鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:4700次 | 2018年06月22日
鋰電池的基本概念及充電知識(shí)介紹
鋰電池的充電倍率C:用來表示電池充放電時(shí)電流大小的比率,即倍率。如1200mAh的電池,0.2C表示240mA(1200mAh的0.2倍率),1C表示1200mA(1200mAh的1倍率)。充放電效率也與C(倍率)相關(guān),在0.2C條件下,聚合物鋰電池的充放電效率應(yīng)該在99.8%。充放電效率=放電容量/充電容量×100%
鋰電池的額定容量:指電池在充滿電後,空載狀態(tài)下放電至截止電壓時(shí),所能釋放出的電能量,一般以mAh或Ah(1Ah=1000mAh)符號(hào)來表示。但如果電池使用時(shí)連接負(fù)載及長期使用后,電池釋放的電量會(huì)下降。容量由于充放電是在一定的C-倍率條件下進(jìn)行的,因此電池的容量與C-倍率直接相關(guān)。通常情況下電池的標(biāo)稱容量是指0.2C條件下測試得到的電容量。C-倍率越大,電池的放電率越小。充電容量(Ah或者mAh)=充電電流×充電時(shí)間,放電容量(Ah或者mAh)=放電電流×放電時(shí)間。一般而言,0.2C電流放電基本能夠達(dá)到95%~100%放電率,而1C電流放電只能能夠達(dá)到90%放電率左右。
鋰電池的充電倍率C的用處:
我們?cè)陂喿x電池的說明書或關(guān)于充電放電的技術(shù)要求和相關(guān)文章時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn),里面經(jīng)常提到“以0.5C充電”,“最大放電電流不能超過2C,一般控制在1C以下?!币?yàn)?,每個(gè)電池的充放電要求是不一樣的,而對(duì)于同一類電池,往往其充放電電流值都是以C為單位,自然是因?yàn)楦娜萘浚ㄒ簿褪悄莻€(gè)毫安時(shí)數(shù))有關(guān),所以,定義一個(gè)C,就是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單位的意義了。
由鋰電池的充電倍率C,我們可以知道一些基本的常識(shí)。
1鋰電池該充電多久?
通常情況下鋰電池推薦的標(biāo)準(zhǔn)充電時(shí)間是15小時(shí),這是怎么算出來的呢?前面說了,充電電流跟C有關(guān),一般設(shè)定為0.1C的充電電流,這樣算的話,理論上應(yīng)該是10小時(shí),但是,一般考慮到充電效率的問題,廠家建議充止容量的1.5倍,所以標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間是15小時(shí)。
當(dāng)然了,現(xiàn)在很少有充這么久的了。由于電池本身性能提高,可承受的充電電流增大了,自然時(shí)間就縮短了。比如鋰電池,快充模式下,一般設(shè)置為0.3C到1C,不過一般推薦越低越有利于電池壽命和充電效率,一般在0.5C以下為好。
需要補(bǔ)充強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)就是:鋰電池的充電電流和充電時(shí)間之間并不是簡單的線性關(guān)系。
比如說,以0.1C的速率充電,結(jié)果卻需要15個(gè)小時(shí),并不意味著就充到了容量的1.5倍,這里頭主要是充電效率的關(guān)系,而我的理解是,恒定的電流在不同的時(shí)間里充進(jìn)的容量不是恒量。
2鋰電池放電深度的概念
所謂放電深度,就是指所放電量與所儲(chǔ)存電量(標(biāo)準(zhǔn)容量)的比值。數(shù)字越小,就意味放電越淺。比如說,放電深度為20%,就是說放到剩下80%的容量。
與鋰電池放電深度相關(guān)的兩個(gè)概念:
1與使用壽命的關(guān)系,放電深度越深,壽命就越容易縮短;與壽命有關(guān)的因素比較多,它除了跟放電深度有關(guān),還與放電速率有關(guān)。簡單說,就是“細(xì)水長流”、“厚積薄發(fā)”。
2另外,放電深度越往深處走,電壓和電流就越不能保證。反過來說,很多時(shí)候,電量計(jì),用電量作為電池工作終止條件,也就是為了保證一定的電壓和電流平臺(tái),另外就是從壽命出發(fā)。
3鋰電池充電方式
鋰電池的充電方式有兩種,較為簡單的是純粹恒流。即CC,這個(gè)往往要配合充電時(shí)間的控制。比較先進(jìn)的也是比較典型的是CC/CV,即恒流+恒壓。就是說,先以一個(gè)較大的充電速率,這個(gè)階段叫快充,充到了一個(gè)電壓閥值,轉(zhuǎn)入涓充模式,使電壓一點(diǎn)一點(diǎn)上升到最高電壓,這個(gè)時(shí)候,容量就比較接近標(biāo)準(zhǔn)容量了,而快充模式結(jié)束時(shí),一般可以充到80%左右。
這個(gè)電壓閥值稱為過壓閥值,現(xiàn)在的鋰電池的最高電壓大多去到4.35V,面對(duì)這種情形,一個(gè)推薦的標(biāo)準(zhǔn)閥值是4.2V。但是,要記住,它只是一個(gè)統(tǒng)計(jì)值,大多數(shù)時(shí)候,我們會(huì)選擇一個(gè)稍低一點(diǎn)的,但也不能太低,太低的話充電效率不高。
有一些較為先進(jìn)的充電方案里還有一個(gè)預(yù)充階段。
這是什么概念呢?前面說了,放電太深了,電壓下降得很厲害,而且會(huì)損傷鋰電池。如果我們?cè)趯?duì)這類過度放電的電池快充以前,有一個(gè)涓充模式的緩和過程,可以一定程度修復(fù)一下有損傷的電池。
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