讲解锂离子电池的充放电特性

锂离子电池的充放电特性

电池的充电过程是一个凌乱的电化学变化过程，其凌乱性能如下:

(1)影响电池充电的因素很多，且具有多个变量，如极板浓度、电介质、极板活性物质、充电环境温度等，这些都直接影响电池所能接受的最大充电电流。

(2)非线性一般来说，充电过程中充电电流随充电时间呈指数递减，而不是简单地以恒流或恒压控制整个充电过程。

(3)凌乱的电化学即使是同一类型的电池具有相同的容量，与它们各自使用的放电历史不相同，剩余的电量不相同，充电的接受能力也相差很大。

作为给水下机器人供电的电池组，其充放电过程由于工作环境的杂乱而更加无序。特别是过充过放会对电池的结构造成不可逆的损害，严重影响电池的健康和功能。锂离子电池技能与传统电池技能相比具有很大的功能优势，但对监控系统的要求也更高。

假如控制不当，不仅会损坏电池结构，而且还会有危险。

锂离子电池的标称电压为3.6v，充电电压为4.2v，对过充和过放电非常敏感。为了减少过充、深放电和短路所造成的损害，有必要严格限制单个锂离子电池的充电电压。

不同可能有不同容量的电池,容量相同的数值叫做1c.锂离子电池在不同充电和放电功率流有不同的特点,所以其充电和放电特性的讨论,使用正确的充放电控制,对提出的使用安全保护措施和地位具有伟大的理论和意义。

锂离子电池充电时具有以下特点:

(1)充电前半段，充电电压逐渐升高。

(2)当电压达到4.2v时，内阻发生变化，电压不变。

(3)在整个过程中，电量不断新增。

(4)充电电流接近溢流时会达到一个小值。

经过多年的讨论，找到了一种更好的充电控制方法:

(1)先用恒流充电，使电压基达到4.2v。安全电流小于0.8c。

(2)恒流相基底可达到电量的80%。

(3)改为恒压充电，电流逐渐减小。

(4)当电流达到小值(如0.05c)时，电池达到溢出状态。

这种恒流-恒压充电方式能很好地达到电池的充放电状态，且不损伤电池，已成为锂离子电池的重要充电方式。但是，在电池电压一直很低的情况下，锂离子在电池中的活性就减弱了，假设此时带着比较大的电流充电，也可能会对电池造成损伤。就像人在剧烈运动前必须热身相同，锂离子的活动也应该逐渐被激活。脉冲充电法可用于电池的低压段，有利于将电池电压激活到3.0V以上，然后选择恒流恒压充电法，有利于保护电池。