鋰離子電池快速充電方法和快速充電電路的特性分析
來源：寶鄂實業(yè)
2019-11-27 09:55
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便攜式設備多樣化以及日益強大的功能導致了鋰離子電池耗電量的迅速增加以及充電頻率的升高,因此用戶對鋰離子電池的充電速度提出了更高的要求。鋰離子電池的充電效率和使用壽命與充電方法有著密切的關系,其快速、安全的充電方法是目前研究的重點。
鋰離子電池快速充電方法
如今的鋰離子電池更加耐用，并可使用“快速充電”技術更快地進行充電。鋰電池的充電方法有很多種，針對快速充電的要求，其主要方法包括脈沖充電、Reflex充電，和智能充電。不同的電池類型，其適用的充電方式也不完全相同。
鋰離子電池是當前廣泛使用的動力電池,其高效、安全的快速充電方法是目前研究的重點。當今比較常用的一些快速充電的相關方法在能量利用率以及消除極化方面都還做得不夠。為了更好地節(jié)省能量,有效提高充電效率,縮短充電時間本文選用負脈沖去極化方法來有效去除極化,采用饋能電路實現(xiàn)電池充電過程中能量的高效利用。
變電流間歇充電法的主充階段在限定充電電壓條件下，采用了電流逐漸減小的間歇方式加大了充電電流，即加快了充電過程，縮短了充電時間。但是這種充電模式電路比較復雜、造價高，一般只有在大功率快充時才考慮采用。
Reflex快速充電方法，又被稱為反射充電方法或“打嗝”充電方法。該方法的每個工作周期包括正向充電、反向瞬間放電和停充3個階段。它在很大的程度上解決了電池極化現(xiàn)象，加快了充電速度。但是反向放電會縮短鋰電池壽命。
在脈沖充電過程中，電池電壓下降速度會漸漸減慢，停充時間T0會變長，當恒流充電占空比低至5%～10%時，認為電池已經(jīng)充滿，終止充電。與常規(guī)充電方法相比，脈沖充電能以較大的電流充電，在停充期電池的濃差極化和歐姆極化會被消除，使下一輪的充電更加順利地進行，充電速度快、溫度的變化小、對電池壽命影響小，因而目前被廣泛使用。
鋰離子電池快速充電電路的特性
鋰離子電池設計師都很清楚快速充電會嚴重影響鋰離子電池的壽命，這往往是因為Li+快速嵌入到負極石墨晶格之中時會在石墨材料中產(chǎn)生嚴重的機械應力，從而導致石墨負極材料產(chǎn)生分層和顆粒破碎的問題，此外過快的充電速度或者充電時電池溫度過低還可能會導致金屬Li在負極表面析出，這些都會導致鋰離子電池可逆容量的損失，循環(huán)壽命的衰降。
隨著電池技術的更新?lián)Q代,鋰離子電池正在逐步的取代鉛酸電池成為新時代的儲能載體,但鋰離子電池固有的充電特性卻制約著在各行各業(yè)的大規(guī)模和深入化應用。正極材料負載量和種類也會影響電池快充特性，電池設計時也應予以考慮。
對鋰離子電池進行充電，要按照時間順序對其充電電流和充電電壓進行控制，不能濫充，否則就極易損壞電池。
