磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池充電的區(qū)別
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2019-10-16 11:07
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磷酸鐵鋰電池與三元鋰電池充電的區(qū)別
磷酸鐵鋰電池充電
磷酸鐵鋰電池的充電器與普通鋰電池是不同的。鋰電池的最高終止充電電壓是4.2伏，磷酸鐵鋰電池是3.65伏。磷酸鐵鋰電池的充電建議使用CCCV充電方式，即先恒流后恒壓。恒流建議0.3C。恒壓建議3.65.即恒流過(guò)程中0.3C電流充，當(dāng)電池電壓到達(dá)3.65V后，采用3.65V電壓恒壓充電，當(dāng)充電電流低于0.1C（或0.05C）時(shí)停止充電，即電池已經(jīng)充滿。
一般磷酸鋰鐵電池充電上限電壓3.7~4V，放電下限電壓2~2.5V，綜合考慮放電容量、放電中值電壓、充電時(shí)間、恒流容量百分比、安全性這5個(gè)方面，采用恒流恒壓的充電方案，對(duì)于磷酸鐵鋰電池，充電限制電壓設(shè)定在3.55～3.70V較合理，推薦值為3.60～3.65V，放電下限電壓2.2V~2.5V
磷酸鐵鋰電池充放電原理
磷酸鐵鋰電池的充放電反應(yīng)是在LiFePO4和FePO4兩相之間進(jìn)行。在充電過(guò)程中，LiFePO4逐漸脫離出鋰離子形成FePO4，在放電過(guò)程中，鋰離子嵌入FePO4形成LiFePO4。
電池充電時(shí)，鋰離子從磷酸鐵鋰晶體遷移到晶體表面，在電場(chǎng)力的作用下，進(jìn)入電解液，然后穿過(guò)隔膜，再經(jīng)電解液遷移到石墨晶體的表面，而后嵌入石墨品格中。與此同時(shí)，電子經(jīng)導(dǎo)電體流向正極的鋁箔集電極，經(jīng)極耳、電池正極柱、外電路、負(fù)極極柱、負(fù)極極耳流向電池負(fù)極的銅箔集流體，再經(jīng)導(dǎo)電體流到石墨負(fù)極，使負(fù)極的電荷達(dá)至平衡。鋰離子從磷酸鐵鋰脫嵌后，磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)化成磷酸鐵鋰電池。
電池放電時(shí)，鋰離子從石墨晶體中脫嵌出來(lái)，進(jìn)入電解液，然后穿過(guò)隔膜，經(jīng)電解液遷移到磷酸鐵鋰晶體的表面，然后重新嵌入到磷酸鐵鋰的晶格內(nèi)。與此同時(shí)，電子經(jīng)導(dǎo)電體流向負(fù)極的銅箔集電極，經(jīng)極耳、電池負(fù)極柱、外電路、正極極柱、正極極耳流向電池正極的鋁箔集流體，再經(jīng)導(dǎo)電體流到磷酸鐵鋰正極，使正極的電荷達(dá)至平衡。
磷酸鐵鋰電池充電方法
充電前，磷酸鐵鋰電池不需要專門(mén)放電，放電不當(dāng)反而會(huì)損壞電池。充電時(shí)盡量以慢充充電，減少快充方式;時(shí)間不要超過(guò)24小時(shí)。
請(qǐng)使用原廠或聲譽(yù)較好的品牌的充電器，磷酸鐵鋰電池要用鋰電池專用充電器，并遵照指示說(shuō)明，否則會(huì)損壞電池，甚至發(fā)生危險(xiǎn)。
鋰電安全工作電壓范圍是2.8~4.2V，低于或高于這個(gè)電壓范圍電池中的鋰離子變得非常不穩(wěn)定，甚至造成事故。
避免在過(guò)高溫度下充電，如果在高于規(guī)定的操作溫度，即35°C以上的環(huán)境中使用磷酸鐵鋰電池，電池的電量將會(huì)不斷的減少，即電池的供電時(shí)間不會(huì)像往常那樣長(zhǎng)。
三元鋰電池充電原理
三元鋰電池一般會(huì)要求充電進(jìn)程按涓流充電（低壓預(yù)充）、恒流充電、恒壓充電以及充電停止四個(gè)階段，進(jìn)行管控。
階段1：涓流充電—涓流充電用來(lái)先對(duì)徹底放電的電池單元進(jìn)行預(yù)充(恢復(fù)性充電)。在三元鋰電池電壓低于3V左右時(shí)選用涓流充電，涓流充電電流是恒流充電電流的十分之一即0.1c(以恒定充電電流為1A舉例，則涓流充電電流為100mA)。
階段2：恒流充電—當(dāng)三元鋰電池電壓上升到涓流充電閾值以上時(shí)，進(jìn)步充電電流進(jìn)行恒流充電。恒流充電的電流在0.2C至1.0C之間。電池電壓跟著恒流充電進(jìn)程逐漸升高,一般單節(jié)電池設(shè)定的此電壓為3.0-4.2V。
階段3：恒壓充電—當(dāng)三元鋰電池電壓上升到4.2V時(shí)，恒流充電完畢，開(kāi)始恒壓充電階段。電流依據(jù)電芯的飽和程度，跟著充電進(jìn)程的繼續(xù)充電電流由最大值漸漸減少，當(dāng)減小到0.01C時(shí)，以為充電停止。
階段4：充電停止—有兩種典型的充電停止辦法：選用最小充電電流判別或選用定時(shí)器。最小電流法監(jiān)督恒壓充電階段的充電電流，并在充電電流小于0.02C時(shí)停止充電。第二種辦法從恒壓充電階段開(kāi)始時(shí)計(jì)時(shí)，持續(xù)充電兩個(gè)小時(shí)后停止充電進(jìn)程。
三元鋰電池正確充電方法
1、用配套的電池充電器，將電池充滿后，輔充一個(gè)小時(shí)，就可以了。
2、放電到還剩20℅左右，再充電，過(guò)度放電會(huì)損壞三元鋰電池。
3、充電時(shí)盡量一次充滿。
4、使用鋰電供電的產(chǎn)品不必拘泥于過(guò)程，一切以方便為先，隨時(shí)充電，不必?fù)?dān)心影響壽命。
使用正確的充電方式，鋰電池可充分地充足電，若充電方式不正確，輕則鋰離子電池充電不足，重則鋰離子電池容量下降、壽命縮短、引起過(guò)充。
