介紹三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池的充電原理
來源：寶鄂實業(yè)
2019-08-04 11:57
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三元鋰電池一般會要求充電進(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階段，進(jìn)行管控。
階段1：涓流充電—涓流充電用來先對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，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，恒流充電完畢，開始恒壓充電階段。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，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時停止充電。第二種辦法從恒壓充電階段開始時計時，持續(xù)充電兩個小時后停止充電進(jìn)程。
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。在充電過程中，LiFePO4逐漸脫離出鋰離子形成FePO4，在放電過程中，鋰離子嵌入FePO4形成LiFePO4。
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。在充電過程中，LiFePO4逐漸脫離出鋰離子形成FePO4，在放電過程中，鋰離子嵌入FePO4形成LiFePO4。
電池充電時，鋰離子從磷酸鐵鋰晶體遷移到晶體表面，在電場力的作用下，進(jìn)入電解液，然后穿過隔膜，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，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，鋰離子從石墨晶體中脫嵌出來，進(jìn)入電解液，然后穿過隔膜，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，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。
