關(guān)于鋰電池充電你了解多少?
來源:寶鄂實(shí)業(yè)
2019-08-11 12:22
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01
購買正規(guī)的電池
目前,市場大小品牌的電動車魚龍混雜,很多小廠家生產(chǎn)的電動車和電池質(zhì)量不達(dá)標(biāo),存在很多安全隱患。不要因?yàn)樨潏D一時(shí)便宜買改裝電池,改裝過后的電池,電芯已經(jīng)超過使用年限了,危險(xiǎn)系數(shù)將增大。切記:要從正規(guī)渠道,選擇合格品牌的電池。
02
避免電池過充
通常情況下,很多人都習(xí)慣在夜間給電動車充電,而這往往會導(dǎo)致電池過充,造成安全隱患。需要注意的是,夜間熟睡后,盡量避免電動車在夜間充電,防止電池過充,以免造成不必要的損失。
03
選擇原裝充電器
據(jù)調(diào)查,電動車電池的損壞大多數(shù)情況是因?yàn)槭褂昧瞬缓线m的充電器。在原裝充電器損壞的情況下,切忌混用充電器,最好去專賣店購置原裝充電器,使充電器電壓和電池電壓匹配。
04
選擇合適的充電環(huán)境
電動車充電環(huán)境溫度不宜過高,需保持充電器的通風(fēng)散熱。有些人習(xí)慣在家中給電動車充電,卻不知其實(shí)隱藏著很大風(fēng)險(xiǎn)。所以盡量不要在封閉的環(huán)境中充電,選擇空曠的場合充電。 二、充電方法
鋰電池的充電方法有很多種,按充電效率可分為常規(guī)充電和快速充電。其中常規(guī)充電方法包括:恒流充電、恒壓充電、階段充電和間歇充電,而快速充電包括脈沖充電和Reflex充電,最后還對智能充電進(jìn)行了分析。
1. 恒流充電
按充電電流的大小恒流充電又可分為快速充電、標(biāo)準(zhǔn)充電和涓流充電。在整個(gè)充電過程中,一般采用調(diào)整電源充電電壓或改變與電池串聯(lián)的電阻值,來維持電池的充電電流大小不變。這種方法優(yōu)點(diǎn)是控制簡單,適用于對多個(gè)電池串聯(lián)的電池組進(jìn)行充電。缺點(diǎn)是鋰電池的可接受充電的能力會隨著充電的進(jìn)行逐漸降低,在充電后期過大的充電電流會使電池內(nèi)部產(chǎn)生氣泡,對電池造成損壞。因此恒流充電,常常是作為階段充電中的一個(gè)環(huán)節(jié)。
2. 恒壓充電
恒壓充電就是在整個(gè)充電過程中,充電電壓保持恒定,充電電流的大小隨著電池狀態(tài)的變化自動調(diào)整。隨著充電的進(jìn)行,充電電流逐漸減小。與恒流充電相比,其充電過程更加接近最佳充電曲線,控制簡單、成本低。缺點(diǎn)是充電時(shí)間較長,并且在充電初期電池充電電流過大,直接影響鋰電池的壽命和使用質(zhì)量。所以恒壓充電方法很少單獨(dú)使用,只有在充電電源電壓低而電流大時(shí)采用。
3. 恒流恒壓充電
如圖2為恒流恒壓充電曲線。在開始充電之前,首先檢測電池電壓,若電池電壓低于門限電壓(2.5V左右),則以C/10的小電流對電池進(jìn)行涓充充電,使電池電壓緩慢上升;當(dāng)電池電壓達(dá)到門限電壓時(shí),進(jìn)入恒流充電,在此階段以較大的電流(0.5C~1 C)強(qiáng)度對電池進(jìn)行快速充電,電池電壓上升較快,電池容量將達(dá)到其額定值的85%左右;在電池電壓上升到上限電壓(4.2V)后,電路切換到恒壓充電模式,電池電壓基本維持在4.2V,充電電流逐漸減小,充電速度變慢,這一階段主要是保證電池充滿,當(dāng)充電電流降到0.1C 或 0.05C 時(shí),即判定電池充滿。
圖2 恒流恒壓充電曲線
恒流恒壓充電避免了恒壓充電開始時(shí)充電電流過大的問題,又克服了恒流充電后期容易出現(xiàn)過充的現(xiàn)象,結(jié)構(gòu)簡單,成本較低,目前在鋰電池的充電方法被廣泛使用。但它不能消除電池充電時(shí)的極化現(xiàn)象,影響充電效果。
在恒流充電過程中以恒定電流對電池進(jìn)行充電,大部分能量被轉(zhuǎn)移到電池內(nèi)部。當(dāng)電池電壓上升到上限電壓(4.2V)時(shí),進(jìn)入脈沖充電模式:用1C的脈沖電流間歇地對電池充電。在恒定的充電時(shí)間Tc內(nèi)電池電壓會不斷升高,充電停止時(shí)電壓會慢慢下降。當(dāng)電池電壓下降到上限電壓(4.2V)后,以同樣的電流值對電池充電,開始下一個(gè)充電周期,如此循環(huán)充電直到電池充滿。
在脈沖充電過程中,電池電壓下降速度會漸漸減慢,停充時(shí)間T0會變長,當(dāng)恒流充電占空比低至5%~10%時(shí),認(rèn)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(jìn)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。但其缺點(diǎn)很明顯:需要一個(gè)有限流功能的電源,這增加了脈沖充電方式的成本。
C.K.Leong等研究的脈沖充電,每個(gè)充電周期持續(xù)大約1s,首先對電池進(jìn)行正向充電,然后停充和反向放電各20~30ms。正向脈沖電流給電池充電,而負(fù)向脈沖電流減少氣體從電極中析出,可對電池采用較大電流實(shí)現(xiàn)快速充電。
5. 間歇充電法
鋰電池間歇充電法包括變電流間歇充電法和變電壓間歇充電法。
變電流間歇充電法
變電流間歇充電法是由廈門大學(xué)陳體銜教授提出來的,它的特點(diǎn)是將恒流充電改為限壓變電流間歇充電。如圖4(a)所示,變電流間歇充電法的第一階段(也是主要階段),先采用較大電流值對電池充電,在電池電壓達(dá)到截止電壓V0時(shí)停止充電,此時(shí)電池電壓急劇下降。
圖4 間歇充電曲線
保持一段停充時(shí)間后,采用減小的充電電流繼續(xù)充電。當(dāng)電池電壓再次上升到截止電壓V0時(shí)停止充電,如此往復(fù)數(shù)次(一般約為3~4 次)充電電流將減小設(shè)定的截止電流值。然后進(jìn)入恒電壓充電階段,以恒定電壓對電池充電直到充電電流減小到下限值,充電結(jié)束。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(shí)間。但是這種充電模式電路比較復(fù)雜、造價(jià)高,一般只有在大功率快充時(shí)才考慮采用。
















