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鋰電池的充放電過程及原理

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鋰電池的充放電過程及原理

按工業(yè)標準來說,對于鋰電池,一般標稱的容量是較小容量,這個容量是一批電池中,在25度室溫條件下,先以cc/cv0.5c充滿,并靜置一段時間后(一般是12小時)。以0.2c電流恒流放電放電至3.0v(也有標準是2.75V,不過影響不大,3v到2.75v下降的很快沒多少容量的),所放出的容量值,由于一批電池肯定有個體差異,實際放出容量較低的那個電池的容量值。也就是是說,這一批任何一個電池實際容量都應(yīng)該大于或等于標稱容量。
鋰電池的充放電過程及原理
1、18650鋰電池的充電過程
有些充電器使用廉價的方案實現(xiàn)的,在控制精度上不夠好,容易造成電池充電異常,甚至損壞電池。選購充電器的時候盡量選擇大品牌的18650鋰離子電池充電器,質(zhì)量和售后有保證,延長電池的使用壽命。品牌保障的18650鋰離子電池充電器擁有四重保護:短路保護、過流保護、過壓保護、電池反接保護功能等。過充電保護:當充電器對鋰離子電池過充電時,為防止因溫度上升所導(dǎo)致的內(nèi)壓上升,需終止充電狀態(tài)。
為此,保護器件需監(jiān)測電池電壓,當其到達電池過充電壓時,即激活過充電保護功能,中止充電。過放電保護:為了防止鋰離子電池的過放電狀態(tài),當鋰離子電池電壓低于其過放電電壓檢測點時,即激活過放電保護,中止放電,并將電池保持在低靜態(tài)電流的待機模式。過電流及短路保護:當鋰離子電池的放電電流過大或短路情況產(chǎn)生時,保護器件將激活過電流保護功能。
鋰電池充電控制是分為兩個階段的,第一階段是恒流充電,在電池電壓低于4.2V時,充電器會以恒定電流充電。第二階段是恒壓充電階段,當電池電壓達到4.2V時,由于鋰電池特性,如果電壓再高,就會損壞,充電器會將電壓固定在4.2V,充電電流會逐步減小,當電流減小到一定值時(一般是1/10設(shè)置電流時),切斷充電電路,充電完成指示燈亮,充電完成。
鋰離子電池過度充放電會對正負極造成永久性損壞。過度放電導(dǎo)致負極碳片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷,而塌陷會造成充電過程中鋰離子無法插入;
過度充電使過多的鋰離子嵌入負極碳結(jié)構(gòu),而造成其中部分鋰離子再也無法釋放出來。

2、18650鋰電池的充電原理

鋰離子電池的工作原理就是指其充放電原理。當對電池進行充電時,電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經(jīng)過電解液運動到負極。
而作為負極的碳呈層狀結(jié)構(gòu),它有很多微孔,到達負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。
同樣道理,當對電池進行放電時(即我們使用電池的過程),嵌在負極碳層中的鋰離子脫出,又運動回到正極?;氐秸龢O的鋰離子越多,放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。
不難看出,在鋰離子電池的充放電過程中,鋰離子處于從正極→負極→正極的運動狀態(tài)。如果我們把鋰離子電池形象地比喻為一把搖椅,搖椅的兩端為電池的兩極,而鋰離子就象優(yōu)秀的運動健將,在搖椅的兩端來回奔跑。所以,專家們又給了鋰離子電池一個可愛的名字搖椅式電池。

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| 發(fā)布時間:2018.07.03    來源:電源適配器廠家
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