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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(biāo)準(zhǔn)來說，對(duì)于鋰電池，一般標(biāo)稱的容量是最小容量，這個(gè)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(shí)間后（一般是12小時(shí)）。以0.2c電流恒流放電放電至3.0v（也有標(biāo)準(zhǔn)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(gè)體差異，實(shí)際放出容量最低的那個(gè)電池的容量值。也就是是說，這一批任何一個(gè)電池實(shí)際容量都應(yīng)該大于或等于標(biāo)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(jià)的方案實(shí)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(gòu)充電器的時(shí)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(zhǎng)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(hù)：短路保護(hù)、過流保護(hù)、過壓保護(hù)、電池反接保護(hù)功能等。過充電保護(hù)：當(dāng)充電器對(duì)鋰離子電池過充電時(shí)，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(hù)器件需監(jiān)測(cè)電池電壓，當(dāng)其到達(dá)電池過充電壓時(shí)，即激活過充電保護(hù)功能，中止充電。過放電保護(hù)：為了防止鋰離子電池的過放電狀態(tài)，當(dāng)鋰離子電池電壓低于其過放電電壓檢測(cè)點(diǎn)時(shí)，即激活過放電保護(hù)，中止放電，并將電池保持在低靜態(tài)電流的待機(jī)模式。過電流及短路保護(hù)：當(dāng)鋰離子電池的放電電流過大或短路情況產(chǎn)生時(shí)，保護(hù)器件將激活過電流保護(hù)功能。
鋰電池充電控制是分為兩個(gè)階段的，第一階段是恒流充電，在電池電壓低于4.2V時(shí)，充電器會(huì)以恒定電流充電。第二階段是恒壓充電階段，當(dāng)電池電壓達(dá)到4.2V時(shí)，由于鋰電池特性，如果電壓再高，就會(huì)損壞，充電器會(huì)將電壓固定在4.2V，充電電流會(huì)逐步減小，當(dāng)電流減小到一定值時(shí)（一般是1/10設(shè)置電流時(shí)），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(huì)對(duì)正負(fù)極造成永久性損壞。過度放電導(dǎo)致負(fù)極碳片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷，而塌陷會(huì)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(fù)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(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，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(yùn)動(dòng)到負(fù)極。
而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，到達(dá)負(fù)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(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)（即我們使用電池的過程），嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運(yùn)動(dòng)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(fù)極→正極的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(gè)可愛的名字搖椅式電池。

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| 發(fā)布時(shí)間：2018.07.03    來源：電源適配器廠家
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