鋰電池原理：鋰電池充電及放電機(jī)制分析-KIA MOS管

電池充電最重要的就是這三步：

第一步：判斷電壓＜3V，要先進(jìn)行預(yù)充電，0.05C電流；

第二步：判斷 3V＜電壓＜4.2V，恒流充電0.2C~1C電流；

第三步：判斷電壓＞4.2V，恒壓充電，電壓為4.20V，電流隨電壓的增加而減少，直到充滿(mǎn)。

鋰電池使用過(guò)程常識(shí)

（1）、誤區(qū)：“電池激活，前三次充電12小時(shí)以上”

對(duì)于鋰電池的“激活”問(wèn)題，眾多的說(shuō)法是：充電時(shí)間一定要超過(guò)12小時(shí)，反復(fù)做三次，以便激活電池。這種“前三次充電要充 12小時(shí)以上”的說(shuō)法，明顯是從鎳電池（如鎳鎘和鎳氫）延續(xù)下來(lái)的說(shuō)法。所以這種說(shuō)法，可以說(shuō)一開(kāi)始就是誤傳。經(jīng)過(guò)抽樣調(diào)查，可以看出有相當(dāng)一部分人混淆了兩種電池的充電方法。

鋰電池和鎳電池的充放電特性有非常大的區(qū)別，所查閱過(guò)的所有嚴(yán)肅的正式技術(shù)資料都強(qiáng)調(diào)過(guò)充和過(guò)放電會(huì)對(duì)鋰電池、特別是液體鋰離子電池造成巨大的傷害。因而充電最好按照標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)方法充電，特別是不要進(jìn)行超過(guò)12個(gè)小時(shí)的超長(zhǎng)充電。通常，手機(jī)說(shuō)明書(shū)上介紹的充電方法，就是適合該手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)充電方法。

（2）、不益長(zhǎng)時(shí)間充電、電池完全用完再充電

鋰電池的手機(jī)或充電器在電池充滿(mǎn)后都會(huì)自動(dòng)停充，并不存在鎳電充電器所謂的持續(xù)10幾小時(shí)的“涓流”充電。如果鋰電池在充滿(mǎn)后，放在充電器上也是也不再充電。

超常時(shí)間充電和完全用空電量會(huì)造成過(guò)度充電和過(guò)度放電，將對(duì)鋰離子電池的正負(fù)極造成永久的損壞，從分子層面看，過(guò)度放電將導(dǎo)致負(fù)極碳過(guò)度釋出鋰離子而使得其片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷，過(guò)度充電將把太多的鋰離子硬塞進(jìn)負(fù)極碳結(jié)構(gòu)里去，而使得其中一些鋰離子再也無(wú)法釋放出來(lái)。

（3）、電池壽命

關(guān)于鋰離子電池充放電循環(huán)的實(shí)驗(yàn)表，關(guān)于循環(huán)壽命的數(shù)據(jù)列出如下(DOD是放電深度的英文縮寫(xiě))：

循環(huán)壽命 (10％DOD)：＞ 1000次

循環(huán)壽命 (100％DOD)：＞ 200次

從上面數(shù)據(jù)可見(jiàn)，可充電次數(shù)和放電深度有關(guān)，10％DOD時(shí)的循環(huán)壽命要比100％DOD的要長(zhǎng)很多。當(dāng)然如果折合到實(shí)際充電的相對(duì)總?cè)萘?0％*1000=100，100％*200=200，后者的完全充放電還是要比較好一些。

但是鋰電池的壽命主要體現(xiàn)在充放電周期上，這個(gè)周期是一個(gè)絕對(duì)概念，上次使用了30％電力，充滿(mǎn)電，下次又使用了70％的電力，又充滿(mǎn)電，這個(gè)剛好是一個(gè)充電周期。所以還是遵循鋰電池發(fā)明者的口號(hào)“即用即充，即充即用”的方法使用鋰電池。

（4）、定期深度充放電進(jìn)行電池校準(zhǔn)

鋰離子電池一般都帶有管理芯片和充電控制芯片。其中管理芯片中有一系列的寄存器，存有容量、溫度、ID 、充電狀態(tài)、放電次數(shù)等數(shù)值。這些數(shù)值在使用中會(huì)逐漸變化。使用說(shuō)明中的“使用一個(gè)月左右應(yīng)該全充放一次”的做法主要的作用應(yīng)該就是修正這些寄存器里不當(dāng)?shù)闹怠?

鋰電池的充電方式是限壓橫流方式

主要分三步完成：

第一步：判斷電壓＜3V，要先進(jìn)行預(yù)充電，0.05C電流；

第二步：判斷 3V＜電壓＜4.2V，恒流充電0.2C~1C電流；

第三步：判斷電壓＞4.2V，恒壓充電，電壓為4.20V，電流隨電壓的增加而減少，直到充滿(mǎn)。

充電開(kāi)始時(shí)，應(yīng)先檢測(cè)待充電電池的電壓，如果電壓低于3V，要先進(jìn)行預(yù)充電，充電電流為設(shè)定電流的1/10，一般選0.05C左右。電壓升到3V后，進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)充電過(guò)程。標(biāo)準(zhǔn)充電過(guò)程為：以設(shè)定電流進(jìn)行恒流充電，電池電壓升到4.20V時(shí)，改為恒壓充電，保持充電電壓為4.20V。此時(shí)，充電電流逐漸下降，當(dāng)電流下降至設(shè)定充電電流的1/10時(shí)，充電結(jié)束。

一般鋰電池充電電流設(shè)定在0.2C至1C之間，電流越大，充電越快，同時(shí)電池發(fā)熱也越大。而且，過(guò)大的電流充電，容量不夠滿(mǎn)，因?yàn)殡姵貎?nèi)部的電化學(xué)反應(yīng)需要時(shí)間。就跟倒啤酒一樣，倒太快的話(huà)會(huì)產(chǎn)生泡沫，反而不滿(mǎn)。

術(shù)語(yǔ)解釋?zhuān)撼浞烹婋娏饕话阌肅作參照，C是對(duì)應(yīng)電池容量的數(shù)值。電池容量一般用Ah、mAh表示，如M8的電池容量1200mAh，對(duì)應(yīng)的C就是1200mA。0.2C就等于240mA。

下面是鋰電池典型充電曲線(xiàn)圖：

鋰電池充電放電