鋰電充電恒壓過程的理解

大家知道,標準的鋰電池充電需要一個恒流恒壓的過程.圖1是一個鋰電池充電電路的簡圖,圖中使用電阻R作為恒流取樣電阻、PNP型三極管T作為調整管,實現恒流恒壓控制.恒流過程比較容易理解,但恒壓過程就比較難于理解了.
這里先說一個對恒壓過程的誤解.有人認為,恒壓過程中充電電流不斷減少是由鋰電池本身的充電特性決定的,這是錯誤的.由圖1可以看出,當電池充滿后,VA=4.2V, Vcc設為5V,Vcc與VA有0.8V的電壓差,如果調整管T不作任何調整,則流過VCC與VA的電流不會減少,由此可見,恒壓過程中的充電電流不斷減少是有調整管T實現的,而不是由電池決定的.
為什么鋰電充電的最后階段需要一個恒壓過程呢?我個人認為,主要是為了減少電池內阻Z的影響(見圖2).一個理想的充電器,應該是使鋰電池充滿后電壓盡可能的接近電池的終止電壓(4.2V).如圖2所示,如果在充電的最后階段,充電電流如果不減小還是比較大時,在Z上的壓降比較大,所以實際上VA與VB之間有比較大的電壓差,當控制電路檢測到VA的電壓達到4.2V時,實際電池上的電壓還沒有達到4.2V,還沒有充滿.但是如果在VA靠近4.2V時逐漸減少充電電流,則在Z上面的壓降會逐漸減少,當VA趨于4.2V時,充電電流減少到0.01C以下,就可以使Z的影響減少到可以接受的范圍,此時電池上的電壓VB也非常接近最終的充電終止電壓4.2V.
從以上的分析可知,越是靠近4.2V時開始較小充電電流,則總的充電時間越短.所以恒壓過程的ΔI/ΔV越大則電池充滿的時間越短,但ΔI/ΔV越大對恒壓控制部分的精度要求越高.最好的情況是斷開充電電流檢測電池電壓,當VA不足4.2V時以適當的大電流脈沖給電池補電.
以上是我對鋰電充電恒壓過程的個人理解,由于我接觸鋰電充電的時間不長(約1個月),所以分析得可能有不對的地方,各位如果有不同意見,歡迎討論.

本文引用地址：http://www.104case.com/article/227783.htm

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