鋰離子電池快速充電方法和快速充電電路的特性

來源：存能電氣  日期：2019-09-16 14:27  瀏覽量：次

　　鋰離子電池快速充電方法和快速充電電路的特性。便攜式設(shè)備多樣化以及日益強(qiáng)大的功能導(dǎo)致了鋰離子電池耗電量的迅速增加以及充電頻率的升高,因此用戶對鋰離子電池的充電速度提出了更高的要求。鋰離子電池的充電效率和使用壽命與充電方法有著密切的關(guān)系,其快速、安全的充電方法是目前研究的重點(diǎn)。

　　鋰離子電池快速充電方法

　　如今的鋰離子電池更加耐用，并可使用“快速充電”技術(shù)更快地進(jìn)行充電。鋰電池的充電方法有很多種，針對快速充電的要求，其主要方法包括脈沖充電、Reflex充電，和智能充電。不同的電池類型，其適用的充電方式也不完全相同。

　　鋰離子電池是當(dāng)前廣泛使用的動力電池,其高效、安全的快速充電方法是目前研究的重點(diǎn)。當(dāng)今比較常用的一些快速充電的相關(guān)方法在能量利用率以及消除極化方面都還做得不夠。為了更好地節(jié)省能量,有效提高充電效率,縮短充電時間本文選用負(fù)脈沖去極化方法來有效去除極化,采用饋能電路實(shí)現(xiàn)電池充電過程中能量的高效利用。

　　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，縮短了充電時間。但是這種充電模式電路比較復(fù)雜、造價高，一般只有在大功率快充時才考慮采用。

　　Reflex快速充電方法，又被稱為反射充電方法或“打嗝”充電方法。該方法的每個工作周期包括正向充電、反向瞬間放電和停充3個階段。它在很大的程度上解決了電池極化現(xiàn)象，加快了充電速度。但是反向放電會縮短鋰電池壽命。

　　在脈沖充電過程中，電池電壓下降速度會漸漸減慢，停充時間T0會變長，當(dāng)恒流充電占空比低至5%～10%時，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。

　　鋰離子電池快速充電電路的特性

　　鋰離子電池設(shè)計師都很清楚快速充電會嚴(yán)重影響鋰離子電池的壽命，這往往是因為Li+快速嵌入到負(fù)極石墨晶格之中時會在石墨材料中產(chǎn)生嚴(yán)重的機(jī)械應(yīng)力，從而導(dǎo)致石墨負(fù)極材料產(chǎn)生分層和顆粒破碎的問題，此外過快的充電速度或者充電時電池溫度過低還可能會導(dǎo)致金屬Li在負(fù)極表面析出，這些都會導(dǎo)致鋰離子電池可逆容量的損失，循環(huán)壽命的衰降。

　　隨著電池技術(shù)的更新?lián)Q代,鋰離子電池正在逐步的取代鉛酸電池成為新時代的儲能載體,但鋰離子電池固有的充電特性卻制約著在各行各業(yè)的大規(guī)模和深入化應(yīng)用。正極材料負(fù)載量和種類也會影響電池快充特性，電池設(shè)計時也應(yīng)予以考慮。

　　對鋰離子電池進(jìn)行充電，要按照時間順序?qū)ζ涑潆婋娏骱统潆婋妷哼M(jìn)行控制，不能濫充，否則就極易損壞電池。

　　鋰離子電池的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛,掌握鋰離子電池快充技術(shù),促進(jìn)其實(shí)際應(yīng)用,具有廣闊的商業(yè)前景。