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磷酸铁锂电池的正确充电方式有哪些?
返回列表 来源: 发布日期: 2020.07.28

二次磷酸铁锂电池具有单体输出电压高、循环寿命长、比能量大、体积小、自放电低、无记忆效应、无污染和工作温度范围宽等优点,被广泛地应用到各个领域,如电子仪表、数码和家电产品、电动车等。

对于磷酸铁锂电池来说,充电方法对其性能影响很大,合理的充电方法可延长磷酸铁锂电池的寿命、提高充电效率。本文分析了磷酸铁锂电池的各种充电方法,并在充电速度、使用寿命和实现成本上对各自的优缺点进行了比较,供大家参考交流。

一、理论基础

1972年美国科学家J.A.Mas提出蓄电池在充电过程中存在最佳充电曲线:I=I0e-αt,式中;I0为电池初始充电电流;α为充电接受率;t为充电时间。I0和α的值与电池类型、结构和新旧程度有关。

现阶段对磷酸铁锂电池充电方法的研究主要是基于最佳充电曲线来开展的。如果充电电流超过这条最佳充电曲线,不但不能提高充电速率,而且会增加电池的析气量;如果小于此最佳充电曲线,虽然不会对电池造成伤害,但是会延长充电时间,降低充电效率。

磷酸铁锂电池

二、充电方法

磷酸铁锂电池的充电方法有很多种,按充电效率可分为常规充电和快速充电。其中磷酸铁锂电池常规充电方法包括:恒流充电、恒压充电、阶段充电和间歇充电,而快速充电包括脉冲充电和Reflex充电,最后还对智能充电进行了分析。

1. 恒流充电

磷酸铁锂电池按充电电流的大小恒流充电又可分为快速充电、标准充电和涓流充电。在整个充电过程中,一般采用调整电源充电电压或改变与电池串联的电阻值,来维持电池的充电电流大小不变。

这种方法优点是控制简单,适用于对多个电池串联的磷酸铁锂电池进行充电。缺点是磷酸铁锂电池的可接受充电的能力会随着充电的进行逐渐降低,在充电后期过大的充电电流会使磷酸铁锂电池内部产生气泡,对磷酸铁锂电池造成损坏。因此恒流充电,常常是作为阶段充电中的一个环节。

2. 恒压充电

恒压充电就是在整个充电过程中,充电电压保持恒定,充电电流的大小随着电池状态的变化自动调整。磷酸铁锂电池随着充电的进行,磷酸铁锂电池充电电流逐渐减小。与恒流充电相比,其充电过程更加接近最佳充电曲线,控制简单、成本低。

3. 恒流恒压充电

为恒流恒压充电曲线。在开始充电之前,首先检测磷酸铁锂电池电压,若磷酸铁锂电池电压低于门限电压(2.5V左右),则以C/10的小电流对电池进行涓充充电,使电池电压缓慢上升;当磷酸铁锂电池电压达到门限电压时,进入恒流充电,在此阶段以较大的电流(0.5C~1C)强度对电池进行快速充电,磷酸铁锂电池电压上升较快,磷酸铁锂电池容量将达到其额定值的85%左右;在电池电压上升到上限电压(4.2V)后,电路切换到恒压充电模式,电池电压基本维持在4.2V,充电电流逐渐减小,充电速度变慢,这一阶段主要是保证磷酸铁锂电池充满,当磷酸铁锂电池充电电流降到0.1C或 0.05C时,即判定磷酸铁锂电池充满。

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