縮短鋰離子電池充電時間快充技術(shù)優(yōu)化方面

2019-11-19 08:46:52儀表網(wǎng)閱讀量：471      我要評論

　　【化工機械設備網(wǎng) 熱點關注】鋰離子電池是一種二次電池(充電電池)，它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。在充放電過程中，Li+ 在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌：充電時，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負極，負極處于富鋰狀態(tài)；放電時則相反。

　　鋰系電池分為鋰電池和鋰離子電池。手機和筆記本電腦使用的都是鋰離子電池，通常人們俗稱其為鋰電池。電池一般采用含有鋰元素的材料作為電極，是現(xiàn)代高性能電池的代表。而真正的鋰電池由于危險性大，很少應用于日常電子產(chǎn)品。

　　縮短充電時間的方式主要有以下三種：

　　電流恒定、增大電壓：普通充電器電流維持在1A的條件下，將220V電壓降至5V充電器電壓，5V充電器電壓再降到4.2V電池電壓。當增大電壓至9V時，理論上可以將充電時間壓縮到50%，但缺點是會導致充電器、手機發(fā)熱，損害電池。

　　電壓恒定、增大電流：該技術(shù)在恒定的低電壓條件下，通過增加多條并聯(lián)電路，提高電流總和值。電路并聯(lián)分流之后，每部分模塊承擔的子功率并不大，可以很好地控制電路散熱，避免手機發(fā)燙。

　　電壓、電流均提高：這種同時增大電流與電壓的方式，雖然能帶來可觀的充電速度的提升，但電路熱能損耗和壽命縮短也同樣是大問題，該技術(shù)還需要進一步發(fā)展。

　　鋰離子電池充電分為兩個階段：

　　先恒流充電，到接近終止電壓時改為恒壓充電。例一種800mAh容量的電池，其終止充電電壓為4.2V。電池以800mA(充電率為1C)恒流充電，開始時電池電壓以較大的斜率升壓，當電池電壓接近4.2V時，改成4.2V恒壓充電，電流漸降，電壓變化不大，到充電電流降為1/10-50C(各廠設定值不一，不影響使用)時，認為接近充滿，可以終止充電(有的充電器到1/10C后啟動定時器，過一定時間后結(jié)束充電)。

　　鋰離子電池過度充放電會對正負極造成性損壞。過度放電導致負極碳片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷，而塌陷會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極碳結(jié)構(gòu)，而造成其中部分鋰離子再也無法釋放出來。

　　充電量等于充電電流乘以充電時間，在充電控制電壓一定的情況下，充電電流越大(充電速度越快)，充電電量越小。電池充電速度過快和終止電壓控制點不當，同樣會造成電池容量不足，實際是電池的部分電極活性物質(zhì)沒有得到充分反應就停止充電，這種充電不足的現(xiàn)象隨著循環(huán)次數(shù)的增加而加劇。

　　資料來源：科普中國

　　原標題：縮短鋰離子電池充電時間快充技術(shù)優(yōu)化方面

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