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介绍18650锂离子电池的充放电知识

2021-02-04 ryder

18650锂离子电池的充放电


关于锂离子电池,按行业标准,标称容量一般为最低容量,即一批电池在室温25度下,先充入cc/cv0.5c,然后允许休息一段时间(通常为12小时)。放电至3.0v,恒放电0.2c电流(也有2.75v的标准,但效果不显著;3v到2.75v下降快,容量不大),释放的容量值实际上是容量最低的电池的容量值,因为一批电池必然存在个别差异。换句话说,这批电池的实际容量应该大于或等于标称容量。


1.18650锂离子电池的充电过程


有些充电器采用廉价的解决方法来实现,控制精度不够好,容易造成电池充电异常,甚至损坏电池。在选择充电器时,尽量选择大品牌的18650锂离子电池充电器,质量和售后保证,以延长电池的寿命。品牌保证18650锂离子电池充电器有四个保护:短路保护、过流保护、过压保护、电池反向连接保护等。过充保护:当充电器对锂离子电池过充时,应终止充电状态,防止因温度升高而引起内部压力升高。


为此,保护装置要监测电池电压,当达到电池过充电压时,即激活过充保护功能,停止充电。过放电保护:为防止锂离子电池处于过放电状态,当锂离子电池电压低于其过放电电压检测点时,启动过放电保护,停止放电,使电池处于低静态电流待机状态。过流和短路保护:当锂离子电池放电电流过大或发生短路时,保护装置会启动过流保护功能。


锂离子电池充电控制分为两个阶段。第一阶段是恒流充电。当电池电压低于4.2v时,充电器以恒流充电。第二个阶段是恒压充电阶段,当电池电压为4.2V,由于锂离子电池的特点,假如电压高,将损害,充电器电压将被固定在4.2V,充电电流会逐渐减少,当电流减小到一定值(通常设置当前的1/10),切断充电电路,一个完整的充电指示,充电完成。


锂离子电池的过度充放电会对正极和负极造成永久性的损伤。过量的放电会导致负极碳片结构的崩塌,而崩塌会导致锂离子在充电过程中无法插入。充电过度会导致过多的锂离子下沉到碳结构中,其中一些锂离子无法再被释放出来。


2.18650锂离子电池充电原理


锂离子电池的工作原理是充电和放电。当电池充电时,锂离子在电池正极形成,锂离子通过电解液到达负极。负碳呈层状结构,有许多微孔。到达负极的锂离子被嵌入碳层的微孔中。锂离子嵌入越多,充电容量越大。


同样的道理,当电池放电时(我们使用电池的过程),嵌在负极碳中的锂离子就会出来,并回到正极。锂离子越回到正极,放电容量越大。我们通常所说的电池容量是指放电容量。


不难看出,在锂离子电池的充放电过程中,锂离子处于从正极到负极再到正极的运动状态。假如我们把锂离子电池比作摇椅,摇椅的两端就是电池的两极,锂离子就像一个优秀的运动员,在摇椅的两端来回运动。因此,专家们给锂离子电池起了一个可爱的名字:摇椅电池。

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