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鋰電池的充電和放電原理

文章來源:深圳蒲迅鋰電池生產廠家

放電原理

    鋰離子電池的工作原理就是指其充放電原理。當對電池進行充電時,電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結構,它有很多微孔,到達負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。

    同樣道理,當對電池進行放電時(即我們使用電池的過程),嵌在負極碳層中的鋰離子脫出,又運動回到正極。回到正極的鋰離子越多,放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。

    不難看出,在鋰離子電池的充放電過程中,鋰離子處于從正極 → 負極 → 正極的運動狀態。如果我們把鋰離子電池形象地比喻為一把搖椅,搖椅的兩端為電池的兩極,而鋰離子就象優秀的運動健將,在搖椅的兩端來回奔跑。所以,專家們又給了鋰離子電池一個可愛的名字搖椅式電池。

充放電過程

    鋰電池充電控制是分為兩個階段的,第一階段是恒流充電,在電池電壓低于4.2V時,充電器會以恒定電流充電。第二階段是恒壓充電階段,當電池電壓達到4.2V時,由于鋰電池特性,如果電壓再高,就會損壞,充電器會將電壓固定在4.2V,充電電流會逐步減小,當電流減小到一定值時(一般是1/10設置電流時),切斷充電電路,充電完成指示燈亮,充電完成。

    鋰離子電池過度充放電會對正負極造成永久性損壞。過度放電導致負極碳片層結構出現塌陷,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構,而造成其中部分鋰離子再也無法釋放出來。

    有些充電器使用廉價的方案實現的,在控制精度上不夠好,容易造成電池充電異常,甚至損壞電池。選購充電器的時候盡量選擇大品牌的18650鋰離子電池充電器,質量和售后有保證,延長電池的使用壽命。品牌保障的18650鋰離子電池充電器擁有四重保護:短路保護、過流保護、過壓保護、電池反接保護功能等。過充電保護:當充電器對鋰離子電池過充電時,為防止因溫度上升所導致的內壓上升,需終止充電狀態。為此,保護器件需監測電池電壓,當其到達電池過充電壓時,即激活過充電保護功能,中止充電。 過放電保護:為了防止鋰離子電池的過放電狀態,當鋰離子電池電壓低于其過放電電壓檢測點時,即激活過放電保護,中止放電,并將電池保持在低靜態電流的待機模式。過電流及短路保護:當鋰離子電池的放電電流過大或短路情況產生時,保護器件將激活過電流保護功能。

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