鋰電池充電系統(tǒng)的選擇

　　鋰離子充電

　　充電或放電速率通常根據(jù)電池容量來表示。這一速度稱為C速率。C速率等于特定條件下的充電或放電電流，定義如下：

　　I=M×Cn

　　其中：

　　I = 充電或放電電流，A

　　M = C的倍數(shù)或分數(shù)

　　C = 額定容量的數(shù)值，Ah

　　N = 小時數(shù)(對應(yīng)于C)。

　　以1倍C速率放電的電池將在一個小時內(nèi)釋放標稱的額定容量。例如，如果標稱容量是1000mAhr，那么1C的放電速率對應(yīng)于1000mA的放電電流，C/10的速率對應(yīng)100mA的放電電流。

　　通常生產(chǎn)商標定的電池容量都是指n=5時，即5小時放電的容量。例如，上述電池在200mA恒流放電時能夠提供5小時的工作時間。理論上該電池在1000mA恒流放電時能夠提供1小時的工作時間。然而實際上由于大電池放電時效能降低，此時的工作時間將小于1小時。

　　那么怎樣才能正確地為鋰離子電池充電呢?鋰離子電池最適合的充電過程可以分為四個階段：涓流充電、恒流充電、恒壓充電以及充電終止。參考圖1。

　　階段1：涓流充電——涓流充電用來先對完全放電的電池單元進行預(yù)充(恢復(fù)性充電)。在電池電壓低于3V左右時，先采用最大0.1C的恒定電流對電池進行充電。

　　階段2：恒流充電——當(dāng)電池電壓上升到涓流充電閾值以上時，提高充電電流進行恒流充電。恒流充電的電流在0.2C至 1.0C之間。恒流充電時的電流并不要求十分精確，準恒定電流也可以。在線性充電器設(shè)計中，電流經(jīng)常隨著電池電壓的上升而上升，以盡量減輕傳輸晶體管上的 散熱問題。

　　大于1C的恒流充電并不會縮短整個充電周期時間，因此這種做法不可取。當(dāng)以更高電流充電時，由于電極反應(yīng)的過壓以及電池內(nèi)部阻抗上的電壓上升，電池電壓會更快速地上升。恒流充電階段會變短，但由于下面恒壓充電階段的時間會相應(yīng)增加，因此總的充電周期時間并不會縮短。

　　階段3：恒壓充電—— 當(dāng)電池電壓上升到4.2V時，恒流充電結(jié)束，開始恒壓充電階段。為使性能達到最佳，穩(wěn)壓容差應(yīng)當(dāng)優(yōu)于+1%。

　　階段4：充電終止——與鎳電池不同，并不建議對鋰離子電池連續(xù)涓流充電。連續(xù)涓流充電會導(dǎo)致金屬鋰出現(xiàn)極板電鍍效應(yīng)。這會使電池不穩(wěn)定，并且有可能導(dǎo)致突然的自動快速解體。

　　有兩種典型的充電終止方法：采用最小充電電流判斷或采用定時器(或者兩者的結(jié)合)。最小電流法監(jiān)視恒壓充電階段的充電電流，并在充電電流減小到0.02C至0.07C范圍時終止充電。第二種方法從恒壓充電階段開始時計時，持續(xù)充電兩個小時后終止充電過程。

　　上述四階段的充電法完成對完全放電電池的充電約需要2.5至3小時。高級充電器還采用了更多安全措施。例如如果電池溫度超出指定窗口(通常為0℃至45℃)，那么充電會暫停。