- UID
- 211106
- 阅读权限
- 35
- 推广
-
- 幽默
-
- 注册时间
- 2011-7-5
- 最后登录
- 1970-1-1
|
发表于 2013-9-17 07:58:53
|
显示全部楼层
锂电池充电方法分析
贾英江 傅孝忠 王耀济 戴详军 代华
(军械工程学院 河北石家庄 050003)
摘 要: 目前锂电池的充电方法主要有两种, 即常规充电和脉冲充电。本文首先介绍了常规充电和脉冲充电两种充电方法的充电进程。
进而从充电效果、充电速度、电池容量及电池寿命等几方面简要进行了对比分析, 并指出了脉冲充电方法在上述指标上的优势。指
出脉冲充电方法之所以具有上述优点, 其主要原因在于通过停充去极化措施, 较好吻合了蓄电池充电接受特性。
关键词:常规充电方法 脉冲充电方法 对比分析
中图分类号:TM58 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2009)01(b)-0123-01
目前锂电池的充电方法主要有两种,即常
规充电和脉冲充电。本文从充电效果、充电速度、电池容量和电池寿命等几个方面对两种方法进行了简要的对比分折,并指出了脉冲充电方法在上述指标上的优势。指出脉冲充电方法之所以具有上述优点,其主要原因在于通过停充去极化措施,较好吻合了蓄电池充电接受特性。
1 常规充电方法
图1 为3V 锂电池常规充电方法充电过程示意图。电池接入充电器后, 充电器首先进行预处理,主要对电池进行检查,检查方法是以C/15 量级的速率对电池进行温和的涓充,看其电压能否上升到规定门限(2.5V)。否,则断定电池报废;能,则进入恒流区,以较高的恒定速率(1C)对电池进行快速充电。当电池电压到达恒压门限(4.2V)时,电池容量接近于满容量的40% 至70%,转入恒压区,对1 电池进行定电压充电,随着电池电压的不断上升,充电电流不断减小,当充电电流降到C/10 或C/15量级时,即终止充电。
2 脉冲充电方法
图2 所示为脉冲充电方法示意图。在预处理区和恒流区脉冲充电方法和常规充电方法是一样的,当电池电压到达恒压门限(4.2V)时,脉冲充电模式开始。在脉冲区,充电源间歇性地对电池以恒定电流充电。由于电池充得越来越满,同时,尽管与常规充电方法相比极化现象较轻,但极化现象仍然存在。因此,充电时间越来越短,停充时间越来越长,即脉冲周期越来越长,占空比越来越小。当占空比低于5% 至10% 时,终止充电。
3 性能对比分析
3.1 充电效果
常规充电方法主要优点是恒压区充电电流的变化规律与电池的充电接受特性一致;常规充电方法没有停充或放电等去极化措施,因此其主要缺点是充电过程中存在较为严重的极化现象。脉冲充电方法由于加入了去停充极化措施, 充电效果优于常规充电方法。
3.2 充电速度
用一个新的1400mAh 锂电池来比较脉冲充电器和常规充电器在下不同温度下的充电时间, 结果如表1 所示。
由表1 可以看出,脉冲充电方法的充电时间基本上不受温度变化的影响,由于加入了停充去极化措施,使得电池总是比较接近初始充电状态,从而可以比常规充电方法大的电流对电池进行充电,停充好像延缓了时间,但从充电整体过程而言, 反倒加快了速度。而常规充电方法在同样的温度下,不但比脉冲充电方法充电时间长, 而且充电时间受温度影响较大, 即随着温度的升高, 充电速度加快。
3.3 电池容量
表2所示为在不同温度条件下,两种充电方法对电池容量的影响。从表2可看出,同样温度下两种充电方法的可用容量大体相同,并随温度的升高可用容量加大。脉冲充电器在高温下的表现略好,线性充电器略差。
3.4 电池寿命
两个新的1400mAh 锂电池, 一块电池在25℃下, 以常规充电方法进行500 次充放循环,另一块以脉冲充电方法进行500 次充放循环,结果如图3所示。从图3可以看出,脉冲充电方法老化效应低于常规充电方法。
4 结语
本文从充电效果、充电速度、电池容量、电池寿命等方面对常规充电方法与脉冲充电方法进行了对比分析。可以看出,脉冲充电方法在以上诸多方面均优于常规充电方法。其主要原因在于脉冲充电方法通过停充去极化措施,较好吻合了蓄电池充电接受特性。
参考文献
[1] 颜兆鹏.电源[M].北京:海洋出版社,1990.
[2] 薛学明,王志宏[M].稳定电源及其电路实
例[M].北京:中国铁道出版社,1990.
[3] 李成卓.电源[M].北京:电子工业出版社,
1990.
图1 常规充电方法 锂电池充电方法分析
图1 常规充电方法 锂电池充电方法分析
图2 脉冲充电方法 锂电池充电方法分析
图2 脉冲充电方法 锂电池充电方法分析
图3 不同充放循环下电池可用容量 锂电池充电方法分析
图3 不同充放循环下电池可用容量 锂电池充电方法分析
|
|