鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1275次 | 2020年12月04日
磷酸鐵鋰離子電池充電技巧和方式介紹
磷酸鐵鋰離子電池組充電方式
(1)恒壓充電法:在充電過程中,充電電源的輸出電壓保持恒定。隨著磷酸鐵鋰離子電池組的荷電狀態(tài)的變化,自動調(diào)整充電電流,假如規(guī)定的電壓恒定值適宜,就既能保證動力鋰電池的完全充電,又能盡量減少析氣和失水。這種充電方法只考慮電池電壓這一單一狀態(tài)的變化,不能有效的反映電池的整體充電狀況。它的起始充電電流過大,往往造成動力鋰電池的損壞。鑒于這種缺點(diǎn),恒壓充電很少采用。
(2)恒流充電法:在整個充電過程中,通過調(diào)整輸出電壓使充電電流保持恒定。保持充電電流不變,其充電速率相對來講都比較低。恒流充電控制方法簡單,但由于鋰離子電池組的可接受電流能力是隨著充電過程的進(jìn)行而逐漸下降的,到充電后期,動力鋰電池受電能力下降,充電電流利用率大大降低。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡單,方便,易于實(shí)現(xiàn),充電電量容易計(jì)算。
(3)恒流恒壓充電法:這種充電方法是上述兩者的簡單結(jié)合。第一階段采用恒流充電方法,防止了恒壓充電剛開始時的充電電流過大。第二階段采用恒壓充電方法,防止了恒流充電時導(dǎo)致過充電的現(xiàn)象。磷酸鐵鋰離子電池組和其它任何密封式可充電電池相同,要對充電進(jìn)行控制,不能濫充,否則就容易損壞電池。磷酸鐵鋰離子電池一般采用先恒流后限壓的充電方法。
(4)斬波充電法:采用斬波的方法進(jìn)行充電。這種方法下,恒流源的電流不變,而開關(guān)管進(jìn)行控制,使其開通一段時間后再關(guān)斷一段時間,循環(huán)往復(fù),這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于:當(dāng)通過外部電路對電池充電時,電池內(nèi)部的離子出現(xiàn)要有一定的響應(yīng)時間,假如持續(xù)不斷的對它進(jìn)行充電,可能會降低其容量的潛能。而在充電一段時間后,加入一個關(guān)斷的時間,就可以讓電池兩極出現(xiàn)的離子有一個擴(kuò)散的過程,使得電池有了一個消化的時間,這會使電池的利用率大大新增,改善充電效果。
磷酸鐵鋰離子電池充電技巧
1、在解決問題之前,首先我們要了解磷酸鐵鋰離子電池的結(jié)構(gòu)和工作原理LiFePO4作為電池的正極,由鋁箔與電池正極連接,中間是聚合物的隔膜,它把正極與負(fù)極隔開,但鋰離子可以通過而電子不能通過,右邊是由碳(石墨)組成的電池負(fù)極,由銅箔與電池的負(fù)極連接。電池的上下端之間是電池的電解質(zhì),電池由金屬外殼密閉封裝。磷酸鐵鋰離子電池在充電時,正極中的鋰離子通過聚合物隔膜向負(fù)極遷移;在放電過程中,負(fù)極中的鋰離子通過隔膜向正極遷移。鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時來回遷移而命名的。
2、電池充電時,鋰離子從磷酸鐵鋰晶體的面遷移到晶體表面,在電場力的用途下,進(jìn)入電解液,穿過隔膜,再經(jīng)電解液遷移到石墨晶體的表面,然后嵌入石墨晶格中。與此同時,電子經(jīng)導(dǎo)電體流向正極的鋁箔集電極,經(jīng)極耳、電池極柱、外電路、負(fù)極極柱、負(fù)極耳流向負(fù)極的銅箔集流體,再經(jīng)導(dǎo)電體流到石墨負(fù)極,使負(fù)極的電荷達(dá)至平衡。鋰離子從磷酸鐵鋰脫嵌后,磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)化成磷酸鐵。
3、電池放電時,鋰離子從石墨晶體中脫嵌出來,進(jìn)入電解液,穿過隔膜,再經(jīng)電解液遷移到磷酸鐵鋰晶體的表面,然后重新經(jīng)面嵌入到磷酸鐵鋰的晶格內(nèi)。與此同時,電池經(jīng)導(dǎo)電體流向負(fù)極的銅箔集電極,經(jīng)極耳、電池負(fù)極柱、外電路、正極極柱、正極極耳流向電池正極的鋁箔集流體,再經(jīng)導(dǎo)電體流到磷酸鐵鋰正極,使正極的電荷達(dá)至平衡。
注意事項(xiàng):再次提醒磷酸鐵鋰離子電池在使用時要注意防水防塵,所以儲存的地方不能有水,這樣會影響電池的性能和使用壽命。
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