锂电池常见快速充电方法

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锂电池常见快速充电方法

锂电池常见快速充电方法
锂电池的充电方法有很多种,针对快速充电的要求,其主要方法包括脉冲充电、Reflex 充电,和智能充电。不同的电池类型,其适用的充电方式也不完全相同,在方法这节不做具体区分。下面由电池之都为大家讲解锂电池常见快速充电方法:
1脉冲充电
这是来自文献中的一个脉冲充电方式,其脉冲阶段设置在充电触及上限电压4.2V以后,并在4.2V以上持续进行。
暂且不提其具体参数设置的合理性,不同类型电芯存在差异。
我们关注一下脉冲实施过程。
下面是脉冲充电曲线,主要包括三个阶段:预充、恒流充电和脉冲充电。
在恒流充电过程中以恒定电流对电池进行充电,部分能量被转移到电池内部。
当电池电压上升到上限电压(4.2 V)时,进入脉冲充电模式:用1 C 的脉冲电流间歇地对电池充电。
在恒定的充电时间Tc内电池电压会不断升高,充电停止时电压会慢慢下降。
当电池电压下降到上限电压(4.2 V)后,以同样的电流值对电池充电,开始下一个充电周期,如此循环充电直到电池充满。
在脉冲充电过程中,电池电压下降速度会渐渐减慢,停充时间T0会变长,当恒流充电占空比低至5%~10%时,认为电池已经充满,终止充电。
与常规充电方法相比,脉冲充电能以较大的电流充电,在停充期电池的浓差极化和欧姆极化会被消除,使下一轮的充电更加顺利地进行,充电速度快、温度的变化小、对电池寿命影响小,因而目前被广泛使用。
但其缺点很明显:需要一个有限流功能的电源,这增加了脉冲充电方式的成本。
2间歇充电法
锂电池间歇充电法包括变电流间歇充电法和变电压间歇充电法。
1)变电流间歇充电法
变电流间歇充电法是由厦门大学陈体衔教授提出来的,它的特点是将恒流充电改为限压变电流间歇充电。
如下图所示,变电流间歇充电法的第一阶段,先采用较大电流值对电池充电,在电池电压达到截止电压V0时停止充电,此时电池电压急剧下降。
保持一段停充时间后,采用减小的充电电流继续充电。当电池电压再次上升到截止电压V0时停止充电,如此往复数次(一般约为3~4 次)充电电流将减小设定的截止电流值。
然后进入恒电压充电阶段,以恒定电压对电池充电直到充电电流减小到下限值,充电结束。
变电流间歇充电法的主充阶段在限定充电电压条件下,采用了电流逐渐减小的间歇方式加大了充电电流,即加快了充电过程,缩短了充电时间。
但是这种充电模式电路比较复杂、造价高,一般只有在大功率快充时才考虑采用。
2)变电压间歇充电
在变电流间歇充电法的基础上,有人又研究了变电压间歇充电法。两者的差异就在于第一阶段的充电过程,将间歇恒流换成间歇恒压。
比较上面图(a)和图 (b),可见恒压间歇充电更符合最佳充电的充电曲线。
在每个恒压充电阶段,由于电压恒定,充电电流自然按照指数规律下降,符合电池电流可接受率随着充电的进行逐渐下降的特点。
3)Reflex 快速充电法
Reflex 快速充电方法,又被称为反射充电方法或打嗝”充电方法。
该方法的每个工作周期包括正向充电、反向瞬间放电和停充3 个阶段。
它在很大的程度上解决了电池极化现象,加快了充电速度。但是反向放电会缩短锂电池寿命。
如上图 所示,在每个充电周期中,先采用2 C 的电流充电时间为10 s 的Tc,然后停充时间为0.5 s的Tr1,反向放电时间为1 s 的Td,停充时间为0.5 s 的Tr2,每个充电循环时间为12 s。随着充电的进行,充电电流会逐渐变小。
4)智能充电法
智能充电是目前较先进的充电方法,如下图所示,其主要原理是应用du/dt 和di /dt 控制技术,通过检查电池电压和电流的增量来判断电池充电状态,动态跟踪电池可接受的充电电流,使充电电流自始自终在电池可接受的最大充电曲线附近。
这类智能方法,一般结合神经网络和模糊控制等先进算法技术,实现系统的自动优化。
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聚合物锂电池的七大优势
随着电池技术不断完善成熟,聚合物锂电池运用在各个行业,并且在RC遥控车、航模和无人机等领域占据主导地位,大部分遥控车和航模和无人机都使用聚合物锂电池。目前,聚合物锂电池在电动车等行业也取得了不俗的成绩,并且其运用正在扩展到其他行业。下面由电池之都为大家讲解聚合物锂电池的七大优势:
那么聚合物锂电池到底有什么魅力,获得如此多的行业青睐?下面锂电池厂家带你我们来了解聚合物锂电池的七大优势。
优势一、安全性能好
聚合物锂电池在结构上采用铝塑软包装,有别于液态电芯的金属外壳,一旦发生安全隐患,液态电芯容易爆炸,而聚合物电芯最多只会气鼓。
优势二、厚度薄
普通液态锂电采用先定制外壳,后塞正负极村料的方法,厚度做到3.6mm以下存在技术瓶颈,聚合物电芯则不存在这一问题,厚度可做到1mm以下,符合时下手机需求方向。
优势三、重量轻
聚合物电池重量较同等容量规格的钢壳锂电轻40%,较铝壳电池轻20%.
优势四、容量大
聚合物锂电池较同等尺寸规格的钢壳电池容量高10~15%,较铝壳电池高5~10%,成为彩屏手机及彩信手机的首选。
优势五、内阻小
聚合物电芯的内阻较一般液态电芯小,目前国产聚合物电芯的内阻甚至可以做到35mΩ以下,极大的减低了电池的自耗电,延长手机的待机时间,完全可以达到与国际接轨的水平。
优势六、形状可定制
聚合物锂电池可根据客户的需求增加或减少电芯厚度,开发新的电芯型号,价格便宜,开模周期短,有的甚至可以根据手机形状量身定做,以充分利用电池外壳空间,提升电池容量。
优势七、放电特性佳
聚合物锂电池采用胶体电解质,相比液态电解质,胶体电解质具有平稳的放电特性和更高的放电平台。
正是聚合物锂电池在安全性能、厚度、重量、容量、内阻、形状、和放电特性等方面的优势,使得锂电池可以在无人机、遥控模型等领域广泛运用,并且继续拓展运用领域。相信聚合物锂电池在未来能够更多地运用到我们生活的各个方面。
更多关注:聚合物锂电池的特点及重要性
优质的电动车锂电池制作细节
随着国家政策的支持,以及电动车新国标的出台,锂电池发展迎来了巨大的机会。目前,锂电池产业已经形成了专业化分工程度高的完整产业链,那么,下面由电池之都为大家讲解优质的电动车锂电池是如何制作:
细节一:电池分容,全电脑监控
优质锂电池的每一只电芯都经过一致性控制!全部电池扫码上分容设备分容,电脑根据扫码内容自动记录每一支电池容量、内阻、电压。其次,所有单只电池全部喷型号容量,wH,条形码,批次码,可追溯生产日期码。
细节二:先进点焊,更高工艺
优质的锂电池采用国内最先进的点焊机设备对电池串并连接,点焊位置及电流全部采取电脑设置参数监控,焊接时电脑通过电池接通电流自动监控、虚焊,如果焊接不牢报警并且停机!
细节三:成品老化测试,严格标准
每一组优质锂电池,都会采用国内先进的老化设备对成品进行100%老化分容量测试。当电池出现以下两种情况,均不予出货。第一,当电池容量循环3周后,有下降超过0.02%以上不予出货;当高温老化分容电压(压降)相差,一组电池每串之间超过15mv以上不予出货。
细节四:可订制保护板
优质锂电池配套国内最先进、拥有研发专利的BMS保护系统。有效防止保护系统电子元件防水、高温、氧化、冲击)等功能, 对电池组在正常使用过程中起到(过充、过放、短路、欠压、过流、温控)保护。
细节五:独特定制四防四追溯电池外包装
在外观包装上,优质锂电池亦有设计发明专利,所有外盒全部采用1mm合金材料与高温喷塑工艺,达到防撞、防尘、防水,防爆;同时,所有成品打激光防识别码,不仅保证产品质量,更是对每一位用户负责。
总之,优质锂电池只有把这5个细节做好,才能全面保障了产品的一致性与稳定性。未来,经销商只有与这样的安全、放心的锂电池品牌合作,才能在锂电池风潮中赢得更大的突破。
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