鋰電池的充電電壓和電流應(yīng)該是多少

鋰電池充電電流和電壓關(guān)系圖的原理圖

有上圖可以看出，鋰電池充電電流和電壓是動(dòng)態(tài)變化的，這是由鋰電池本身的化學(xué)物質(zhì)決定的。所以需要根據(jù)鋰電池本身的充電特性來(lái)配置充電IC的性能，以達(dá)到正確，安全，高效的使用鋰電池。日常表述中的“鋰電池充電電流”是針對(duì)鋰電池在充電過(guò)程中所處快速充電階段的充電電流而言的，作為一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，鋰電池最理想充電電流實(shí)際上是分為三個(gè)階段的。常用鋰電池充電IC如TP4012A、TP8052、TP8056，本文最后處有部分介紹。
 

幾種不同充電狀態(tài)的性能描述

1、待機(jī)狀態(tài)：
    在如下幾種情況下會(huì)處理待機(jī)狀態(tài)：
    a. 輸入電壓低于電路最低工作電壓。
    b. 電池電壓充飽后。
    c. 利用外置開(kāi)關(guān)強(qiáng)行關(guān)斷IC，停止IC充電。
    待機(jī)狀態(tài)的電壓電流特性：充電IC無(wú)充電電壓輸出，IC輸入電流在uA級(jí)，可以減小電路損耗。

2、預(yù)充狀態(tài)：如上圖所示。預(yù)充電時(shí)的最佳電流：即當(dāng)鋰電池的初始/空載電壓低于預(yù)充電閾值時(shí)，首先要經(jīng)過(guò)一個(gè)預(yù)充電階段，就單個(gè)鋰離子電池而言，這個(gè)閾值一般為3.0V，在此階段，預(yù)充電電流大約為下一個(gè)階段——恒流充電階段電流的10%左右。

3、恒流充電狀態(tài)：如上圖所示最大充電電流部分，在電池電壓已經(jīng)大于預(yù)設(shè)電壓閥值而小于最高電壓4.2V時(shí)，此時(shí)IC將以外掛電阻設(shè)定的最大充電電流來(lái)給電池充電。將電池電壓充到等于最大充電電壓（4.2V附近）時(shí)為止。
。恒流充電時(shí)的最佳電流：所謂恒流就是電流恒定，電壓逐漸升高，此時(shí)進(jìn)入快速充電階段。大多數(shù)的恒流充電電流設(shè)定為0.5~0.8C之間，可以理解為0.7C，也就是在不考慮其他因素的情況下，大約兩個(gè)小時(shí)可以充滿。之所以選擇0.7C，是因?yàn)檫@個(gè)電流很好地做到了充電時(shí)間與充電安全性的平衡。

恒流充電狀態(tài)時(shí)需要注意的幾個(gè)問(wèn)題：
   1. 在此狀態(tài)下，IC處于最大充電電流狀態(tài)，此時(shí)的損耗也是也是最大的。線性降壓的損耗計(jì)算＝(VIN-VOUT)×IOUT。此時(shí)需要注意IC的最高工作溫度。
   2. 因?yàn)樽罡叱潆婋娏鞯脑斐蓽厣奶岣?，IC會(huì)自動(dòng)降低最大充電流。這就是在過(guò)熱時(shí)充電電流下降的原因。

4、恒壓充電狀態(tài)：如上圖所示最大充電電壓部分，當(dāng)檢測(cè)到電池電壓等于或者接近電池充電電壓時(shí)。此時(shí)將會(huì)以恒定4.2V充電電壓，而逐步降壓充電電流的充電方式。當(dāng)檢測(cè)到充電電流小于最大設(shè)定電流的1/10時(shí)，將會(huì)停止充電。恒壓充電時(shí)的充電電流：就單節(jié)鋰離子電池而言，當(dāng)電池達(dá)到一定電壓值時(shí)，即進(jìn)入恒定電壓充電，這個(gè)電壓值一般為4.2V，在此階段，電壓不變，電流減??；這種電流減小是個(gè)依次遞減過(guò)程，大多數(shù)的鋰電池保護(hù)選擇0.1C為終止電流，這也就意味著充電過(guò)程進(jìn)入結(jié)束狀態(tài)。一旦充電結(jié)束，則充電電流降為零。在此狀態(tài)下需要注意的問(wèn)題就是：當(dāng)電池充大最高設(shè)定電壓時(shí)可以自動(dòng)關(guān)斷，同時(shí)，當(dāng)IC的過(guò)壓保護(hù)點(diǎn)在非正常電池狀態(tài)下，可以自動(dòng)鎖定。

    鋰電池最佳充電電流的核心是恒流充電時(shí)的電流設(shè)計(jì)，這里要強(qiáng)調(diào)的是，大多數(shù)便捷式鋰電池較宜設(shè)計(jì)為0.5C~0.8C充電，如：iPhone的1400mAh容量（容量mAh＝電流mA×?xí)r間h）的電池為例，蘋(píng)果選擇了0.7C，即蘋(píng)果充電電流多為1A左右，大部分的電池在0.5C--0.8C之間你們可以選擇了！

    鋰電池最大充電電流嚴(yán)格說(shuō)是由電池結(jié)構(gòu)決定的，因而，各個(gè)鋰電池生產(chǎn)廠家對(duì)此規(guī)定并不一致，有的設(shè)定為0.6C，便攜式鋰電池最高的規(guī)定為1C。
    當(dāng)然也不能忽視預(yù)充電和恒壓充電的電流設(shè)計(jì)，這兩個(gè)過(guò)程中，如果初始電壓不低于預(yù)充電閾值3.0V，則不存在預(yù)充電過(guò)程?？偟膩?lái)說(shuō)，在恒流充電過(guò)程前后有一個(gè)事前醞釀和運(yùn)動(dòng)休整的過(guò)程有利于鋰電池的長(zhǎng)期使用。

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