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充電锂離子電池使用前必須充滿電

圖文更新时间:2025-01-16 05:45:21

锂離子電池跟大家生活息息相關，比如智能手機、電腦、手環、穿戴設備等裡面都有锂離子電池。本篇文章介紹下锂離子電池充電的基礎知識以及設計注意事項。

充電流程

锂離子電池充電分為三個階段預充電、恒流充電、恒壓充電。曲線如下圖所示：

充電锂離子電池使用前必須充滿電（锂離子電池充電流程及充電模式介紹）1

預充電

深度放電的電池在充電初期需要一個預充電的過程，此時充電電流必須很小。預充電的阈值電壓一般是2.5V左右。預充電的作用還有解除電池保護電路的欠壓保護狀态的作用。現在電池一般都存在保護闆，不會導緻電池過放。

恒流充電

當電池電壓超過預充阈值電壓後，充電進入恒流充電階段。在該模式下，充電器會按照設定的電流給電池充電。其充電電流的設置和電池的容量有關。大多數充電電流設置在0.5C~1C之間（C是電池容量，單位為mAh）。當電池内阻低時，可以使用更高的電流進行充電，比如2C或4C。

恒壓充電

當電池電壓達到電池額定電壓時（一般是4.2V或4.35V），充電器從恒流模式切換到恒壓模式，充電電流逐漸下降。當電流下降到充電電流的10%時，充電會截止（截止精度查閱具體充電器芯片手冊）。

複充電

當電池電壓降到複充電壓阈值時（通常在3.9V~4V）時，充電過程将重新開始。

充電模式

隻要輸入電壓高于電池電壓，就能充電。但實際應用中，我們會采用專用的充電芯片來進行恒流恒壓充電，以保護電池。目前常見的充電模式有兩種：線性充電與開關式充電。

線性充電

線性充電芯片的内部框圖如下圖所示。内部VIN與BATT之間由MOSFET連接，類比于LDO。該方式優點是簡單、外圍器件較少。缺點是當輸入電壓與電池電池相差較大時，電壓差乘以充電電流形成的功耗會以熱量的形式消耗掉，造成浪費，也會使充電芯片加熱，降低系統性能。在小充電電流低壓差的場景适合使用線性充電。

充電锂離子電池使用前必須充滿電（锂離子電池充電流程及充電模式介紹）2

開關式充電

開關式充電原理是使用Buck架構來實現的。基本框圖如下所示，該種模式下功率恒定，結構相對來說複雜。在高壓差大電流下仍有很高的充電效率。

充電锂離子電池使用前必須充滿電（锂離子電池充電流程及充電模式介紹）3

以上就是锂離子電池充電流程及充電模式的一些介紹。

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