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磷酸鐵鋰電池組充電技巧

磷酸鐵鋰電池組充電技巧

發(fā)布人:Jay 發(fā)布時間:2019-07-27 瀏覽次數(shù):1509

導(dǎo)讀:本文主要講解磷酸鐵鋰電池工作原理及其充放電過程,以及磷酸鐵鋰電池組正確的充電方法。

磷酸鐵鋰電池的全名是磷酸鐵鋰鋰離子電池,也叫磷酸鐵鋰動力電池。下面介紹磷酸鐵鋰電池的充電技巧。

磷酸鐵鋰電池的結(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。

磷酸鐵鋰電池充電過程

電池充電時,鋰離子從磷酸鐵鋰晶體的面遷移到晶體表面,在電場力的作用下,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。

磷酸鐵鋰電池放電過程

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。

磷酸鐵鋰電池

磷酸鐵鋰電池組正確充電方法

磷酸鐵鋰電池組的充電建議使用CCCV充電方式,即先恒流后恒壓。恒流建議0.3C。恒壓建議3.65.即恒流過程中0.3C電流充,當(dāng)電池電壓到達(dá)3.65V后,采用3.65V電壓恒壓充電,當(dāng)充電電流低于0.1C(或0.05C)時停止充電,即電池已經(jīng)充滿。當(dāng)您用衡壓電源充電時,也要看充電電流,建議不要用太高的電壓充,調(diào)整電壓后,保證充電電流在0.5C以下,這樣對電池好。

一般磷酸鋰鐵電池充電上限電壓3.7~4V,放電下限電壓2~2.5V,綜合考慮放電容量、放電中值電壓、充電時間、恒流容量百分比、安全性這5個方面,采用恒流恒壓的充電方案,對于磷酸鐵鋰電池組,充電限制電壓設(shè)定在3.55~3.70V較合理,推薦值為3.60~3.65V,放電下限電壓2.2V~2.5V。

磷酸鐵鋰電池組的充電器與普通鋰電池是不同的。鋰電池的最高終止充電電壓是4.2伏;磷酸鐵鋰電池組是3.65伏。磷酸鐵鋰電池組充電的時候,是平衡充電板接的排線,一般是從兩端直接串聯(lián)整體充電,充電器電壓是大于電池組電壓的。而排線檢測每個單體電芯的電壓,相當(dāng)于并聯(lián)個穩(wěn)壓管,單體充電電壓不會超過穩(wěn)壓值,而其他單體電池繼續(xù)充電通過穩(wěn)壓管旁路充電。

因?yàn)榇藭r每個單體的電量已經(jīng)接近充滿了,只是在平衡每個單體,所以充電電流小,補(bǔ)充平衡每個電芯充滿。充電器只能是保護(hù)整個電池組端電壓,平衡充電板是保證每個單體個過充電又是每個單體都充滿,不能因?yàn)橛幸粋€電芯充滿而造成停止整個鋰電池組充電。

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