鋰離子電池的充電方式是限壓橫流方式。

充電開始時(shí)，應(yīng)先檢測(cè)待充電電池的電壓，假如電壓低于3V，要先進(jìn)行預(yù)充電，充電電流為設(shè)定電流的1/10，一般選0.05C左右。電壓升到3V后，進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)充電過程。標(biāo)準(zhǔn)充電過程為：以設(shè)定電流進(jìn)行恒流充電，電池電壓升到4.20V時(shí)，改為恒壓充電，保持充電電壓為4.20V。此時(shí)，充電電流逐漸下降，當(dāng)電流下降至設(shè)定充電電流的1/10時(shí)，充電結(jié)束。

一般鋰離子電池充電電流設(shè)定在0.2C至1C之間，電流越大，充電越快，同時(shí)電池發(fā)熱也越大。而且，過大的電流充電，容量不夠滿，因?yàn)殡姵貎?nèi)部的電化學(xué)反應(yīng)要時(shí)間。就跟倒啤酒相同，倒太快的話會(huì)出現(xiàn)泡沫，反而不滿。

術(shù)語解釋：充放電電流一般用C作參照，C是對(duì)應(yīng)電池容量的數(shù)值。電池容量一般用Ah、mAh表示，如M8的電池容量1200mAh，對(duì)應(yīng)的C就是1200mA。0.2C就等于240mA。

鋰離子電池的放電

對(duì)電池來說，正常使用就是放電啦。

鋰離子電池放電只要注意很少的幾點(diǎn)：第一，放電電流不能過大，過大的電流導(dǎo)致電池內(nèi)部發(fā)熱，有可能會(huì)造成永久性的損害。在手機(jī)上，這個(gè)倒是沒有問題的，可以不考慮。第二，絕對(duì)不能過放電！鋰離子電池最怕過放電，一旦放電電壓低于2.7V，將可能導(dǎo)致電池報(bào)廢。好在手機(jī)電池內(nèi)部都已經(jīng)裝了保護(hù)電路，電壓還沒低到損壞電池的程度，保護(hù)電路就會(huì)起用途，停止放電。

1放電曲線

放電率愈高,電池容量愈低,溫度低時(shí),電池容量也會(huì)降低。不同的放電率表現(xiàn)出不同的電池容量，在較高的放電電流下，電池容量達(dá)不到額定值，電池電壓因?yàn)殡姵氐膬?nèi)阻而出現(xiàn)了較大的跌落（C為電池容量，單位Ah）。

2.2充電曲線

鋰離子電池進(jìn)行充電時(shí)的三個(gè)階段：預(yù)充電、恒流充電和恒壓充電。預(yù)充電的意義是要對(duì)電池的狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，使之進(jìn)入可以進(jìn)行大電流快速充電的狀態(tài)；恒流充電的用途是將電能快速地儲(chǔ)存到電池中，恒壓充電階段則是最后的調(diào)整階段，它使電池的容量最大化。下圖顯示了充電的三個(gè)階段：

預(yù)充電（Precharge）發(fā)生在電池電壓比較低時(shí)，關(guān)于大多數(shù)鋰離子電池來說，這個(gè)電壓通常含義在3V以下，此階段的充電電流一般控制在0.1C-0.3C左右。恒流充電（CC）的電流大多設(shè)定在0.5C-1C左右，電池電壓被充電到設(shè)置的電壓（一般為4.2V或4.35V，根據(jù)電池種類不同而不同）。恒壓充電（CV）階段，電流將逐漸下降，下降到一定程度（通常是0.1C）以后,可以認(rèn)為電池已經(jīng)充滿了，充電過程將截止。

2.3循環(huán)壽命

循環(huán)次數(shù)是當(dāng)一個(gè)電池所經(jīng)歷完整充放電的次數(shù)，是可由實(shí)際放電容量與設(shè)計(jì)容量來估計(jì)。每當(dāng)累積的放電容量等于設(shè)計(jì)容量時(shí)，則循環(huán)次數(shù)一次。通常在500次充放電循環(huán)后，完全充電的電池容量約會(huì)下降10%?20%。

2.4自放電率

所有電池的自放電都會(huì)隨著溫度上升而新增。自放電基本上不是制造上的瑕疵，而是電池本身特性。然而制造過程中不當(dāng)?shù)奶幚硪矔?huì)造成自放電的新增。通常電池溫度每新增10C，自放電率即倍增。鋰離子電池每個(gè)月自放電量約為1?2%。

2.5充電溫度控制

鋰離子電池的工作溫度范圍是-20?60℃，電池所處的溫度對(duì)其充電會(huì)有重大影響。通常情況下，溫度過低或過高時(shí)，應(yīng)當(dāng)禁止對(duì)電池進(jìn)行充電操作。正常鋰離子電池充電溫度控制在10?45℃。有的國(guó)家和地區(qū)還對(duì)電池充電制定了不同溫度下的不同策略，日本在此方面是一個(gè)典型，特別制訂的JEITA規(guī)范就要求在溫度過低和過高時(shí)降低恒流充電電流、恒壓充電電壓，這一規(guī)范恰好與電池的容量隨著溫度的變化而變化的特性緊密對(duì)應(yīng)。

在T2-T3溫度范圍內(nèi)，充電電流和充電電壓上限都在正常范圍。在低溫時(shí)（T1-T2）,鋰離子反應(yīng)緩慢，持續(xù)大電流充電時(shí)會(huì)出現(xiàn)大量熱量加快電池老化，規(guī)劃規(guī)定在此范圍內(nèi)充電電流降至0.5C，溫度低于T1或高于T5時(shí)充電停止。在高溫時(shí)（T3-T5）,假如充電期間電池表面溫度升至T3以上，陰極材料開始變得更加活躍，會(huì)在電池電壓升高時(shí)與電解質(zhì)出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，溫度過高會(huì)發(fā)生爆炸。因此在高溫時(shí)要降低截至電壓，T3-T4階段，最大截至電壓為4.15V。T4-T5階段，最大截至電壓為4.1V，使用低充電壓確保電池安全性。

2.6鋰離子電池保護(hù)

鋰離子電池在使用中最重要的是要確保它不會(huì)被過度充電和放電，這兩種行為對(duì)它的傷害都是不可修復(fù)的，甚至可能還是危險(xiǎn)的，因?yàn)樗膬?nèi)部材料結(jié)構(gòu)被破壞了，什么問題都可能表現(xiàn)出來。因此使用中首先要做的就是要給它加上保護(hù)電路，確保過度的行為不會(huì)發(fā)生。目前市面上鋰離子電池保護(hù)IC很多，其功能都相同就是實(shí)現(xiàn)過流、過壓保護(hù)和過充、過放保護(hù)，下圖是截取自RT9545規(guī)格書的應(yīng)用電路圖：

在這里插入圖片描述

在一般應(yīng)用中，保護(hù)IC這部分電路是和電池一起放在電池包里的，用戶能夠看到的僅僅是+、-兩個(gè)電極。使用鋰離子電池時(shí)要注意是否內(nèi)置保護(hù)芯片，確保鋰離子電池在使用時(shí)不會(huì)被過放。電路中Q1和Q2既是用于實(shí)現(xiàn)放電和充電時(shí)的保護(hù)開關(guān)，當(dāng)IC在開關(guān)兩端檢測(cè)到過大的電壓壓降時(shí)，就會(huì)強(qiáng)制MOSFET進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)，從而關(guān)閉流過電池的電流，達(dá)到保護(hù)電池的目的。