锂电池充电方法分析
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工 业 技 术
科技资讯 ２００９ ＮＯ．０２
ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
锂电池充电方法分析
贾英江 傅孝忠 王耀济 戴详军 代华 （军械工程学院 河北石家庄 ０５０００３）
摘 要： 目前锂电池的充电方法主要有两种， 即常规充电和脉冲充电。本文首先介绍了常规充电和脉冲充电两种充电方法的充电进程。 进而从充电效果、充电速度、电池容量及电池寿命等几方面简要进行了对比分析， 并指出了脉冲充电方法在上述指标上的优势。指 出脉冲充电方法之所以具有上述优点， 其主要原因在于通过停充去极化措施， 较好吻合了蓄电池充电接受特性。 关键词：常规充电方法 脉冲充电方法 对比分析 中图分类号： Ｔ Ｍ ５ ８ 文献标识码： Ａ 文章编号： １ ６ ７ ２ － ３ ７ ９ １ （ ２ ０ ０ ９ ） ０ １ （ ｂ ） － ０ １ ２ ３ － ０ １
２ 脉冲充电方法
图 ２ 所示为脉冲充电方法示意图。在预 处理区和恒流区脉冲充电方法和常规充电方 法是一样的，当电池电压到达恒压门限（４．２Ｖ） 时， 脉冲充电模式开始。在脉冲区， 充电源间 歇性地对电池以恒定电流充电。由于电池充 得越来越满， 同时， 尽管与常规充电方法相比 极化现象较轻， 但极化现象仍然存在。因此， 充电时间越来越短， 停充时间越来越长， 即脉 冲周期越来越长，占空比越来越小。当占空比 低于 ５％ 至 １０％ 时，终止充电。
图３ 不同充放循环下电池可用容量 表１ 不同温度下的充电时间
表 ２ 不同温度下的可用容量
科技资讯 ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
１２３
例［Ｍ］．北京：中国铁道出版社，１９９０． ［３］ 李成卓．电源［Ｍ］．北京：电子工业出版社，
１９９０．
３ 性能对比分析
３．１ 充电效果 常规充电方法主要优点是恒压区充电电
流的变化规律与电池的充电接受特性一致；常 规充电方法没有停充或放电等去极化措施，因 此其主要缺点是充电过程中存在较为严重的 极化现象。脉冲充电方法由于加入了去停充 极化措施， 充电效果优于常规充电方法。 ３．２ 充电速度
４ 结语
本文从充电效果、充电速度、电池容 量、电池寿命等方面对常规充电方法与脉冲 充电方法进行了对比分析。可以看出，脉冲充 电方法在以上诸多方面均优于常规充电方法。 其主要原因在于脉冲充电方法通过停充去极 化措施，较好吻合了蓄电池充电接受特性。
参考文献
［１Leabharlann Baidu 颜兆鹏．电源［Ｍ］．北京：海洋出版社，１９９０． ［２］ 薛学明，王志宏［Ｍ］．稳定电源及其电路实
电整体过程而言， 反倒加快了速度。而常规 充电方法在同样的温度下，不但比脉冲充电方 法充电时间长， 而且充电时间受温度影响较 大， 即随着温度的升高， 充电速度加快。 ３．３ 电池容量
表２所示为在不同温度条件下，两种充电 方法对电池容量的影响。
从表２可看出，同样温度下两种充电方法
图 １ 常规充电方法
图 ２ 脉冲充电方法
的可用容量大体相同，并随温度的升高可用容 量加大。脉冲充电器在高温下的表现略好， 线性充电器略差。 ３．４ 电池寿命
两个新的 １ ４ ０ ０ ｍ Ａ ｈ 锂电池， 一块电池在 ２５℃下， 以常规充电方法进行 ５００ 次充放循 环，另一块以脉冲充电方法进行 ５００ 次充放循 环， 结果如图３所示。从图３可以看出， 脉冲 充电方法老化效应低于常规充电方法。
图 １ 为 ３Ｖ 锂电池常规充电方法充电过程 示意图。电池接入充电器后， 充电器首先进 行预处理， 主要对电池进行检查， 检查方法是 以 Ｃ／１５ 量级的速率对电池进行温和的涓充， 看其电压能否上升到规定门限（２．５Ｖ）。否，则 断定电池报废；能，则进入恒流区，以较高的恒 定速率（１Ｃ）对电池进行快速充电。当电池电 压到达恒压门限（４．２Ｖ）时，电池容量接近于满 容量的 ４０％ 至 ７０％，转入恒压区，对 １ 电池进行 定电压充电， 随着电池电压的不断上升， 充电 电流不断减小，当充电电流降到 Ｃ／１０ 或 Ｃ／１５ 量级时，即终止充电。
目前锂电池的充电方法主要有两种，即常 规充电和脉冲充电。本文从充电效果、充电速 度、电池容量和电池寿命等几个方面对两种 方法进行了简要的对比分折，并指出了脉冲充 电方法在上述指标上的优势。指出脉冲充电 方法之所以具有上述优点，其主要原因在于通 过停充去极化措施，较好吻合了蓄电池充电接 受特性。
１ 常规充电方法
用一个新的 １４００ｍＡｈ 锂电池来比较脉冲 充电器和常规充电器在下不同温度下的充电 时间， 结果如表 １ 所示。
由表 １ 可以看出，脉冲充电方法的充电时 间基本上不受温度变化的影响，由于加入了停 充去极化措施，使得电池总是比较接近初始充 电状态，从而可以比常规充电方法大的电流对 电池进行充电， 停充好像延缓了时间， 但从充
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ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
锂电池充电方法分析
贾英江 傅孝忠 王耀济 戴详军 代华 （军械工程学院 河北石家庄 ０５０００３）
摘 要： 目前锂电池的充电方法主要有两种， 即常规充电和脉冲充电。本文首先介绍了常规充电和脉冲充电两种充电方法的充电进程。 进而从充电效果、充电速度、电池容量及电池寿命等几方面简要进行了对比分析， 并指出了脉冲充电方法在上述指标上的优势。指 出脉冲充电方法之所以具有上述优点， 其主要原因在于通过停充去极化措施， 较好吻合了蓄电池充电接受特性。 关键词：常规充电方法 脉冲充电方法 对比分析 中图分类号： Ｔ Ｍ ５ ８ 文献标识码： Ａ 文章编号： １ ６ ７ ２ － ３ ７ ９ １ （ ２ ０ ０ ９ ） ０ １ （ ｂ ） － ０ １ ２ ３ － ０ １
２ 脉冲充电方法
图 ２ 所示为脉冲充电方法示意图。在预 处理区和恒流区脉冲充电方法和常规充电方 法是一样的，当电池电压到达恒压门限（４．２Ｖ） 时， 脉冲充电模式开始。在脉冲区， 充电源间 歇性地对电池以恒定电流充电。由于电池充 得越来越满， 同时， 尽管与常规充电方法相比 极化现象较轻， 但极化现象仍然存在。因此， 充电时间越来越短， 停充时间越来越长， 即脉 冲周期越来越长，占空比越来越小。当占空比 低于 ５％ 至 １０％ 时，终止充电。
图３ 不同充放循环下电池可用容量 表１ 不同温度下的充电时间
表 ２ 不同温度下的可用容量
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１２３
例［Ｍ］．北京：中国铁道出版社，１９９０． ［３］ 李成卓．电源［Ｍ］．北京：电子工业出版社，
１９９０．
３ 性能对比分析
３．１ 充电效果 常规充电方法主要优点是恒压区充电电
流的变化规律与电池的充电接受特性一致；常 规充电方法没有停充或放电等去极化措施，因 此其主要缺点是充电过程中存在较为严重的 极化现象。脉冲充电方法由于加入了去停充 极化措施， 充电效果优于常规充电方法。 ３．２ 充电速度
４ 结语
本文从充电效果、充电速度、电池容 量、电池寿命等方面对常规充电方法与脉冲 充电方法进行了对比分析。可以看出，脉冲充 电方法在以上诸多方面均优于常规充电方法。 其主要原因在于脉冲充电方法通过停充去极 化措施，较好吻合了蓄电池充电接受特性。
参考文献
［１Leabharlann Baidu 颜兆鹏．电源［Ｍ］．北京：海洋出版社，１９９０． ［２］ 薛学明，王志宏［Ｍ］．稳定电源及其电路实
电整体过程而言， 反倒加快了速度。而常规 充电方法在同样的温度下，不但比脉冲充电方 法充电时间长， 而且充电时间受温度影响较 大， 即随着温度的升高， 充电速度加快。 ３．３ 电池容量
表２所示为在不同温度条件下，两种充电 方法对电池容量的影响。
从表２可看出，同样温度下两种充电方法
图 １ 常规充电方法
图 ２ 脉冲充电方法
的可用容量大体相同，并随温度的升高可用容 量加大。脉冲充电器在高温下的表现略好， 线性充电器略差。 ３．４ 电池寿命
两个新的 １ ４ ０ ０ ｍ Ａ ｈ 锂电池， 一块电池在 ２５℃下， 以常规充电方法进行 ５００ 次充放循 环，另一块以脉冲充电方法进行 ５００ 次充放循 环， 结果如图３所示。从图３可以看出， 脉冲 充电方法老化效应低于常规充电方法。
图 １ 为 ３Ｖ 锂电池常规充电方法充电过程 示意图。电池接入充电器后， 充电器首先进 行预处理， 主要对电池进行检查， 检查方法是 以 Ｃ／１５ 量级的速率对电池进行温和的涓充， 看其电压能否上升到规定门限（２．５Ｖ）。否，则 断定电池报废；能，则进入恒流区，以较高的恒 定速率（１Ｃ）对电池进行快速充电。当电池电 压到达恒压门限（４．２Ｖ）时，电池容量接近于满 容量的 ４０％ 至 ７０％，转入恒压区，对 １ 电池进行 定电压充电， 随着电池电压的不断上升， 充电 电流不断减小，当充电电流降到 Ｃ／１０ 或 Ｃ／１５ 量级时，即终止充电。
目前锂电池的充电方法主要有两种，即常 规充电和脉冲充电。本文从充电效果、充电速 度、电池容量和电池寿命等几个方面对两种 方法进行了简要的对比分折，并指出了脉冲充 电方法在上述指标上的优势。指出脉冲充电 方法之所以具有上述优点，其主要原因在于通 过停充去极化措施，较好吻合了蓄电池充电接 受特性。
１ 常规充电方法
用一个新的 １４００ｍＡｈ 锂电池来比较脉冲 充电器和常规充电器在下不同温度下的充电 时间， 结果如表 １ 所示。
由表 １ 可以看出，脉冲充电方法的充电时 间基本上不受温度变化的影响，由于加入了停 充去极化措施，使得电池总是比较接近初始充 电状态，从而可以比常规充电方法大的电流对 电池进行充电， 停充好像延缓了时间， 但从充