锂离子动力电池大电流脉冲充电特性研究

1.2 传统的充电方式
1.2.1 恒压充电：充电过程中保持充电电压恒定，充电电流 不断下降。有点是结构简单，容易实现，缺点是充电速度 慢，在充电初期的充电电流过大，对电池寿命影响很大。 1.2.2 恒流充电：整个充电过程电流恒定。电池在充电后期 的电流会超过其最大充电电流，导致电池无法充满，电池 温度上升过快，影响电池寿命。 1.2.3 两段式恒流恒压与三段式恒流恒压浮充方式：恒流阶 段电流保持恒定，电池端电压持续上升；当电池电压上升 到充电截止电压时改为恒压充电， 保持电池端电压恒定， 充电电流不断减小；当电流减小到一定值时，如果还有浮 充阶段， 则提供一个很小的浮充电流，以弥补蓄电池的 内部损耗使其保持在充满状态。
1.3 脉冲充电方式
脉冲充电方式是指每隔一段充电脉冲后，加入一段充电 停止时间和放电脉冲。其充电有两种形式: 正脉冲充电形式：是指在正脉冲中间加入一段停止时间。 正负脉冲充电形式：在正脉冲中间加入一段停止时间和负脉 冲时间。
2、实验过程
2.1 实验主要器材ห้องสมุดไป่ตู้
(1)、LT-40AH,3V锂离子电池 (2)、WWL-PS型直流稳压开关电源（0~15V,0~300A） (3)、M9714型可编程直流电子负载（0~240A,0~12000W）
锂离子动力电池大电流脉冲充 电特性研究
报告人：谢玉强 时间：2013.07.19
1、锂离子电池充电方式概述
1.1 锂离子电池的充电特点
1.1.1 耐过充的能力极其有限。如果充电电压超过截止电压， 负极将析锂，导致电池容量减小，甚至可能发生爆炸。 1.1.2 锂离子电池可承受的持续最大充电电流有限。由于蓄 电池极化现象的存在， 随着充电时间的增加，蓄电池可 接受的最大充电电流减小。同时大电流充电下电池温度会 过高，对电池安全性产生影响。
3.2 不同正负脉冲时间对充电效果的影响
正负脉冲电流大小为2.5C，固定停充占空比为3%， 改变负脉冲占空比，测试不同正负脉冲时间充电效率 的大小，充电效率的计算方法如下
结论二:
（1）随着负脉冲占空比的提高，能充进的电量逐渐增加， 提高到7%左右时，充进的电量基本保持最大值（充满） 不变。 （2）随着负脉冲占空比的提高，充电效率也逐渐提高，这 也反映出当减弱或消除极化现象后，能充进的电量增加。 （3）在本实验条件下，脉冲充电的最优化条件是正脉冲占 90%，负脉冲占7%，停充时间占3%，充电效率最高，充 电时间也较短。
2.2 充电电路结构
3、实验结果与结论
3.1脉冲充电和恒流充电的比较 将放电至放电截止电压(2.5 V)的锂离子电池静置5 h，然 后充电至充电截止电压(4.2 V)。将两种充电方式充好的电池 均进行1C放电，以其放电量来衡量充入的电量。脉冲充电的 时间设置为T1=0.9s，T2=70ms，TS=30ms，其中T1、T2、TS 分别表示正脉冲时间，负脉冲时间和停充时间
问题讨论：如果继续增大电流，脉冲充电的 时间会不会小于恒流充电的时间？
谢谢！
结论一：
（1）脉冲充电能够保持电池充进电量基本不变（充满）， 不会随充电电流的增大而明显减小， 而恒流充电随着充 电电流增大，充进电量急剧减小。 （2）脉冲充电时间相比恒流充电时间会长一些，这是因为 脉冲充电的电流平均值小于恒流充电电流。但随着充电电 流增大，两者的充电时间之差越来越小，脉冲充电方式优 势越来越明显。