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鋰離子電池脈沖充電好嗎?電池脈沖充電技術研究

鉅大LARGE  |  點擊量:2445次  |  2020年04月01日  

鋰離子電池脈沖充電好嗎?電池脈沖充電技術研究。針對動力鋰離子電池的使用特點和其自身的充放電特性,以提高其充電效率,延長循環壽命為目的,設計制造了正負脈沖充電器,實現了正、負脈沖膠體充電。正負脈沖充電提高了正負極的活性,抑制了濃差極化的形成,且修復結果穩定,從而有效提高了電池的循環壽命。


鋰離子電池脈沖充電好嗎?


鋰離子電池在生活中已得到廣泛使用,但其仍存在充電耗時、電能損耗大、極化嚴重等缺點。為實現鋰離子電池大容量高效快速充電,多個研究發現脈沖快速充電能消除極化反應,與此同時,該充電方式不僅能提高電池的使用壽命,還可大幅度提高充電速度與新增充電容量。


鋰離子電池的標準充電方式是CCCV,前期恒流后期恒壓,恒流充電相關于脈沖速度更慢,一般常見的充電器都是CCCV方式,諾基亞手機和座充與1879芯片都是脈沖方式,速度比較快。


但兩者沒有好與壞的差別,只是適用范圍和充電的機制不同,CCCV是標準方式,脈沖是更新一點的充電方式,CCCV充電時不要太注意電池容量的選擇,保證在速率1C之內就可以了,但因為脈沖的充電電流是波動的,充小電池或者容量下降的電池最大電流可能超過1C,甚至更多導致電池發熱。


脈沖充電是為了去除極化效應;降低充電電壓/抑制電池發熱。這種方式對薄極板結構有效,但對厚極板電池無效。動力鋰電池的極板都比較厚,脈沖充電會新增表層有效物質的循環次數;而內層物質的反應依然很慢,所以動力鋰電池用脈沖方式的優勢不明顯,在電池里將電解液循環泵起來是有效的方法。


電池脈沖充電技術研究


脈沖充電方式是一種能有效消除鉛酸蓄電池極化現象、減少充電時間的快速充電方法,其原理是:每隔一段正向充電脈沖后,加入一段充電停止時間和放電脈沖脈沖充電有兩種形式:正脈沖充電形式和正負脈沖充電形式。


電池充電至截止電壓時,正負脈沖充電方式可以減弱電池的極化現象,提高電池的實際充入電量;隨著充電倍率的新增,相比于恒流充電方式,正負脈沖充電方式的實際充入電量更多;減小正負脈沖充電的脈沖周期寬度,正負脈沖充電方式的實際充入電量新增。


蓄電池的充電方式與電池的循環壽命、充電效率有著直接的關系,關于大容量蓄電池通常我們希望充電時間盡量短、效率盡量高,同時對電池的損害盡量小。要減少充電時間必須提高充電電流,但蓄電池可接受的持續最大充電電流有限,傳統充電方式無法大幅度提高充電電流。


已經證實,脈沖充電能在保證充電效率前提下,提高鉛酸蓄電池的充電效率,但關于大容量鋰離子電池的充電效果缺乏實驗依據,特別是大電流(電流1C以上,C為電池額定容量數值)充電條件下的電池特性。


總之,在大充電電流條件下,脈沖充電方式可以有效減小和消除鋰離子電池的極化現象,從而可以對其進行快速充電,并且極大的減小對電池的損害。通過合理選擇脈沖充電參數,可以使脈沖充電效果達到最優化。


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