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锂电池的充电电压和电流应该是多少
锂电池充电电流和电压关系图的原理图
有上图可以看出, 锂电池充电电流和电压是动态变化的, 这是由锂电池本身的化学物质决定
的。所以需要根据锂电池本身的充电特性来配置充电 IC 的性能,以达到正确,安全,高效
的使用锂电池。 日常表述中的 锂电池充电电流“ ”是针对锂电池在充电过程中所处快速充电阶
段的充电电流而言的, 作为一个动态的过程, 锂电池最理想充电电流实际上是分为三个阶段
的。常用锂电池充电 IC 如 TP4012A、TP8052、TP8056,本文最后处有部分介绍。
几种不同充电状态的性能描述
1、待机状态:
在如下几种情况下会处理待机状态:
a. 输入电压低于电路最低工作电压。
b. 电池电压充饱后。
c. 利用外置开关强行关断 IC ,停止 IC 充电。
待机状态的电压电流特性:充电 IC 无充电电压输出, IC 输入电流在 uA 级,可以减小电
路损耗。
2、预充状态: 如上图所示。预充电时的最佳电流: 即当锂电池的初始 / 空载电压低于预充电
阈值时,首先要经过一个预充电阶段,就单个锂离子电池而言,这个阈值一般为 3.0V ,在
此阶段,预充电电流大约为下一个阶段 —— 恒流充电阶段电流的 10%左右。
3、恒流充电状态: 如上图所示最大充电电流部分,在电池电压已经大于预设电压阀值而小
于最高电压 4.2V 时,此时 IC 将以外挂电阻设定的最大充电电流来给电池充电。 将电池电压
。
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充到等于最大充电电压( 4.2V 附近)时为止。
。恒流充电时的最佳电流: 所谓恒流就是电流恒定, 电压逐渐升高, 此时进入快速充电阶段。
大多数的恒流充电电流设定为 0.5~0.8C 之间,可以理解为 0.7C ,也就是在不考虑其他因素
的情况下,大约两个小时可以充满。之所以选择 0.7C ,是因为这个电流很好地做到了充电
时间与充电安全性的平衡。
恒流充电状态时需要注意的几个问题:
1. 在此状态下, IC 处于最大充电电流状态,此时的损耗也是也是最大的。线性降压的损
耗计算= (VIN-VOUT) ×IOUT。此时需要注意 IC 的最高工作温度。
2. 因为最高充电电流的造成温升的提高, IC 会自动降低最大充电流。 这就是在过热时充
电电流下降的原因。
4、恒压充电状态: 如上图所示最大充电电压部分,当检测到电池电压等于或者接近电池充
电电压时。此时将会以恒定 4.2V 充电电压,而逐步降压充电电流的充电方式。当检测到充
电电流小于最大设定电流的 1/10 时,将会停止充电。恒压充电时的充电电流:就单节锂离
子电池而言,当电池达到一定电压值时,即进入恒定电压充电,这个电压值一般为 4.2V ,
在此阶段, 电压不变,电流减小;这种电流减小是个依次递减过程,大多数的锂电池保护选
择 0.1C 为终止电流,这也就意味着充电过程进入结束状态。一旦充电结束,则充电电流降
为零。在此状态下需要注意的问题就是:当电池充大最高设定电压时可以自动关断,同时,
当 IC 的过压保护点在非正常电池状态下,可以自动锁定。
锂电池最佳充电电流的核心是恒流充电时的电流
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