锂电池充电，为什么要进行恒流和恒压？_百度知道
锂电池充电，为什么要进行恒流和恒压？
我有更好的答案
我的理解是这样的：1，一般都是先恒流，而且可以使用相对较大的电流进行充，这样充电效率比较高2，充电末端是因为电池极化内阻的原因导致虚电压较高，采用恒压模式，降低充电电流，可以使电池充的比较满目前的恒流恒压的这个模式，充电效率高，而且对电池的损伤也较小，是普遍的充电方式。另外如果成组锂电池充电会有需要均衡的问题，相对比较复杂。而充电方式也不止这种恒流转恒压的一种模式，还有别的几种模式也正在探索。
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泡网分: 16.508
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我们知道，现在的锂电池实际上是锂离子电池，通过锂离子在正负极之间的嵌入和脱嵌来充放电，具体的电化学过程我们就先不说了，只要知道这么几点：
& &1、锂电池刚开始充电时，不能用太大的电流，原因忘记了
& &2、随着充电进行，可以接受比较大的充电电流。
& &3、随着充电的继续，因为锂离子必须嵌入更深的地方（一开始是嵌入表层），因此充电接收能力变低。
& &4、在充放电过程中极板会受到破坏（一个是材料膨胀，另一个是材料的构型改变，变成不容易接受锂离子的构型），特别是充电电压过高（这个解释比较麻烦，我看过锂电池的书，但是忘记了，毕竟是业余爱好），并且充电电压越高、放电电压越低，对极板伤害越大。
& &这个图是目前常用的充电策略，（对于磷酸铁锂来说也是类似的，不过是几个电压点设置不同）我们可以看到
& & 一开始不涓流充电，必须先充到3.0v（实际上这是第一次充电，正常设备使用锂离子电池放电终了电压一般都设置高于3.0v）。
& & 然后可以大电流恒流充电，目的有两个，一个是尽快充电，另一个是不能过分发热（超过材料的充电接受能力）。不过任何充电都不可能是百分百接受的，充电电流越大，接受比率就越低，对电池的伤害就越大，这是一个取舍问题。
& & 当电压充到某个数值以后切换成恒压充电，因为此时锂离子已经快转移完毕，极板的充电接受能力下降，因此必须降低充电电流。当充电电流降低到某个数值以后，停止充电！
& & 这样的充电曲线是不是最优充电曲线呢？显然不是！我们看图上，恒流充电一直充到4.1v，实际上在后期已经无法完全接受这么大的充电电流，恒压充电也是用一个简单的方法来降低充电电流，并不是说这个时候电池的接受能力就和这个曲线完全吻合。
& & 因此，这样的充电曲线必然对电池造成伤害！对于单节电池来说，这样的伤害在可以承受的范围内，对寿命有影响但是不大。但是对于电池组来说，电池的不一致性将在这样的伤害下不断放大，直到某个电池提前失效。
& & 不过这种充电控制方式简单，容易达到，如果要让充电曲线尽量不伤害电池，那必须对电池的充电过程有完善的了解，并且管理系统能够根据每一节电池的状态动态调节每一节电池的充电电流。而不是仅仅在该电池过压、过热的时候把它断开充电这么简单！如果有学过电路设计的同学，应该可以知道这两者的难度的巨大差别！
& &顺便说一下，所谓的主动均衡和被动均衡其实本质是：被动均衡是把充得过满的电池的电通过电阻旁路掉，这些能量损失掉，主动均衡是通过电路把这些电能转移到还没充满的电池。实际上并不是什么特别稀罕的概念，就算有均衡系统，如果充电曲线仍然按照恒流、恒压这么搞，那么对电池的伤害就是不可避免的，充得过满的电池（通常也是在使用过程中容量较小的）必然受到更大的伤害。
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泡网分: 8.396
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东西南北溜溜 发表于
好吧，我就拿LG的2个容量都为2600mAH的18650来说。4.35V和4.2V的在301次cycle之后所剩容量分别为75%和80%。同行，难得啊，呵呵
泡网分: 5.488
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muscel 发表于
1.我所说的提高电压，大于高0.2v，到目前为止还没有证据表明能影响寿命
2.首帖那个方案，之所以大多数采用，因为廉价。好吧，我就拿LG的2个容量都为2600mAH的18650来说。4.35V和4.2V的在301次cycle之后所剩容量分别为75%和80%。
泡网分: 16.508
帖子: 9565
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muscel 发表于
1.我所说的提高电压，大于高0.2v，到目前为止还没有证据表明能影响寿命
2.首帖那个方案，之所以大多数采用，因为廉价。去看些锂离子电池方面的书吧
泡网分: 39.783
帖子: 6169
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东西南北溜溜 发表于
提高电压可以提升容量，但是会减少寿命，这个和CPU加压超频类似。
首贴的充电方案一直被现在绝大多数的的消费级锂电池采用。1.我所说的提高电压，大于高0.2v，到目前为止还没有证据表明能影响寿命
2.首帖那个方案，之所以大多数采用，因为廉价。
泡网分: 5.488
帖子: 3456
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muscel 发表于
拜托某位连电池都不了解到人不要再宣讲了
还有另一位tx不要拼错我的名字
我一开始就说了，首帖所描述的充电方式已经很古老了，而且不少是错的
现在更好的方式是大电流横流到大约4v左右，然后开始大电流脉冲充电，这个脉冲电压会高于4.2大约0.2v左右提高电压可以提升容量，但是会减少寿命，这个和CPU加压超频类似。
首贴的充电方案一直被现在绝大多数的的消费级锂电池采用。
泡网分: 40.604
帖子: 2182
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motofox2 发表于
可惜那位老兄觉得航模的才懂电池。觉得车版的都不懂电池假如真的是不懂，那更需要讨论。有时候一些突破，恰恰需要和不懂的人讨论，才能破除懂的人的思维定势，另辟蹊径的。
泡网分: 16.508
帖子: 9565
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huxley 发表于
那回到车用上来吧，讨论航模不在这个版的。可惜那位老兄觉得航模的才懂电池。觉得车版的都不懂电池
泡网分: 68.937
帖子: 23994
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pegasusplus 发表于
他好像就是说航模用的时候，没有特别考虑均衡和寿命。车用的话，寿命和安全都很重要。那回到车用上来吧，讨论航模不在这个版的。
泡网分: 40.604
帖子: 2182
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huxley 发表于
好吧，你在车版发电池的讨论贴，旁观者会认为是讨论车用的电池。不然是不是该在玩主版发？
既然是车用的电池，当然要讨论均衡问题。他好像就是说航模用的时候，没有特别考虑均衡和寿命。车用的话，寿命和安全都很重要。
泡网分: 68.937
帖子: 23994
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motofox2 发表于
单节电池没有均衡问题，三元材料几千次的循环寿命，怎么都够了。好吧，你在车版发电池的讨论贴，旁观者会认为是讨论车用的电池。不然是不是该在玩主版发？
既然是车用的电池，当然要讨论均衡问题。 本帖最后由 huxley 于
15:51 编辑
泡网分: 16.508
帖子: 9565
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pegasusplus 发表于
均衡不考虑就算了，寿命也不管么？毕竟锂电池也不便宜了。单节电池没有均衡问题，三元材料几千次的循环寿命，怎么都够了。
泡网分: 40.604
帖子: 2182
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motofox2 发表于
锂电池的充电曲线，本来就是举个例子，而不是要死扣某个电压值。
正极采用不同的材料，电位不一样，那么电池的端电压自然也不一样。
并且我一再强调航模电池不用考虑寿命问题、不用考虑均衡问题，有些人视而不见。均衡不考虑就算了，寿命也不管么？毕竟锂电池也不便宜了。
泡网分: 16.508
帖子: 9565
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穆天子 发表于
前面讨论的4.2v，是基于LiCoO2正极。
三洋的4.35v，使用了复合正极材料。
4.35v的充电器，不能给4.2v的电池充电，反之则可以。锂电池的充电曲线，本来就是举个例子，而不是要死扣某个电压值。
正极采用不同的材料，电位不一样，那么电池的端电压自然也不一样。
并且我一再强调航模电池不用考虑寿命问题、不用考虑均衡问题，有些人视而不见。
泡网分: 40.604
帖子: 2182
注册: 2000年08月
muscel 发表于
拜托某位连电池都不了解到人不要再宣讲了
还有另一位tx不要拼错我的名字
我一开始就说了，首帖所描述的充电方式已经很古老了，而且不少是错的
现在更好的方式是大电流横流到大约4v左右，然后开始大电流脉冲充电，这个脉冲电压会高于4.2大约0.2v左右电池完全不了解，一样可以指出基础的原理性错误。谁都是从不了解到了解，什么都了解，还上网干什么呢， 。
泡网分: 40.604
帖子: 2182
注册: 2000年08月
穆天子 发表于
前面讨论的4.2v，是基于LiCoO2正极。
三洋的4.35v，使用了复合正极材料。
4.35v的充电器，不能给4.2v的电池充电，反之则可以。很好的介绍，谢谢
泡网分: 8.396
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muscel 发表于
拜托某位连电池都不了解到人不要再宣讲了
还有另一位tx不要拼错我的名字
我一开始就说了，首帖所描述的充电方式已经很古老了，而且不少是错的
现在更好的方式是大电流横流到大约4v左右，然后开始大电流脉冲充电，这个脉冲电压会高于4.2大约0.2v左右muscel，抱歉，打错你的名字了。
总是拒绝不合自己想法的观点，不是好习惯。一语不合，就扣帽子说我不懂电池，也不够谦虚、谨慎。
首帖的充电方法一直在使用，工业设备精度高，不需要使用后期降流脉冲。
那个是家用充电器在成本和性能的折中设计。
杭可，蓝奇，新威，arbin，才能提供高控制高精度的设备.
泡网分: 8.396
注册: 2009年04月
muscel 发表于
三洋最新3000ma的白皮书是4.35v前面讨论的4.2v，是基于LiCoO2正极。
三洋的4.35v，使用了复合正极材料。
4.35v的充电器，不能给4.2v的电池充电，反之则可以。
泡网分: 39.783
帖子: 6169
注册: 2004年08月
拜托某位连电池都不了解到人不要再宣讲了
还有另一位tx不要拼错我的名字
我一开始就说了，首帖所描述的充电方式已经很古老了，而且不少是错的
现在更好的方式是大电流横流到大约4v左右，然后开始大电流脉冲充电，这个脉冲电压会高于4.2大约0.2v左右
泡网分: 39.783
帖子: 6169
注册: 2004年08月
东西南北溜溜 发表于
你乐意。用5V去充都可以。提高电压就可以提高电池容量，但是氧化反应会减少电池的寿命，而且高于4.2V会带来更大安全问题，出于安全、电池寿命的考虑，4.2V是这个折中的方案。你错了
三洋最新3000ma的白皮书是4.35v
泡网分: 5.488
帖子: 3456
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muscel 发表于
没时间和你们搞了
发一个脉冲充电的图吧，是手电论坛gumphe DX的
那几个，横流恒压，充电不能高于4.2v的可以闭嘴了你乐意。用5V去充都可以。提高电压就可以提高电池容量，但是氧化反应会减少电池的寿命，而且高于4.2V会带来更大安全问题，出于安全、电池寿命的考虑，4.2V是这个折中的方案。
泡网分: 5.488
帖子: 3456
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俺也上张图说下常用锂电池。某些特别设计的锂电池不在讨论之列。
泡网分: 16.508
帖子: 9565
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穆天子 发表于
严格意义的脉冲，是从起始阶段，就开始大倍率电流，短时间充电，暂停，再脉冲，用大约10min充电到&80%的电池容量。
muscle那两张图，不是严格意义的脉冲。否则充电前期不可能用那么小电流800mA，浪费那么长时间。
而是充电后期，为了控制电压过高，降低电流，测电压，恢复电流充电，再测电压。
那个脉冲段的峰值电流550mA，只是和前期充电电流持平；脉冲段的谷值电流150mA，就更低了。& &这个技术应该是让锂离子重复扩散进碳电极，然后嵌入，继续扩散进碳电极这样的过程吧。好像有一个理论是说恒流充电的时候锂离子容易吸附在表面，（因为内部的锂离子已经吸附光了）这样就可能堵住了通往电极材料深处的孔隙。 本帖最后由 motofox2 于
22:24 编辑
泡网分: 8.396
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pegasusplus 发表于
谢谢，前面的没仔细看。确实，在线检测是比脉冲中间检测更安全。在线高频采样，可以确保电池电压不超过4.2v，脉冲中间测，就象muscle不屑和大家讨论而抛出的这种高于4.2v的截图，并不是什么特别好的东西，我还是用手头的恒流恒压的简单玩意了， .严格意义的脉冲，是从起始阶段，就开始大倍率电流，短时间充电，暂停，再脉冲，用大约10min充电到&80%的电池容量。
muscle那两张图，不是严格意义的脉冲。否则充电前期不可能用那么小电流800mA，浪费那么长时间。
而是充电后期，为了控制电压过高，降低电流，测电压，恢复电流充电，再测电压。
那个脉冲段的峰值电流550mA，只是和前期充电电流持平；脉冲段的谷值电流150mA，就更低了。
泡网分: 40.604
帖子: 2182
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穆天子 发表于
呵呵，我前面说过，受制于成本和技术，有些设备不能做到高频在线检测电压。
就会导致超过4.2v，对电池是有害的，做个对比实验就一目了然了。
用好一点的设备，脉冲时高频采样电压，4.2v就终止，puls charfe，rest，re-pulse charge.
当然，这是工业专用设备，高价高精度，和muscle说的民用充电器差别有点大天，仔细看了，muscle知道电路图样很多，但基本的压差的论述，哎。。。充电器输出电压比电池4.2高的电压到哪里去了？没有压差？电池内阻、充电器内阻、导线电阻，都是不产生压降的啊？那样要脉冲干嘛？直接恒流，没有压差就没有额外发热的部分咯，呵呵。
泡网分: 40.604
帖子: 2182
注册: 2000年08月
穆天子 发表于
呵呵，我前面说过，受制于成本和技术，有些设备不能做到高频在线检测电压。
就会导致超过4.2v，对电池是有害的，做个对比实验就一目了然了。
用好一点的设备，脉冲时高频采样电压，4.2v就终止，puls charfe，rest，re-pulse charge.
当然，这是工业专用设备，高价高精度，和muscle说的民用充电器差别有点大谢谢，前面的没仔细看。确实，在线检测是比脉冲中间检测更安全。在线高频采样，可以确保电池电压不超过4.2v，脉冲中间测，就象muscle不屑和大家讨论而抛出的这种高于4.2v的截图，并不是什么特别好的东西，我还是用手头的恒流恒压的简单玩意了， .
泡网分: 8.396
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pegasusplus 发表于
恒流恒压法，是锂电池推荐的标准充电方法，那个图中脉冲电压高于4.2, 是不是损害电池寿命，就不清楚了。呵呵，我前面说过，受制于成本和技术，有些设备不能做到高频在线检测电压。
就会导致超过4.2v，对电池是有害的，做个对比实验就一目了然了。
用好一点的设备，脉冲时高频采样电压，4.2v就终止，puls charfe，rest，re-pulse charge.
当然，这是工业专用设备，高价高精度，和muscle说的民用充电器差别有点大
泡网分: 16.508
帖子: 9565
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pegasusplus 发表于
恒流恒压法，是锂电池推荐的标准充电方法，那个图中脉冲电压高于4.2, 是不是损害电池寿命，就不清楚了。这是比较新的充电方法。
　　就是恒流。恒压之后再加一个脉冲充电。其实我觉得任何充电都会损害寿命（或者有人叫老化），不过是多还是少的区别。
锂离子嵌入炭负极之后总有一部分没法脱出，充的越多，不能脱出的比例就越高，过冲以后的锂离子基本都不能在脱出了。这也是电池容量减少的一个原因，对于单体电池来说，就看是要容量还是要寿命了。对于电池组来说，就要看是否会放大不一致性了。
　另外刚才查了一些资料，关于电池组的主动均衡技术，似乎查不到具体的细节，就是空泛得提到一些构思和理论，我估计这个才是属于核心技术，那些用电阻放电的被动均衡技术，又浪费能量，又造成升温，时间还花得很长（书上说可能需要几个小时来均衡），根本就不实用。
　这个技术，ｂｙｄ有没有掌握，掌握得如何，目前没有资料。
泡网分: 40.604
帖子: 2182
注册: 2000年08月
穆天子 发表于
无忌这个开放论坛就是玩玩的，何必认真。恒流恒压法，是锂电池推荐的标准充电方法，那个图中脉冲电压高于4.2, 是不是损害电池寿命，就不清楚了。
泡网分: 8.396
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muscel 发表于
没时间和你们搞了
发一个脉冲充电的图吧，是手电论坛gumphe DX的
那几个，横流恒压，充电不能高于4.2v的可以闭嘴了无忌这个开放论坛就是玩玩的，何必认真。 本帖最后由 穆天子 于
18:17 编辑
泡网分: 39.783
帖子: 6169
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刚才那个是dt14
现在再转一个1879的
你们去自学吧
http://www.shoudian.com/forum.php?mod=viewthread&tid=132501&highlight=1879
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【干货】锂电池基本原理解析：充电及放电机制
目前锂电池公认的基本原理是所谓的“摇椅理论”。锂电池的冲放电不是通过传统的方式实现电子的转移，而是通过锂离子在层壮物质的晶体中的出入，发生能量变化。在正常冲放电情况下，锂离子的出入一般只引起层间距的变化，而不会引起晶体结构的破坏。
　　（3）、电池寿命　　关于充放电循环的实验表，关于循环寿命的数据列出如下(DOD是放电深度的英文缩写)：　　循环寿命 (10％DOD)：& 1000次　　循环寿命 (100％DOD)：& 200次　　从上面数据可见，可充电次数和放电深度有关，10％DOD时的循环寿命要比100％DOD的要长很多。当然 如果折合到实际充电的相对总容量10％*0％*200=200，后者的完全充放电还是要比较好一 些。但是的寿命主要体现在充放电周期上，这个周期是一个绝对概念，上次使用了30％电力，充满电，下次又使用了70％的电力，又充满电，这个刚好是 一个充电周期。所以还是遵循池发明者的口号&即用即充，即充即用&的方法使用锂电池。　　（4）、定期深度充放电进行　电池校准　　锂离子电池一般都带有管理芯片和充电控制芯片。其中管理芯片中有一系列的寄存器，存有容量、 温度、ID 、充电状态、放电次数等数值。这些数值在使用中会逐渐变化。使用说明中的&使用一个月左右应该全充放一次&的做法主要的作用应该就是修正这些寄存器里不当 的值。　　二、锂电池的充电方式是限压横流方式　　主要分三步完成：　　第一步：判断电压&3V，要先进行预充电，0.05C电流；　　第二步：判断 3V&电压&4.2V，恒流充电0.2C~1C电流；　　第三步：判断电压&4.2V，恒压充电，电压为4.20V，电流随电压的增加而减少，直到充满。　　其实今天我就是这一点有些不懂，在网上查了一下，然后上面那些做为常识了解。　　充电开始时，应先检测待充电电池的电压，如果电压低于3V，要先进行预充电，充电电流为设定电流 的1/10，一般选0.05C左右。电压升到3V后，进入标准充电过程。标准充电过程为：以设定电流进行恒流充电，电池电压升到4.20V时，改为恒压充电，保持充电电压为4.20V。此时，充电电流逐渐下降，当电流下降至设定充电电流的1/10时，充电结束。　　一般锂电池充电电流设定在0.2C至1C之间，电流越大，充电越快，同时电池发热也越大。而且，过大的电流充电，容量不够满，因为电池内部的电化学反应需要时间。就跟倒啤酒一样，倒太快的话会产生泡沫，反而不满。　　术语解释：充放电电流一般用C作参照，C是对应电池容量的数值。电池容量一般用Ah、mAh表示，如M8的电池容量1200mAh，对应的C就是1200mA。0.2C就等于240mA。　　下面是锂电池典型充电曲线图：
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