锂電(diàn)池的充電(diàn)原理

一(yī)、锂電(diàn)池的充電(diàn)原理：

锂離子電(diàn)池的充電(diàn)過程可以分為(wèi)三個(gè)階段：涓流充電(diàn)（低(dī)壓預充）、恒流充電(diàn)、恒壓充電(diàn)。

锂電(diàn)池的充電(diàn)方式是限壓恒流，都是由IC芯片控制的，典型的充電(diàn)方式是：先檢測待充電(diàn)電(diàn)池的電(diàn)壓，如果電(diàn)

壓低(dī)于3V，要先進行預充電(diàn)，充電(diàn)電(diàn)流為(wèi)設定電(diàn)流的1/10，電(diàn)壓升到(dào)3V後，進入标準充電(diàn)過程。标準充電(diàn)過程為(wèi)：

以設定電(diàn)流進行恒流充電(diàn)，電(diàn)池電(diàn)壓升到(dào)4.20V時，改為(wèi)恒壓充電(diàn)，保持充電(diàn)電(diàn)壓為(wèi) 4.20V。此時，充電(diàn)電(diàn)流逐漸下(xià)

降，當電(diàn)流下(xià)降至設定充電(diàn)電(diàn)流的1/10時，充電(diàn)結束。

下(xià)圖為(wèi)充電(diàn)曲線：

下(xià)圖為(wèi)锂電(diàn)池充電(diàn)的三個(gè)階段：

階段1：涓流充電(diàn)

             涓流充電(diàn)用來先對完全放(fàng)電(diàn)的電(diàn)池單元進行預充(恢複性充電(diàn))。在電(diàn)池電(diàn)壓低(dī)于3V左右時采用涓流充電(diàn)，涓流充電(diàn)電(diàn)流是恒流充電(diàn)電(diàn)流的十分之一(yī)即0.1c(以恒定充電(diàn)電(diàn)流為(wèi)1A舉例，則涓流充電(diàn)電(diàn)流為(wèi)100mA)

階段2：恒流充電(diàn)

             當電(diàn)池電(diàn)壓上(shàng)升到(dào)涓流充電(diàn)阈值以上(shàng)時，提高(gāo)充電(diàn)電(diàn)流進行恒流充電(diàn)。恒流充電(diàn)的電(diàn)流在0.2C至 1.0C之間。電(diàn)池電(diàn)壓随著(zhe)恒流充電(diàn)過程逐步升高(gāo),一(yī)般單節電(diàn)池設定的此電(diàn)壓為(wèi)3.0-4.2V.

階段3：恒壓充電(diàn)

             當電(diàn)池電(diàn)壓上(shàng)升到(dào)4.2V時，恒流充電(diàn)結束，開(kāi)始恒壓充電(diàn)階段。電(diàn)流根據電(diàn)芯的飽和程度，随著(zhe)充電(diàn)過程的繼續充電(diàn)電(diàn)流由較大值慢(màn)慢(màn)減少，當減小(xiǎo)到(dào)0.01C時，認為(wèi)充電(diàn)終止。（C是以電(diàn)池标稱容量對照(zhào)電(diàn)流的一(yī)種表示方法，如電(diàn)池是1000mAh的容量，1C就(jiù)是充電(diàn)電(diàn)流1000mA。）

二、锂電(diàn)池的快速充電(diàn)技(jì)術(shù)   及 規範：

BC1.2規範也确定了每個(gè)端口應如何向終端設備枚舉，以及識别應用端口類型的協議。

三種USB BC1.2端口類型為(wèi)SDP、DCP和CDP 。

► BC1.2的三種端口

● 标準下(xià)行端口（SDP）

               這種端口的D+和D-線上(shàng)具有15kΩ下(xià)拉電(diàn)阻。限流值如上(shàng)讨論：挂起時為(wèi)2.5mA，連接時為(wèi)100mA，連接并配置為(wèi)較高(gāo)功率時為(wèi)500mA。

● 專用充電(diàn)端口（DCP）

               這種端口不支持任何數據傳輸，但能(néng)夠提供1.5A以上(shàng)的電(diàn)流。端口的D+和D-線之間短路(lù)。這種類型的端口支持較高(gāo)充電(diàn)能(néng)力的牆上(shàng)充電(diàn)器(qì)和車載充電(diàn)器(qì)，無需枚舉。

● 充電(diàn)下(xià)行端口（CDP）

               這種端口既支持大電(diàn)流充電(diàn)，也支持完全兼容USB 2.0的數據傳輸。端口具有D+和D-通(tōng)信所必需的15kΩ下(xià)拉電(diàn) 阻，也具有充電(diàn)器(qì)檢測階段切換的内部電(diàn)路(lù)。内部電(diàn)路(lù)允許便攜設備将CDP與其它類型端口區分開(kāi)來。

► 充電(diàn)過程剖析

從(cóng)物(wù)理計算(suàn)公式上(shàng)來說，功率(P)=電(diàn)壓(U)x電(diàn)流(I)，在電(diàn)池電(diàn)量一(yī)定的情況，功率标志(zhì)著(zhe)充電(diàn)速度，我們可以通(tōng)過下(xià)列三種方式來縮短充電(diàn)時間。

1. 高(gāo)電(diàn)壓恒定電(diàn)流模式：

                       一(yī)般手機(jī)的充電(diàn)過程是，先将220V電(diàn)壓降至5V充電(diàn)器(qì)電(diàn)壓，5V充電(diàn)器(qì)電(diàn)壓再降到(dào)4.2V電(diàn)池電(diàn)壓。整個(gè)充電(diàn)過程中，如果增大電(diàn)壓，産生(shēng)熱能(néng)，所以充電(diàn)時，充電(diàn)器(qì)會(huì)發熱，手機(jī)也會(huì)發熱。而且這樣功耗越大，對電(diàn)池損害也是越大的。

2. 低(dī)電(diàn)壓高(gāo)電(diàn)流模式：

                       在電(diàn)壓一(yī)定的情況下(xià)，增加電(diàn)流，可以使用并聯電(diàn)路(lù)的方式進行分流，恒定電(diàn)壓下(xià)，進行并聯分流之後每個(gè)電(diàn)路(lù)所分擔的壓力越小(xiǎo)，在手機(jī)中也進行同樣處理的話，這個(gè)每條電(diàn)路(lù)所承受的壓力也就(jiù)越小(xiǎo)。

3. 高(gāo)電(diàn)壓高(gāo)電(diàn)流模式：

                       這種方式同時增大電(diàn)流與電(diàn)壓，這樣由之前的公式P=UI, 我們可以知道的是，這種方式是增大功率較好的辦法，但增大電(diàn)壓的同時會(huì)産生(shēng)更多(duō)的熱能(néng)，這樣其中所消耗的能(néng)量也是越多(duō)，并且電(diàn)壓與電(diàn)流不是無限制的随意增大。