电池修复之锂电池知识讲解——充电与过充电

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01
充电

目前锂电池充电主要是限压限流法,

初期恒流(CC)充电,

电池接受能力最强。

主要为吸热反应,

但温度过低时,

材料活性降低,

可能提前进入恒流阶段,

因此在北方冬天低温时。

充电前把电池预热可以改善充电效果,

随着充电过程不断进行,

极化作用加强,

温升加剧,

伴随析气,

电极过电位增高,

电压上升。

当荷电达到约70~80%时,

电压达到最高充电限制电压,

转入恒压(CV)阶段。

理论上并不存在客观的过充电压阈值,

若理解为析气、

升温就意味着过充。

则在恒流阶段末期总是发生不同程度的过充,

温升达到40~50摄氏度,

壳体形变容易感测,

部分逸出气体还可以复合,

另一些就作为不可逆反应的结果。

损失了容量,

这可以看作电流强度超出电池接受能力。

在恒压阶段,

有称涓流充电,

大约花费30%的时间充入10%的电量,

电流强度减小,

析气、温升不再增加,

并反方向变化。

02
过充电

上述过程考虑电池组总电压或平均电压控制,

其实总有单体电压较高者,

相对组内其它电池已经进入过充电阶段。

过充电时,

若在恒流阶段发生,

由于电流强度大,

电压、温升、内压持续升高,

以4V锂为例,

电压达到4.5V时,

温升40度、塑料壳体变硬,

4.6V时温升可达60度、

壳体形变明显并不可恢复。

若继续过充,

气阀打开、温升继续升高、

不可逆反应加剧。

恒压阶段,

电流强度较小,

过充症状不如恒流阶段显著。

只要温升、内压过高,

就伴随副反应,

电池容量就会减少。

而副反应具有惯性,

发展到一定程度,

可能在充电中也可能在

充电结束后的短时间里

使电池内部物质燃烧,

导致电池报废。

过充电加速电池容量衰减、导致电池失效,

百害无一利。

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