锂电池的额定电压与充电过程详解
单节锂电池的标准电压为3.6V,其充电终止电压设为4.2V。当谈到其放电截止电压时,不同电池有着相应的设计范围,大致位于3.0V至3.2V之间。在电池的充电过程中,一般会被划分为五个阶段。
涓流充电、预充、恒流充电、恒压充电以及中止阶段。每个阶段都有其独特的意义,如下图中所示。特别是恒流充电阶段,这是给电池充入电量的主要过程。
解析电池的充电过程
预充电是锂电池充电流程中的一个重要环节。其主要目的是“试探”电池的状态。这一步骤旨在确认电池是否完好无损,以避免因大电流充电而可能导致的安全问题,如电池。对于多节电池组,预充电还能使电池电压达到平衡状态。
预充电也可被理解为电池的“激活”过程,即将电池电压提升至3V以上。这一阶段的门限电压通常设定在2.9V至3.0V之间。预充电一般采用脉冲电流方式,其电流大小为恒流充电电流的10%。
恒流充电(CC)是充电过程中的核心环节。在此阶段,电池会接受稳定的电流进行充电。通常,安全的恒流充电电流被设定为电池容量的0.5倍的充放电倍率(C-rate)。例如,对于一个容量为2000mAH的电池,使用0.5C的电流进行充电,即意味着以1000mA的电流进行充电,这样所需的充电时间就是2小时。
关于电路设计
在此分享一个三节锂电池充放电电路的设计:
该电路是为三节锂电池设计的充放电系统。电源部分采用U供电,电压为5V。
关于电池部分:由三节18650电池串联组成的电池组CN3被用于此电路。
特殊功能介绍:
1. 电路中包含四个LED指示灯,用于显示电池的电量状态。
2. 配备了一个外置的放电开关CN2。
3. 该电路的负载部分为一个需要12V直流电源的有刷电机CN1。