磷酸鐵鋰電池組充電技巧

導(dǎo)讀：本文主要講解磷酸鐵鋰電池工作原理及其充放電過程，以及磷酸鐵鋰電池組正確的充電方法。

磷酸鐵鋰電池的全名是磷酸鐵鋰鋰離子電池，也叫磷酸鐵鋰動(dòng)力電池。下面介紹磷酸鐵鋰電池的充電技巧。

磷酸鐵鋰電池的結(jié)構(gòu)和工作原理

LiFePO4作為電池的正極，由鋁箔與電池正極連接，中間是聚合物的隔膜，它把正極與負(fù)極隔開，但鋰離子可以通過而電子不能通過，右邊是由碳（石墨）組成的電池負(fù)極，由銅箔與電池的負(fù)極連接。電池的上下端之間是電池的電解質(zhì)，電池由金屬外殼密閉封裝。磷酸鐵鋰電池在充電時(shí)，正極中的鋰離子通過聚合物隔膜向負(fù)極遷移。在放電過程中，負(fù)極中的鋰離子通過隔膜向正極遷移。鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時(shí)來回遷移而命名。

磷酸鐵鋰電池充電過程

電池充電時(shí)，鋰離子從磷酸鐵鋰晶體的面遷移到晶體表面，在電場力的作用下，進(jìn)入電解液，穿過隔膜，再經(jīng)電解液遷移到石墨晶體的表面，然后嵌入石墨晶格中。與此同時(shí)，電子經(jīng)導(dǎo)電體流向正極的鋁箔集電極，經(jīng)極耳、電池極柱、外電路、負(fù)極極柱、負(fù)極耳流向負(fù)極的銅箔集流體，再經(jīng)導(dǎo)電體流到石墨負(fù)極，使負(fù)極的電荷達(dá)至平衡。鋰離子從磷酸鐵鋰脫嵌后，磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)化成磷酸鐵。

磷酸鐵鋰電池放電過程

電池放電時(shí)，鋰離子從石墨晶體中脫嵌出來，進(jìn)入電解液，穿過隔膜，再經(jīng)電解液遷移到磷酸鐵鋰晶體的表面，然后重新經(jīng)面嵌入到磷酸鐵鋰的晶格內(nèi)。與此同時(shí)，電池經(jīng)導(dǎo)電體流向負(fù)極的銅箔集電極，經(jīng)極耳、電池負(fù)極柱、外電路、正極極柱、正極極耳流向電池正極的鋁箔集流體，再經(jīng)導(dǎo)電體流到磷酸鐵鋰正極，使正極的電荷達(dá)至平衡。

磷酸鐵鋰電池組正確充電方法

磷酸鐵鋰電池組的充電建議使用CCCV充電方式，即先恒流后恒壓。恒流建議0.3C。恒壓建議3.65.即恒流過程中0.3C電流充，當(dāng)電池電壓到達(dá)3.65V后，采用3.65V電壓恒壓充電，當(dāng)充電電流低于0.1C（或0.05C）時(shí)停止充電，即電池已經(jīng)充滿。當(dāng)您用衡壓電源充電時(shí)，也要看充電電流，建議不要用太高的電壓充，調(diào)整電壓后，保證充電電流在0.5C以下，這樣對電池好。

一般磷酸鋰鐵電池充電上限電壓3.7~4V，放電下限電壓2~2.5V，綜合考慮放電容量、放電中值電壓、充電時(shí)間、恒流容量百分比、安全性這5個(gè)方面，采用恒流恒壓的充電方案，對于磷酸鐵鋰電池組，充電限制電壓設(shè)定在3.55～3.70V較合理，推薦值為3.60～3.65V，放電下限電壓2.2V~2.5V。

磷酸鐵鋰電池組的充電器與普通鋰電池是不同的。鋰電池的最高終止充電電壓是4.2伏;磷酸鐵鋰電池組是3.65伏。磷酸鐵鋰電池組充電的時(shí)候，是平衡充電板接的排線，一般是從兩端直接串聯(lián)整體充電，充電器電壓是大于電池組電壓的。而排線檢測每個(gè)單體電芯的電壓，相當(dāng)于并聯(lián)個(gè)穩(wěn)壓管，單體充電電壓不會(huì)超過穩(wěn)壓值，而其他單體電池繼續(xù)充電通過穩(wěn)壓管旁路充電。

因?yàn)榇藭r(shí)每個(gè)單體的電量已經(jīng)接近充滿了，只是在平衡每個(gè)單體，所以充電電流小，補(bǔ)充平衡每個(gè)電芯充滿。充電器只能是保護(hù)整個(gè)電池組端電壓，平衡充電板是保證每個(gè)單體個(gè)過充電又是每個(gè)單體都充滿，不能因?yàn)橛幸粋€(gè)電芯充滿而造成停止整個(gè)鋰電池組充電。