鋰電池充電電壓不變,是怎麼加大充電點電流的?充電電流是誰決定的?

借肩膀靠下


鋰電池充電是採用兩段式充電方式:前面的一段是恆流方式,後面的一段是恆壓方式。簡稱為CC/CV式充電。

為方便敘述,現以標稱值為36V/10AH的電動自行車三元鋰電池組為例,解釋一下鋰電池組的充電過程。

大家都知道,這種電池組是由十串同容量的標稱值為3.7V的三元鋰電池串聯組成。為兼顧電池組的容量和壽命以及安全方面的問題,一般把每串電芯的工作電壓範圍設定在3V—4.2V。這一任務交給鋰電池的保鏢——保護板來完成:在放電時,若電池組內有一串電芯電壓小於等於3V時,切斷輸出;在充電時,仼何一串電芯的電壓越過4.2V的紅線時,切斷輸入。

假設電池組各電芯容量完全一致並放電至保護板保護了,來看一下充電過程:

由於相匹配的鋰電池充電器的空載電壓為42V,最大輸出電流為2A。在恆流充電階段,由於鋰電池電芯的兩端電壓小於其充滿電時的電壓較多(4.2V-3V),如不加控制的話,充電電流將會遠超2A。誰來控制嗷嗷待哺的鋰電池的充電電流?靠電芯自己自律?不行。這麼大的壓差,肯定電流要大。歐姆定律在起作用;靠保護板嗎?不行。只要充電電流小於保護板的最大輸入電流,你就是撐破肚皮,我也不管。那誰來管?充電器。你不是42V2A嗎?人家電池組要大於2A的充電電流,而你只能提供最大2A的工作電流。怎樣才能不過流:既完成工作任務,又不把自個兒累死?

這時候充電器內的電流取樣電路挺身而岀了:我不管你外面接的是鋰電池還是個燈泡,還是什麼玩意兒,只要從我這裡用電,就得守我的規矩——最大輸出電流不能超過2A。你要超,在我的調整範圍內,我就降低輸出電壓,使最大電流小於等於2A;你還不滿意?我調整到頭了都不行?我就整你:整的方法各有千秋:對於384x類充電器,採用“打呃”式保護,輸出電壓、電流都是一段一段的,吃上半口就斷奶;對於0B2202糸列則更絕情,如果在調節範圍內無效,馬上調整工作頻率,對“貪得無厭”者直接切斷輸出,充電器直接罷工。保護了,沒輸出了。好在鋰電池組還是知趣的,有奶總比沒奶強。不能大口吃,小口吃能吃飽也行。實際上,對於鋰電池電芯而言,充電電流越小,電芯臌包、產氣的概率越低,壽命越長。就像那當什麼的,紀委經常敲打敲打,紅紅臉,岀岀汗,就減少了被查處的概率了。

隨著充電時間的增加,鋰電池電芯的電壓也逐步上升。充電器也在不斷調整輸出電壓。當輸出電流小於2A後,隨著鋰電池組的電壓上升,充電電流則逐漸減小。就可以認為進入了恆壓階段。當電池組中的某一串電芯電壓達到並要超過4.2V時,保護板及時出手,切斷輸入。此時充電器長岀一口氣:總算完成仼務了。就像母雞下完蛋“咯咯”叫、要米吃一樣,充電器也及時亮起綠燈,提示主人該收工了,拔下交流插頭吧,我要下班了。


大花貓71373869


要想人為的加大充電電流,不提高充電電壓是不可能做到的,否則歐姆定律就要改寫。

對於充電器來說,電池僅僅是一個“具有一定電壓特性”的負載。電池的這個電壓決定了它和充電器輸出電壓之間的壓差,而電池的內阻(無論電池內部發生多麼複雜的化學變化,對充電器而言,它只是一個不斷變化的電阻)和壓差共同作用則決定著充電電流。


為滿足電池對充電電流的需要,充電器的輸出電壓不會是一個固定值,它會配合電池內阻的變化、並與之形成動態平衡,以使電流能維持在一個合理的範圍內。如果把電壓固定死,充電電流是不可能按照我們的意願進行增減變化的。

那麼決定充電電流的因素是什麼呢,規納起來還是上邊那兩項:即首先是壓差,然後就是不斷變化的內阻。

充電過程中,隨著電池電壓的逐步提高,它與充電器之間的壓差也在逐步減小,當完全充滿時,壓差趨於零,儘管此時電池內阻很低,但也無法形成有效的充電電流了。以上是我的回答。


四重奏6028217


其實充電電壓是變化的,只不過變化量不大~


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