详细介绍18650锂电池的充电及使用

2019-06-10      1906 次浏览

比起其他电池,锂电池有容量大、放电电流大、无记忆效应、体积小重量轻等优点,但是也有怕过充过放等缺点,所以除了要求充电、用电设备有完善的电池管理之外,电池本身也可以添加”保护板”,一个功能完善的锂电池保护板,应该包括最高电压限制、最低电压限制、充放电电流限制、短路保护、温度保护等,在市售的成品锂电池里,最低档的也至少会有一项限流,以提高安全系数,因为正规的18650锂电有一个特点,在正极帽底下有一个安全阀,遇到极限情况内部气体会把安全阀顶开泄压,相对比较安全(某些山寨则会把这个安全阀重新压回去甚至封死再次使用,安全阀也就失去作用了)。


在实际使用中,我们应该尽量避免对锂电池”过充过放”,这对锂电池来说是不可逆转的致命伤,不要以为带保护板的电池就可以高枕无忧,我曾经说过:保护板是电池的最后一道保障,就像一个被脱光的美女,只剩那条内裤,再能保护也有限了。国产保护板通常会把低压保护设定在2.5V左右(因为这样可以最大限度的延长放电时间),锂电池的极限低压是2.3V,安全低压不应该低于3V,在很多进口用电器里会把锂电池的低压保护设在3.3-3.5V,这样看似一次放电时间稍短,但是对总体寿命却是大有好处。这里还涉及到放电电流的问题,在大电流放电时超过低压会比小电流放电超过低压的伤害要小,收音机属于小电流用电器,所以,使用中最好留意一下电池电压,不要过放,也尽量不要用到保护板动作,如果把锂电用到0V,多数救不回来,少数能救回来也折寿了。”把电池用尽”的做法其实来自镍镉电池,意思是避免”记忆效应”,但是锂电池的记忆效应比镍氢电池都小得多,更不用说镍镉了,可以忽略不计,所以,不要把老观念用在新电池上。


三、锂电池的充电


现在认为比较正确的锂电池充电算法是”测电池电压–3V以上(如果低于3V则小电流充电至3V)–正常充电–充电至4.2V(允许误差5%)或充电电流低于0.01C–截止。一个真正智能的充电器,主要就表现在开始时是否根据电池电压自动调整电流,和充满后是否截止。更完善的充电器还会在判断是否充满时附加温度监测、时间监测、电流监测等,三星座充这方面做的很不错,喜欢的可以折腾一下,但是四小时限制的问题没有太完美的解决办法。


四、常见充电方法


(一)高压充电:这种充电方法没有专门的控制电路,直接用5V电源头(或者串一个二极管降压)对带有保护板的电池充电,完全依赖保护板的高压限制。特点是开始时电流很大,然后逐渐降低,随时浮充;会炸的多数是这种,常见于低档插卡MP3等,高档的买不起,不知道–我不敢说”这么贵的机子应该有充电电路”这种话–“应该”的事很多,应该做却没有做的事更多;


(二)恒压充电:这个方法跟上一个差不多,恒压其实是”限压”,设定一个相对精确的最高电压,然后就往那个电压死充,不到4.2V誓不休,江湖人称”傻充”,这种充电器如果把截止电压做得很精确倒罢了,偏低反而安全,如果偏高了还得依赖保护板,至于裸电池就自求多福吧。常见于现在的手机万能充和手电直充,这种充电器成本不到一块钱,全由劣质零件拼搭而成,淘宝零售价从2.00到15.00不等,能用多久不好说;


(三)恒流充电:这个方法还是源于上一个和上上一个电路,只不过对最高充电电流作了限制,恒流恒压其实是”限流限压”,算傻充的儿子,还是个傻子,这种电路比较流行,如南孚、和鑫宇之流,充满之后不完全截止,改以涓流浮充–现在认为长时间的小电流充电是造成电池胀气的原因之一;


(四)智能充电:这是现在认为比较理想的充电管理方法,遵循本节开头所说的充电算法,集成在一块很小的贴片IC中,外围电路简单,稳定可靠,比如TP4054/4055/4056/4057、TP4002/5000、MAX1879等等。这种芯片的主要特点是在判断是否充满时会同时监控电压和电流,4.2V停充,或者充电电流小于0.01C(通常是50mA左右)停充;在充满后完全截止,没有涓流浮充,但随时监测电压,如果电池电压下降到一定值再开始充电。


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