锂离子电池充放电特性解析

1.锂离子电池的放电

（1）锂离子电池的终止放电电压。

锂离子电池的额定电压为3.6 V（有的产品为3.7 V），终止放电电压为2.5～2.75 V（电池生产厂给出工作电压范围或给出终止放电电压，各参数略有不同）。电池的终止放电电压不应小于2.5 V×n（n是串联的电池数），低于终止放电电压后还继续放电称之为过放，过放会使电池的寿命缩短，严重时会导致电池失效[155]。电池不用时，应将电池充电到保有20%的电容量，再进行防潮包装保存，3～6个月检测电压1次，并进行充电，保证电池电压在安全电压值（3 V以上）的范围内。

（2）放电电流。

锂离子电池不适合用作大电流放电，大电流放电时其内部会产生高温，从而损耗能量，减少放电时间。若电池中无保护元件还会因过热而损坏电池[156]。因此电池生产厂给出了最大放电电流，在使用中不能超过产品特性表中给出的最大放电电流。

（3）放电温度。

锂离子电池在不同温度下的放电曲线是不同的。不同温度下，锂离子电池的放电电压及放电时间也不同，电池应在-20～60℃温度范围内进行放电（工作）。

2.锂离子电池的充电

使用锂离子电池时须注意，电池放置一段时间后则进入休眠状态，此时其电容量低于正常值，使用时间亦随之缩短。但锂离子电池很容易激活，只要经过3～5次正常的充放电循环就可激活电池，恢复正常容量。锂离子电池本身的特性决定了它几乎没有记忆效应。因此新锂离子电池在激活过程中，是不需要特别的方法和设备的。

（1）充电设备。(www.xing528.com)

对锂离子电池充电应使用专用的锂离子电池充电器。锂离子电池充电采用“恒流/恒压”方式，先恒流充电，到接近终止电压时改为恒压充电。

应当注意不能用充镍镉电池的充电器（充三节镍镉电池的）来充锂离子电池（虽然额定电压一样，都是3.6 V），但由于充电方式不同，容易造成过充。

（2）充电电压。

充满电时的终止充电电压与电池负极材料有关，焦炭为4.1 V，石墨为4.2 V，一般称为4.1 V锂离子电池及4.2 V锂离子电池。在充电时应注意4.1 V的电池不能用4.2 V的充电器进行充电，否则会有过充的危险（4.1 V与4.2 V的充电器所用的IC不同）。锂离子电池对充电的要求很高，它设有精密的充电电路以保证充电的安全。终止充电电压精度允差为额定值的±1%（例如，充4.2 V的锂离子电池，其允差为±0.042 V），过压充电会造成锂离子电池永久性损坏。

（3）充电电流。

锂离子电池充电电流应根据电池生产厂的建议确定，并要求有限流电路以免发生过流（过热）。一般常用的充电倍率为0.25～1C，推荐的充电电流为0.5C。

（4）充电温度。

对锂离子电池充电时其环境温度不能超过产品特性表中所列的温度范围。电池应在0～45℃温度范围内进行充电，远离高温（高于60℃）和低温（-20℃）环境。

锂离子电池在充电或放电过程中若发生过充、过放或过流时，会造成电池的损坏或降低其使用寿命。为此人们开发出各种保护元件及由保护IC组成的保护电路，它安装在电池或电池组中，使电池获得完善的保护。但在锂离子电池的使用中应尽可能防止过充电及过放电。例如，小型仿狗机器人所用电池在充电过程中，快充满时应及时与充电器进行分离。放电深度浅时，循环寿命会明显提高。因此在使用时，不要等到机器人提示电池电能不足时才去充电，更不要在出现提示信号后还继续使用，尽管出现此信号时还有一部分残余电量可供使用。