锂电池过充电对性能有何影响?如何设计锂电池过放保护

来源：维多利亚3308  日期：2019-10-30 16:55  浏览量：次

　　锂电池过充电对性能有何影响？如何设计锂电池过放保护？我们都知道，锂电池随着充放电次数的增加，容量会越来越少，直接表现就是锂电池的性能越来越差。那么锂电池过充电对性能有何影响？如何设计锂电池过放保护？

　　锂电池过充电对性能的影响

　　过充电是指电池经一定充电过程充满电后，再继续充电的行为，如Ni-Cd电池，过充电产生如下反应：正极：4OH--4e2H2O+O2负极：2Cd+O22CdO由于在设计时，负极容量比正极容量要高。因此，正极产生的氧气透过隔膜纸与负极产生的镉复合。故一般情况下，电池的内压不会有明显升高。

　　但如果充电电流过大，或充电时间过长，产生的氧气来不及被消耗，就可能造成内压升高，电池变形，漏液，等不良现象。同时，其电性能也会显著降低。特别是大电流过放或反复过放，对电池影响更大，一般而言，会使锂电池内压升高，正负极活性物质可逆性受到破坏，即使充电也只能部分恢复，容量也会有明显衰减。

　　锂电池过充电的控制方法

　　1.dT/dt控制：通过检测电池峰值温度变化率来判断充电的终点；

　　2.T控制：电池充满电时温度与环境温度之差会达到最大；

　　3.计时控制：通过设置一定的充电时间来控制充电终点，一般设定要充进130%标称容量所需的时间来控制；

　　4.TCO控制：考虑电池的安全和特性应当避免高温(高温电池除外)充电，因此当电池温度升高60时应当停止充电。

　　如何设计锂电池过放保护

　　电池在对外部负载放电过程中，其电压会随着放电过程逐渐降低，当电池电压降至2.5V时，其容量已被完全放光，此时如果让电池继续对负载放电，将造成电池的永久性损坏。在电池放电过程中，当控制IC检测到电池电压低于2.3V(该值由控制IC决定，不同的IC有不同的值)时，其“DO”脚将由高电压转变为零电压，使V1由导通转为关断，从而切断了放电回路，使电池无法再对负载进行放电，起到过放电保护作用。而此时由于V1自带的体二极管VD1的存在，充电器可以通过该二极管对电池进行充电。

　　由于锂离子电池的化学特性，在正常使用过程中，其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应，但在某些条件下，如对其过充电、过放电和过电流将会导致电池内部发生化学副反应，该副反应加剧后，会严重影响电池的性能与使用寿命，并可能产生大量气体，使电池内部压力迅速增大后爆炸而导致安全问题，因此所有的锂离子电池都需要一个保护电路，用于对电池的充、放电状态进行有效监测，并在某些条件下关断充、放电回路以防止对电池发生损害。

　　一般而言，过放电会使锂电池内压升高，正负极活性物质可逆性受到破坏，即使充电也只能部分恢复，容量也会有明显衰减。

　　无论是充电电流还是充电截止电压都存在一个值，当充电电流或者电压超过这个值时就会导致电池衰降加速。锂电池具有放电电压稳定、工作温度范围宽、自放电率低、储存寿命长、无记忆效应及无公害等优点。