如果您最近购买了或正在研究磷酸铁锂电池(简称锂电池),那么这篇文章或许对您有所帮助。或磷酸铁锂(在本博客中),您知道锂电池比同等容量的密封铅酸 (SLA) 电池循环次数更多、功率输出更均匀、重量更轻。您知道它们的充电速度也比 SLA 电池快四倍吗?但是,锂电池究竟该如何充电呢?
磷酸铁锂电池充电曲线
磷酸铁锂电池与铅酸电池一样,都采用恒流和恒压阶段。尽管这两个阶段相似且功能相同,但磷酸铁锂电池的优势在于其充电速率更高,充电时间也更快。

第一阶段电池充电通常采用电池额定容量的30%-100%(0.3C至1.0C)电流。上图中SLA电池的第一阶段充电需要四个小时才能完成。锂电池的第一阶段充电最快只需一个小时即可完成,这意味着锂电池的可用速度是SLA电池的四倍。如上图所示,锂电池仅以0.5C的电流充电,充电速度却几乎是SLA电池的三倍!
第二阶段两种电池都需要进行充电才能达到 100% 的满电状态 ($oc)。铅酸电池完成第二阶段充电需要 6 小时,而锂电池只需 15 分钟即可完成。总体而言,锂电池充电时间为 4 小时,而铅酸电池通常需要 10 小时。在循环应用中,充电时间至关重要。锂电池可以每天多次充放电,而铅酸电池每天只能完全循环一次。
它们在充电特性方面出现差异的地方是第三阶段锂电池不需要像铅酸电池那样进行浮充。在长期存储应用中,锂电池不应以 100% SoC 的电量存储,因此可以每 6-12 个月进行一次完整的充放电循环,然后存储时仅充电至 50% SoC。
在待机应用中,由于锂电池的自放电率极低,即使 6 至 12 个月未充电,锂电池仍能保持接近满容量。对于更长时间的待机,建议使用基于电压进行补充充电的充电系统。这一点对于我们的蓝牙电池尤为重要,因为蓝牙模块即使在不使用时也会从电池中汲取极小的电流。
长期存储
如果您需要长时间存放电池,需要考虑一些事项,因为铅酸电池和锂电池的存放要求不同。铅酸电池和锂电池的存放方式不同主要有两个原因。
第一个原因是电池的化学特性决定了最佳存储荷电状态 (SOC)。对于铅酸电池 (SLAbattery) 而言,为了避免硫酸化(硫酸盐晶体在极板上积聚),应尽可能将其存储至接近 100% 的荷电状态。硫酸盐晶体的积聚会降低电池容量。
对于锂电池而言,当正极长时间处于低电子状态时,其结构会变得不稳定。正极结构的不稳定性会导致永久性容量损失。因此,锂电池应在接近 50% 的荷电状态 (SOC) 下存放,这样可以使正负极上的电子分布均匀。有关锂电池长期存放的详细建议,请参阅这篇锂电池存放指南。
影响存储的第二个因素是自放电率。铅酸电池的高自放电率意味着您应该对其进行浮充或涓流充电,以尽可能保持其电量接近 100% SOC,从而避免永久性容量损失。而锂电池的放电率要低得多,也不需要保持 100% SOC,因此您可能只需进行最低限度的维护充电即可。
推荐的电池充电器
选择合适的充电器至关重要,它必须提供与电池相匹配的电流和电压。例如,您不会使用 24V 的充电器给 12V 的电池充电。此外,建议您使用与电池化学成分相匹配的充电器,但上述关于如何使用铅酸充电器给锂电池充电的注意事项除外。另外,当使用普通的铅酸充电器给锂电池充电时,您需要确保充电器没有除硫模式或电池失效模式。
如果您对现有充电器与我们产品的兼容性有任何疑问,请致电或发送电子邮件给我们。我们很乐意为您提供充电方面的帮助。
发布时间:2024年2月27日