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鋰電池充電的基本原理

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鋰電池充電的基本原理

不知道要貼在哪,這個應該是最接近的欄位吧。


以前寫的,跟大家分享一下....
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鋰電池的充電階段分為三個

Trickle Charge (TC) - 小電流充電
Constant Current (CC) - 定電流充電
Constant Voltage (CV) - 定電壓充電

大家說的「快充」,指的就是 CC ,定電流充電模式。


TC 就是當電池過放電的時候,電壓偏低,先用小電流充到一定的電量值後再啟動 CC,所謂的快充。

那到底 TC 到 CC 的轉換點怎麼定呢?電池的電壓值在 3.2V 至 2.8V 之間,各家不一定。


接下來的 CC ,就會用大電流對電池快速的充電,充電電流約以電池電量值的 0.9 倍。若電池是 1500mAH,那充電電流就是 0.9 x 1500 = 1350mA。
CC 的充電值也看各家用的電池容量大小而定。

影響 CC 充電電流的還有一個是「旅充」的供電能力,旅充就是將AC市電轉換至手機可接受的5V DC,行動電源也算在「旅充」的範圍內。

像 iphone 的旅充上面寫「輸入110V/240V」,「輸出 5V/1A」,指的就是供電的能力。當輸出電流為 1A 時,輸出電壓可以維持在 5V 。

手機內部會偵測這個 「5V」,假如太低,舉個例子,像是 4.75V 的時候,就會把充電電流降低。

那甚麼狀況會導致這個 5V 太低呢?

有一個是旅充或是行動電源的供電能力不足,當手機充電電流至 1A 時,電壓已經降下來。

另一個比較常發生,就是從旅充至手機之間線材的品質。有可能是線過長,或是焊接不良等等。
假設線材的電源與接地各有 0.1 歐姆的電阻,套用上述的 1350mA x 0.1 x 2 = 0.27V。

旅充的 5V 光是在電線上就用掉 0.27V ,真正給手機只剩下 4.73V ,所以手機會適當地降低充電電流,讓旅充輸出到手機端還能夠有 5V 的電壓。




CV 則是為了克服手機上的充電電路至電池之間的電阻。
手機的充電電路經過電路板,電池的接觸端子,到電池的接點中間也會有一些小小的寄生電阻存在。

舉個例子,有 0.05 歐姆的寄生電阻,1350 x 0.05=0.0675V。

手機充電電路的電壓是 4.2V ,若不克服寄生電阻的效應,當電池電壓只有 4.1325V 的時候,手機充電電路已經頂到 4.2V ,代表電池充電結束,可是實際上電池根本就沒充飽。


所以當手機充電器輸出端電壓頂到 4.2V 時,手機充電器的定電流回路就失效,定電壓迴路自動取代,會看到充電電流遞減,電池真正的電壓也會慢慢地接近 4.2V。

用一個淺顯的例子,倒汽水。
把汽水很快的倒進杯子,杯子裡會只有一些汽水,但有很多泡泡。
如果很快地倒汽水,到氣泡碰到杯口的時候,改成慢慢地倒,就可以將整個杯子裝滿汽水。

CC 到 CV 的轉換點,其實每隻手機都不太一樣,因為製造過程中每一隻的寄生效應都不太一樣。轉換點對應到手機的電量也會有些微的不一樣,約在 90% 上下。


快充其實縮短的是 CC 的充電時間,CV 充電時間不變。

若用過大的電流充電,會讓 CV 提早發生,變成 CC 時間變短,但 CV 時間變長。但是快充至少可以在短時間內得到足夠的電池容量,是最大的優點。

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頂一下

現在人人都有手機,充電有問題時候可以參考。

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到底新電池第一次要充多久?

眾說紛紜~~但一般都知充電器轉綠就ok!

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引用:
原文章由 恆愛台 於 2013-4-18 08:20 AM 發表
眾說紛紜~~但一般都知充電器轉綠就ok!
一般附有鋰電池的產品在出貨時,都已經先預充至一半的電量。

買來打開即可使用。

也不必像店員說的第一次要充幾個小時。

想充就充,想用就用。

充電充到指示燈指示充滿即可。

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回覆 3樓 恆愛台 的文章

以前的鎳氫電池第一次充電,說明書上都會說要充滿8小時
其實這就是要激活鎳氫電池,而鎳氫電池要盡量放完電再充效果也會比較好
記不記得以前的充電器有放電鍵,要放完電再跳到充電?
而鋰電池和鎳氫電池完全不同,鋰電池的工作電壓是DC3.7V(鎳氫DC1.2VXN)
鋰電池充滿電,額定電壓是DC4.2V,超過額定電壓鋰電池會變胖有可能爆炸
鋰電池的額定電壓,理論上不可低於DC3.7V,因為會損壞電池
所以一般使用鋰電池的產品,如手機都會設定電壓時就自動關機
除了保護電池,更重要的是保護手機裡的資料不損壞或遺失。

手機用的鋰電,電壓過低還不會立即損壞,更高階的鋰聚電池一次就掛了
過充一定爆炸,而且價格高,這應該是手機一直沒採用鋰聚電池的原因。
鋰聚電池效能很不錯,遙控模型用鋰聚。

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回覆 4樓 黃頭鷺 的文章

新買的鋰電池額定電壓要超過3.9V才正常
如果太低就是庫存滯銷品。

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回覆 5樓 大車 的文章

可是模型遙控用電池都長得很醜~~

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引用:
原文章由 大車 於 2013-4-18 09:08 AM 發表
新買的鋰電池額定電壓要超過3.9V才正常
如果太低就是庫存滯銷品。
是啊,放太久了....  ^_^

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NASA的大型鋰電池



圖片來源:フリー百科事典

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鋰聚電池效能很棒,自放率又非常低。

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