概述
磷酸鐵鋰電池的全名是磷酸鐵鋰鋰離子電池。由于它的性能特別適于作動力方面的應(yīng)用，則在名稱中加入“動力”兩字，即磷酸鐵鋰動力電池。也有人把它稱為“鋰鐵動力電池”，而磷酸鐵鋰的充電技巧了解了嗎？下面就讓訊科商品檢驗專業(yè)工程師楊工為您介紹一下磷酸鐵鋰電池的充電技巧。
1、在解決問題之前，首先我們需要了解磷酸鐵鋰電池的結(jié)構(gòu)和工作原理LiFePO4作為電池的正極，由鋁箔與電池正極連接，中間是聚合物的隔膜，它把正極與負(fù)極隔開，但鋰離子可以通過而電子不能通過，右邊是由碳(石墨)組成的電池負(fù)極，由銅箔與電池的負(fù)極連接。電池的上下端之間是電池的電解質(zhì)，電池由金屬外殼密閉封裝。磷酸鐵鋰電池在充電時，正極中的鋰離子通過聚合物隔膜向負(fù)極遷移；在放電過程中，負(fù)極中的鋰離子通過隔膜向正極遷移。鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時來回遷移而命名的。
2、電池充電時，鋰離子從磷酸鐵鋰晶體的面遷移到晶體表面，在電場力的作用下，進(jìn)入電解液，穿過隔膜，再經(jīng)電解液遷移到石墨晶體的表面，然后嵌入石墨晶格中。與此同時，電子經(jīng)導(dǎo)電體流向正極的鋁箔集電極，經(jīng)極耳、電池極柱、外電路、負(fù)極極柱、負(fù)極耳流向負(fù)極的銅箔集流體，再經(jīng)導(dǎo)電體流到石墨負(fù)極，使負(fù)極的電荷達(dá)至平衡。鋰離子從磷酸鐵鋰脫嵌后，磷酸鐵鋰轉(zhuǎn)化成磷酸鐵。
3、電池放電時，鋰離子從石墨晶體中脫嵌出來，進(jìn)入電解液，穿過隔膜，再經(jīng)電解液遷移到磷酸鐵鋰晶體的表面，然后重新經(jīng)面嵌入到磷酸鐵鋰的晶格內(nèi)。與此同時，電池經(jīng)導(dǎo)電體流向負(fù)極的銅箔集電極，經(jīng)極耳、電池負(fù)極柱、外電路、正極極柱、正極極耳流向電池正極的鋁箔集流體，再經(jīng)導(dǎo)電體流到磷酸鐵鋰正極，使正極的電荷達(dá)至平衡。
注意事項：再次提醒磷酸鐵鋰電池在使用時要注意防水防塵，所以儲存的地方不能有水，這樣會影響電池的性能和使用壽命。
磷酸鐵鋰電池組正確充電方法
磷酸鐵鋰電池組的充電建議使用CCCV充電方式，即先恒流后恒壓。恒流建議0.3C。恒壓建議3.65.即恒流過程中0.3C電流充，當(dāng)電池電壓到達(dá)3.65V后，采用3.65V電壓恒壓充電，當(dāng)充電電流低于0.1C(或0.05C)時停止充電，即電池已經(jīng)充滿。當(dāng)您用衡壓電源充電時，也要看充電電流，建議不要用太高的電壓充，調(diào)整電壓后，保證充電電流在0.5C以下，這樣對電池好。
一般磷酸鋰鐵電池充電上限電壓3.7~4V，放電下限電壓2~2.5V，綜合考慮放電容量、放電中值電壓、充電時間、恒流容量百分比、安全性這5個方面，采用恒流恒壓的充電方案，對于磷酸鐵鋰電池組，充電限制電壓設(shè)定在3.55～3.70V較合理，推薦值為3.60～3.65V，放電下限電壓2.2V~2.5V。
磷酸鐵鋰電池組的充電器與普通鋰電池是不同的。鋰電池的最高終止充電電壓是4.2伏；磷酸鐵鋰電池組是3.65伏。磷酸鐵鋰電池組充電的時候，是平衡充電板接的排線，一般是從兩端直接串聯(lián)整體充電，充電器電壓是大于電池組電壓的。而排線檢測每個單體電芯的電壓，相當(dāng)于并聯(lián)個穩(wěn)壓管，單體充電電壓不會超過穩(wěn)壓值，而其他單體電池繼續(xù)充電通過穩(wěn)壓管旁路充電。
因為此時每個單體的電量已經(jīng)接近充滿了，只是在平衡每個單體，所以充電電流小，補(bǔ)充平衡每個電芯充滿。充電器只能是保護(hù)整個電池組端電壓，平衡充電板是保證每個單體個過充電又是每個單體都充滿，不能因為有一個電芯充滿而造成停止整個鋰電池組充電。
磷酸鐵鋰電池組充電方式
(1)恒壓充電法：在充電過程中，充電電源的輸出電壓保持恒定。隨著磷酸鐵鋰電池組的荷電狀態(tài)的變化，自動調(diào)整充電電流，如果規(guī)定的電壓恒定值適宜，就既能保證動力電池的完全充電，又能盡量減少析氣和失水。這種充電方法只考慮電池電壓這一單一狀態(tài)的變化，不能有效地反映電池的整體充電狀況。它的起始充電電流過大，往往造成動力電池的損壞。鑒于這種缺點，恒壓充電很少采用。
(2)恒流充電法：在整個充電過程中，通過調(diào)整輸出電壓使充電電流保持恒定。保持充電電流不變，其充電速率相對來講都比較低。恒流充電控制方法簡單，但由于鋰電池組的可接受電流能力是隨著充電過程的進(jìn)行而逐漸下降的，到充電后期，動力電池受電能力下降，充電電流利用率大大降低。這種方法的優(yōu)點是操作簡單，方便，易于實現(xiàn)，充電電量容易計算。
(3)恒流恒壓充電法：這種充電方法是上述兩者的簡單結(jié)合。第一階段采用恒流充電方法，避免了恒壓充電剛開始時的充電電流過大。第二階段采用恒壓充電方法，避免了恒流充電時導(dǎo)致過充電的現(xiàn)象。磷酸鐵鋰電池組和其它任何密封式可充電電池一樣，要對充電進(jìn)行控制，不能濫充，否則就容易損壞電池。磷酸鐵鋰電池一般采用先恒流后限壓的充電方法。
(4)斬波充電法：采用斬波的方法進(jìn)行充電。這種方法下，恒流源的電流不變，而開關(guān)管進(jìn)行控制，使其開通一段時間后再關(guān)斷一段時間，循環(huán)往復(fù)，這種方法的優(yōu)點在于：當(dāng)通過外部電路對電池充電時，電池內(nèi)部的離子產(chǎn)生需要有一定的響應(yīng)時間，如果持續(xù)不斷地對它進(jìn)行充電，可能會降低其容量的潛能。而在充電一段時