【導(dǎo)讀】聚合物鋰離子電池是現(xiàn)在很流行的電池之一。由于其具有良好的性能，被大多數(shù)人所喜歡。但是聚合物鋰離子電池在充電時(shí)又要注意什么事項(xiàng)呢？又有什么樣子的充電方式呢？那就趕快來看看吧！
聚合物鋰離子電池的充電方式與液體鋰離子電池基本上相同，主要有兩種方式：恒流充電和恒壓充電，當(dāng)然兩者也可以交叉進(jìn)行。前者主要用于實(shí)驗(yàn)室研究，后者則較少用。在恒流充電過程中，電壓起始升高較快，容量一般隨時(shí)間線性增加，內(nèi)阻也不斷增加。商品鋰離子電池則是先采用恒流充電，然后采用恒壓充電。電壓、電流和充電量隨充電時(shí)間的變化。恒流、恒壓充電方式最簡單的電路實(shí)現(xiàn)方法為：設(shè)計(jì)一個(gè)高精度的恒定電壓控制電路，并在該電壓環(huán)路內(nèi)添加高精度的電流限制環(huán)路。電流限制環(huán)路用于限制電池的充電電流，直到電池電壓真正達(dá)到終止電壓 （單體聚合物鋰離子電池通常為4V）。
當(dāng)電池電壓剛剛達(dá)到終止電壓時(shí)，電池實(shí)際上只完成了充電的70％～80％。因此需要在恒壓模式下繼續(xù)對電池充電，直到流入電池的電流衰減到最小（5％C）時(shí)，才說明電池達(dá)到滿充電狀態(tài)。在實(shí)際應(yīng)用或檢測中，也可以采用脈沖放電或充電方式。脈沖充電為將全波整流后的交流電壓直接接至控制系統(tǒng)，當(dāng)全波處于上升沿時(shí)，電壓將超過設(shè)定的閾值時(shí)，切斷充電電路；當(dāng)全波信號的電壓降至低于閾值時(shí)，充電電路再次啟動(dòng)。使用這一電路，電池僅在線性充電器的輸入輸出電壓差較低時(shí)充電。這可以減小便攜式設(shè)備的功率損耗，同時(shí)允許使用簡單的全波整流適配器，電池充電器價(jià)格低。
聚合物鋰離子電池的放電方式在實(shí)際過程中主要是負(fù)荷固定的方式。盡管負(fù)荷的電阻不變，然而電池的電阻會(huì)發(fā)生變化。隨放電過程的進(jìn)行，電壓下降。當(dāng)電壓降低到一定值時(shí)，會(huì)發(fā)生過放，導(dǎo)致集流體的溶解。為了檢測電池的性能，也可以采用恒流放電方式。電池的輸出功率與放電電流有關(guān)。當(dāng)電流位于一適中值，輸出功率最大（Pmax）。通常可接受的最大功率為Padm。隨著聚合物鋰離子電池的進(jìn)一步發(fā)展，充電技術(shù)也得到不斷提高，以期縮短充電時(shí)間，提高充電效率和改進(jìn)充電效果，例如多階段變電流間歇快速充電方法、初始電流大的多階段恒流充電等。在聚合物鋰離子電池的充電過程中，不可避免會(huì)發(fā)生包括歐姆極化、濃差極化和電化學(xué)極化等在內(nèi)的極化現(xiàn)象，導(dǎo)致充電電壓升高、充電效率降低。為了減小充電過程產(chǎn)生的極化，有效增大充電量，提高充電效率，可以采用去極化的方式。去極化的方式主要有兩種：自然去極化（即采用中途停止充電、間歇的方式）和強(qiáng)制去極化 （即采用脈沖放電的方式）。
脈沖充電和去極化脈沖的方式也可以對聚合物鋰離子電池進(jìn)行充電。為了提高聚合物鋰離子電池充電的效果，除了進(jìn)行變電流充電以及充電波形（利用間歇和放電脈沖）的改進(jìn)，還需要考慮電池狀態(tài) （包括荷電狀態(tài)或可接受充電電流以及老化狀態(tài)）對充電的影響。隨電池充電的增多，其可接受充電電流減小。并且，隨著電池循環(huán)次數(shù)的增多，電池老化嚴(yán)重，其充電特性也逐漸變劣。
在不同的充電或放電狀態(tài)下，正極、負(fù)極的狀態(tài)不一樣，電阻也不一樣。了解其變化對于正確理解聚合物鋰離子電池的充放電行為具有積極意義。對于整個(gè)電池而言，電池的電阻由本體電阻、膜電阻 （Rsei）和電荷傳遞阻抗 （Rct）組成。在循環(huán)過程中，發(fā)現(xiàn)電池的本體電阻和膜電阻不變，而電荷傳遞阻抗表現(xiàn)出2個(gè)最小值。溫度降低時(shí)，Rct明顯減少，決定電池的電阻。在低溫下充電比放電更難。處于全充電狀態(tài)時(shí)，電阻主要由負(fù)極的SEI膜決定；而處于全放電狀態(tài)時(shí)，主要由正極的電荷傳遞阻抗決定。大電流下的放電容量受正極中鋰離子的擴(kuò)散系數(shù)限制，而負(fù)極的影響很小。200次循環(huán)后，正極的電阻增加最大，例如充電狀態(tài)為50％時(shí)，增加約200％。低溫放電時(shí)，負(fù)極的電阻最大。放電快結(jié)束時(shí)，正極電阻占據(jù)主要地位，而負(fù)極的電阻減少。
為了衡量聚合物鋰離子電池的循環(huán)性能，如果進(jìn)行實(shí)際測試，直到循環(huán)達(dá)到500次或容量衰減到80％為止，將花費(fèi)大量時(shí)間。通過一系列試驗(yàn)，也可以建立一套模型，采用該模型來估計(jì)聚合物鋰離子電池的循環(huán)壽命。該方法比較省時(shí)，但目前還有許多問題要解決。
相關(guān)閱讀：
無線充電設(shè)計(jì)必知：通透了解鋰電池技術(shù)
從原因到措施，教你有效防止電池接反（下）
如何設(shè)置安全的鋰電池保護(hù)電路
