在鋰電池充電過程中，恒壓充電是繼恒流充電之后的關(guān)鍵階段。當(dāng)電池電壓達(dá)到預(yù)設(shè)上限值時(shí)，充電器會(huì)自動(dòng)切換至恒壓模式，保持電壓恒定的同時(shí)讓充電電流逐漸減小，直至充電完成。這一設(shè)計(jì)不僅是電池管理系統(tǒng)的重要組成部分，更是保障鋰電池安全性和使用壽命的核心技術(shù)之一。
其中，極化電壓是理解鋰電池恒壓充電階段的關(guān)鍵概念。在電化學(xué)中，極化是指電極的實(shí)際電勢(shì)偏離其平衡電勢(shì)（理論開路電壓）的現(xiàn)象，這個(gè)偏離值就是過電位或極化電壓。簡(jiǎn)單理解，就是因?yàn)殡娏鞯牧鲃?dòng)，電池“看起來”的電壓和它“真實(shí)”的電壓不一樣了，即
測(cè)量電壓 = 電池電壓 + 極化電壓
在恒流充電末期，由于極化電壓的存在，當(dāng)測(cè)量電壓達(dá)到鋰電池滿電電壓4.2V時(shí)，實(shí)際電池電壓并未達(dá)到4.2V，電池并沒有充滿。
因此，當(dāng)測(cè)量電壓達(dá)到4.2V時(shí)，充電器切換為保持這個(gè)電壓恒定，由于仍然有電流注入，電池的實(shí)際電壓會(huì)繼續(xù)上升，但是測(cè)量電壓需要保持不變，這就導(dǎo)致極化電壓必須減小，而極化電壓與電流強(qiáng)相關(guān)，所以充電電流必須下降。隨著恒壓階段的進(jìn)行，充電電流會(huì)衰減到非常小，極化變得微乎其微，測(cè)量電壓近似等于電池電壓，充電完成。
如果不采用恒壓充電，則在恒流充電末期，為了使電池電壓達(dá)到4.2V，就必須繼續(xù)充電，理論上，如果明確了極化電壓值，就可以確定電池充滿時(shí)的測(cè)量電壓值，當(dāng)其達(dá)到該值時(shí)停止充電即可，但是，不同應(yīng)用場(chǎng)景下充電電流不一致，極化電壓很難統(tǒng)一，采用這種方法很容易產(chǎn)生過充。
總結(jié)來說，恒壓充電階段本質(zhì)上就是一個(gè)通過控制外部電壓，讓充電電流自動(dòng)衰減以減弱極化效應(yīng)，從而將電池安全、精確地充至滿電狀態(tài)的過程。 |
