为 3.7 V 锂离子电池充电所需的最低电压是多少?

电器工程 电压 电池充电
2022-01-12 02:55:22

我有一个手机电池,一侧写有以下内容:

  • 3.7V 1000mAh
  • 限制充电电压:4.2 伏

我知道第一行的意思是,电池在其输出端总是会提供 3.7V(至少在理论上)。如果移动电路消耗 1000mA,电池也将持续 1 小时。

第二行表示在任何情况下我都不应将输入充电电压提高到 4.2V 以上,否则可能会损坏电池。

我的理解正确吗?如果我是正确的,我想知道这个电池充电所需的最低电压是多少?

4个回答

从技术上讲,充电的最小电压量将高于当前充电状态。但这可能不是您正在寻找的答案,来自维基百科上的锂离子电池

锂离子以大约 4.2 ± 0.05 V/cell 的电压充电,“军用长寿命”除外,它使用 3.92 V 来延长电池寿命。如果电压高于 4.3 V 或温度高于 90 °C,大多数保护电路都会关闭。低于 2.50 V/cell 的电池保护电路可能会使电池无法使用常规充电设备充电。大多数电池电路停止在 2.7–3.0 V/cell。

因此,要达到完全充电状态,您通常需要瞄准 4.2V。在实践中,安全有效地为锂离子电池充电确实涉及很多步骤,因此您可能需要查看专用的充电器芯片。您需要检查数据表中是否有任何看起来感兴趣的内容,但许多可以在仅略高于 4.2V 的电源电压下正常运行。

上面的 3.7V 听起来像是标称电压,这是电池在充电到放电周期中大部分时间花费的区域。但它们会在 4.2V 左右开始并下降到低于该电压的电压。让它们的电压下降太多会导致问题,但你也会得到一些低于 3.7V 的使用寿命。

要安全地为锂离子电池充电,您需要遵循正确的充电程序,其中包括恒流阶段和恒压阶段。如果你只使用一个恒压源,你最终会给电池充电的速度比它设计的要快。

例如,这里有一个特定型号锂离子电池的数据表。要为电池充满电,您最终需要将其升至 4.2V。但是,如果您在完全放电时仅在其上施加 4.2V,您将在 130mOhm 阻抗上施加 4.2V-2.75V=1.45V。这意味着充电电流将在 10 安培左右,远高于电池的额定电流。它指定最大充电速率为“1C”或足够的电流在一小时内为电池充满电,在这种情况下为 1.1A。

您需要通过降低电压来主动限制充电电流,直到电池充满自限。如果您找不到您正在使用的确切电池型号的数据表,您应该谨慎行事并非常缓慢地充电。如果滥用,锂离子电池很容易着火或爆炸。

这不是我有太多经验的领域,但我想这取决于电池的内阻。

您可以尝试对电池施加一个小的充电电压,任意小,然后测量流入电池的电流量。如果电流流入电池,它应该正在充电(减去一些在充电过程中作为热量浪费的电流)。

您可以为电池充电的电流将取决于电池的电量。也就是说,如果电池完全放电,您可能可以用很小的电压对其进行充电,但如果它几乎完全充满,则需要更大的电压。我的直觉告诉我,如果你想给电池充满电,你必须至少施加 3.7V。

同样,我不是这方面的专家,所以以上只是我的猜测。:)

考虑到其他答案,我将限制自己只回答 OP 问题。1 - 是的,您的理解是正确的。
2 -为 3.7v 锂离子电池充电(至 3.7v)所需的最低电压为 3.7v实用的电压是4.0v (3.7 < 4.0 < 4.2)。
第一句第二部分的一个更“现实”的例子是 100mA 时 10 小时。