因此,当电池电压接近 4.2V 时,充电电压必须更高,例如 4.5V,这不会对电池造成任何损坏。我的理解正确吗?
不,您的理解不正确,您的充电器有问题。
和/或您的描述不是很完整和明确。
有关大多数电池化学物质的电池问题的信息,一个好的起点通常是Battery University的优秀网站。
注意:我在下面写的内容既基于经验,也基于来自包括电池大学在内的广泛来源的输入。
假设以下讨论的制造商规格
最大电流 = CCmax(锂离子电池通常为 1C,但特定电池可能为其他电流)。
为方便起见,假设所讨论单元的 CCmax 为 1C。
实际规格将根据数据表,并且取决于温度,还取决于您希望在电池变成糊状和/或减少到原始容量的 70% 之前实现多少次充电/放电循环。
Vmax 的最大电压 - 通常为 4.2V 或更低。现在说4.2V。
至于电流,施加的最大电压将影响电池寿命(以及给定充电的容量)。在远高于 4.2V 的端电压下充电会缩短电池寿命,可能会导致金属锂镀出,并可能导致兴奋和设备吃“带火排气”的电池熔毁现象。
以 Vmax 充电时 Icv_min 的最小电流。这是在CV模式下充电时应允许电流下降到的最小值。在 CV 模式下,当电流下降到该水平时,充电终止。Icv_min 通常设置在 Icc 的 25%(提前终止充电)和 Icc 的 10%(有时甚至是 Icc 的 5%)之间。较低的 Icv_min 设置为在 CV 模式下以 Vmax 流入电池的电流越长。设置较低的 Icv_min 值会略微增加在给定循环中可以存储在电池中的能量,并且会完全撕裂内部的电池并缩短其寿命。
这两个要点适用:
这里重要的一点是您测量所谓的“充电电压”。
这是在尽可能靠近电池内部的电池电极上正确测量的。实际上,(通常)焊接连接的标签上的任何地方都应该没问题,因为在最大允许电流下,标签上的电压降应该是最小的。只要实际电池的电压 <= Vmax,那么如果充电器设计需要,充电器中其他点的电压可能 > Vmax。
考虑:将“真正的”恒流源应用于已放电的锂离子电池。
电池外部会有引线电阻,因此系统其他地方的电压可能高于电池端子处的电压。暂时忽略这一点 - 最后对此发表评论。
对于已放电的锂离子电池,端电压将在 3V 左右,并随着 CC 的施加而缓慢上升。
在完全放电后以 1C(在本例中为 CCmax)对锂离子电池充电约 40 至 50 分钟后,端子电压将达到 4.2V。这是您停止应用 CC 并应用 Vamx 的 CV(在这种情况下 = 4.2V)的地方,无论电流保持在 4.2V(最高为 CCmax)所需的任何电流。
以下段落可能听起来有点复杂,但很重要。这确实有意义 - 如果您关心您所问问题的答案,请阅读并理解。
当 Vcell 处于 Vmax 时,认为必须在电池上施加更高电压才能使其接受 CCmax 的想法是错误的。
如果电池已完全充电或在循环中以 CCmax 充电时 Vcell 第一次达到 Vmax 的点以上充电,则这是正确的。
但那是因为你正在尝试做一些超出正确充电“信封”的事情。
如果在施加 Vmax 时锂离子电池不接受 CCmax,则应在不高于 Vmax 的情况下充电,直到 Ibattery 降至 Icv_min。
如果您应用 Vmax 并且 Ibattery 低于 Icv_min 则电池已充满电,您应该移除 Vcharge。当 Icharge 小于 Icv_min 时将电池无限期地连接到 Vmax 的电压源会损坏电池并降低或大大降低其循环寿命。
当 Icharge 低于 Icv_min 时,充电电压会被移除,以防止潜在的不可逆电化学反应并防止锂金属“电镀”。
如果 Vmax 设置为 4.15V,则充电容量会显着降低,但循环寿命会延长。
如果将 Vmax 设置为 4.1V,充电容量会显着降低,循环寿命会显着延长。
当 Vmax 降低时发生的每循环容量损失导致总寿命容量的整体增加,因为生命周期的延长比每循环容量的下降更快。如果您主要关心每次充电的最高容量,请将 Vmax 设置为允许的最高值并接受低循环寿命。
如果您可以容忍每个周期最大可能容量的 80% 到 90%,请将 Vmax 设置得更低,并在更换前获得更多的整体能量存储。
电池大学文章如何延长锂电池的下图显示了当 Vmax 增加到 4.2V 以上时会发生什么。

最后是来自同一电池大学页面的 3 个表格,显示了不同参数(放电深度、温度、Vmax)对循环寿命的影响
内部电压与端电压:
电池中将存在内部电阻,因此在 CC 充电期间电池中的“真实”电势将小于端子处的电势。在 CV 下,随着 Icharge “逐渐减少”,内部电压将接近外部电压。
如果您想对所有制造商的规格和所有建议进行“快速而宽松”,您可以假设您可以“允许”该电阻并推测低于终端电压的真实内部电压。愿原力与你同在,与你的电池同在,愿它长寿、繁荣——但它可能不会。
Battery University 的三张优秀表格显示了循环寿命如何随各种参数而变化。
