磷酸鐵鋰電池需要保護板嗎？磷酸鐵鋰電池充電正確方法

磷酸鐵鋰電池需要保護板嗎？

磷酸鐵鋰電池需要保護板，保護板電路能分別檢測串聯電池組中每只電池的電壓和電流，控制電池組的充放電過程。電池組中每只電池的電壓均在過充檢測電壓和過放檢測電壓之間，并且輸出無短路現象時，MOS管導通，P+、P-輸出電池組電壓，允許電池組進行充放電作業。另外保護板還具有電池組過放保護、過充保護、過流保護、短路保護等功能。

如何正確為磷酸鐵鋰電池充電

首先我們需要了解磷酸鐵鋰電池LiFePO4作為電池正極的結構和工作原理，由鋁箔和電池正極連接，中間是聚合物隔膜，它把正負極分開，但鋰離子能通過，電子不能通過，右側由碳（石墨）電池負極組成，由銅箔與電池負極連接。電池的上端和下端之間是電池的電解液，它被封閉在金屬外殼中。磷酸鐵鋰電池充電時，正極中的鋰離子通過聚合物隔膜遷移到負極，在放電過程中，負極中的鋰離子通過隔膜遷移到正極。鋰離子電池以在充電和放電過程中來回遷移的鋰離子命名。

電池充電時，鋰離子從磷酸鐵鋰晶體表面遷移到晶體表面，在電場力的作用下，進入電解液，通過隔膜，再通過電解液到達石墨晶體表面，然后嵌入石墨晶格中。同時，電子流經導電體流向正極鋁箔組裝電極，通過極耳、電池極柱、外電路、負極柱、負極流向負極的銅箔收集液，再通過導電體流向石墨負極，使負極電荷達到平衡。鋰離子從磷酸鐵鋰中解嵌后，磷酸鐵鋰轉化為磷酸鐵。

電池放電時，鋰離子從石墨晶體中流出，進入電解液，通過隔膜，再通過電解液遷移到磷酸鐵鋰晶體表面，再重新表面嵌入晶格中的磷酸鋰。同時，電池通過導電體流到銅箔收集電極的負極，通過極耳、電池負極柱、外電路、正極柱、正耳流向電池正極鋁箔收集液，再通過導電體流向磷酸鐵鋰正極，使正電荷達到平衡。

注意：再次提醒磷酸鐵鋰電池在使用中應注意防水防塵，因此存放處不能有水，這會影響電池的性能和使用壽命。

磷酸鐵鋰電池組的充電建議使用CCCV充電方法，即恒流量和恒壓。恒流量建議0.3C。建議恒壓3.65。即恒流時0.3C電流充電，當電池電壓達到3.65V時，以3.65V恒壓充電，當充電電流低于0.1C（或0.05C）時停止充電，即電池充滿電。用配重電源充電時，還要看充電電流，建議不要用過高的電壓充電，調整電壓，保證充電電流在0.5C以下，這樣對電池有好處。

一般磷酸鋰電池充電上限電壓3.7至4V，放電下電壓2至2.5V，綜合考慮放電容量、放電介質電壓、充電時間、恒流容量百分比、安全性這5個方面，采用恒流恒壓充電方案對于磷酸鐵鋰電池組，充電極限電壓設定為3.55至3.70V，推薦值為3.60至3.65V，放電下限電壓為2.2V至2.5V。

磷酸鋰電池組的充電器與普通鋰電池不同。鋰電池的最大終止充電電壓為4.2伏，而磷酸鋰電池組為3.65伏。磷酸鐵鋰電池組充電，是平衡充電板線，一般從兩端直接串聯整體充電，充電器電壓大于電池組電壓。線路檢測每個單元核心的電壓，相當于一個并排的穩壓器，單次充電電壓不超過調節值，而其他單元電池繼續通過穩壓器旁路充電。

因為此時每個單元的功率都接近滿，只是平衡每個單片，所以充電電流很小，補充了每個鐵芯的平衡。充電器只能是保護整個電池組的結束電壓，平衡充電板是保證每個單元過充并且每個單元都充滿，不能因為有充電芯充滿而導致整個鋰電池組停止充電。

磷酸鐵鋰電池組的充電方法

（1）恒壓充電方式

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充電狀態的變化，充電電流自動調節，如果規定的恒壓值合適，不僅可以保證動力電池的充分充電，還可以最大限度地減少脫氣和失水。這種充電方式只考慮了電池電壓單一狀態的變化，并不能有效反映電池的整體充電狀況。其啟動充電電流過大，往往會對動力電池造成損壞。由于這個缺點，很少使用恒壓充電。

（2）恒流充電方式

通過在整個充電過程中調節輸出電壓來保持充電電流恒定。保持充電電流不變，其充電速率相對較低。恒流充電控制方法簡單，但由于鋰電池組的可接受電流容量隨著充電過程逐漸降低，到充電后期，動力電池的功率容量降低，充電電流利用率大大降低。這種方法的優點是操作簡單、方便、易于實現，充電功率易于計算。

（3）恒流恒壓充電方式

這種充電方式是上述兩種的簡單組合。第一階段采用恒流充電方式，避免了恒壓充電開始時的充電電流。第二階段采用恒壓充電方式，避免恒流充電時出現過充現象。磷酸鐵鋰電池組與任何其他密封充電電池一樣，應控制充電，不宜過度充電，否則容易損壞電池。磷酸鐵鋰電池一般采用先恒流后限壓的充電方式。

（4）斬波器充電方式

采用斬波器方式充電。在這種方法下，恒流源的電流不變，并且控制開關管使其打開一段時間然后關閉一段時間，來回循環，這種方法的優點是當通過外部電路給電池充電時，電池內部的離子產生需要一定的響應時間，如果連續充電，可能會降低其容量的潛力。而充電一段時間后，加上一個關機時間，可以讓電池的極性離子有一個擴散過程，讓電池有一個“消化”的時間，這將使電池利用率大大提高，提高充電效果。

文章整理自：乾萊信息咨詢、馳普集團