聚合物鋰離子電池充電，放電模式

聚合物鋰離子電池的充電方式與液體鋰離子電池基本相同，重要有恒流充電和恒壓充電兩種方式，也可以交叉充電。前者重要用于實驗室研究，后者較少。恒流充電過程中，電壓開始快速上升，容量一般隨時間線性新增，內(nèi)阻也不斷新增。恒流恒壓充電模式最簡單的電路實現(xiàn)方法是:設(shè)計高精度恒壓控制電路，在電壓回路中加入高精度的電流限制回路。限流回路用于限制電池的充電電流，直至電池電壓達到終止電壓(單體聚合物鋰離子電池為4V)。當電池電壓剛剛達到終止電壓時，電池實際上只有70%到80%的電量。因此，必須在恒壓模式下繼續(xù)充電，直到進入電池的電流衰減到最低(5%C)，表明電池已達到完全充電狀態(tài)。脈沖放電或電荷也可用于實際應(yīng)用或檢測。脈沖充電是將整波整流后的交流電壓直接接入控制系統(tǒng)。當全波在上升沿，電壓超過設(shè)置的閾值時，充電電路斷開。當全波信號電壓低于閾值時，充電電路重新啟動。在這種電路中，電池只能在線性充電器的輸入輸出電壓差較低時充電。這減少了便攜式設(shè)備的功耗，同時允許使用簡單的全波整流適配器和低電量充電器。

聚合物鋰離子電池的放電方式重要是實際過程中的負載固定方式。雖然負載的電阻不會改變，但電池的電阻會改變。隨著放電過程的進行，電壓下降。當電壓降至一定值時，會發(fā)生過放電，導致集電極溶解。為了測試電池的性能，還可以使用恒放電模式。電池的輸出功率與放電電流有關(guān)。當電流為中值時，輸出功率最大(Pmax)。通常可接受的最大功率是Padm。隨著聚合物鋰離子電池的進一步發(fā)展，充電技術(shù)也得到了改進，縮短了充電時間，提高了充電效率，提高了充電效果，如多級變流間歇快速充電法，多級大初始電流恒流充電等。聚合物鋰離子電池在充電過程中，不可防止地會出現(xiàn)歐姆極化、濃差極化、電化學極化等極化現(xiàn)象，導致充電電壓升高，充電效率降低。為了減少充電過程中出現(xiàn)的極化，有效新增充電量，提高充電效率，可以采用去極化的方法。有兩種重要的去極化方法:自然去極化(即中間間歇地停止充電)和強制去極化(即脈沖)。

脈沖充電和去極化脈沖也可以用來給聚合物鋰離子電池充電。為了提高聚合物鋰離子電池的充電效果，除了改進可變電流充電和充電波形(采用間歇和放電脈沖)外，還要考慮電池狀態(tài)(包括充電狀態(tài)或可接受充電電流和老化狀態(tài))對充電的影響。隨著電池充電次數(shù)的新增，可接受充電電流減小。另外，隨著電池循環(huán)次數(shù)的新增，電池老化嚴重，充電特性逐漸變差。

在不同的充放電狀態(tài)下，正極和負極的狀態(tài)不同，電阻也不同。研究聚合物鋰離子電池的充放電行為具有積極的意義。關(guān)于整個電池，電池的電阻由體電阻、膜電阻(Rsei)和電荷轉(zhuǎn)移阻抗(Rct)組成。在循環(huán)過程中發(fā)現(xiàn)，電池的體電阻和膜電阻保持不變，而電荷轉(zhuǎn)移阻抗有兩個最小值。當溫度降低時，Rct明顯降低，這決定了電池的電阻。在低溫下充電比放電困難。處于完全充電狀態(tài)