2.3 鋰電池的工作特性

2.3.1 鋰電池的充電特性

一般而言，隨著鋰電池充電的進(jìn)行，電池的電壓和電量都會(huì)隨之上升，如圖2-1所示。

圖2-1 充電電壓及電量特性圖

如圖2-1所示，鋰電池在最開(kāi)始的充電過(guò)程中，電量曲線和電壓曲線都上升得比較快，電壓曲線上升的最大值為4.3V左右，此時(shí)電壓已不再上升，是因?yàn)榇藭r(shí)電池內(nèi)部電阻的變化。可以從圖中看出，在充電的全部過(guò)程中，電量始終在增加，并且在前期隨著電壓增加越快，電量增加也越快。相反的是，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，充電電流反而規(guī)律性下降，這一規(guī)律為指數(shù)規(guī)律，如圖2-2所示。

圖2-2 充電電流特性圖

科學(xué)家Joseph A. Mas創(chuàng)造了馬斯曲線，并給出了充電電流的表達(dá)式如式（2-1）所示。

式中，i（t）為任意時(shí)刻的瞬時(shí)充電電流；I₀為t=0時(shí)刻初始能承受的最大充電電流；a為充電的接受效率。

可以通過(guò)式（2-1）描繪出鋰電池充電的特性圖，如圖2-2所示。從圖中可以明顯地看出，隨著時(shí)間的變化，i（t）呈規(guī)律下降，該規(guī)律為指數(shù)規(guī)律。根據(jù)Joseph A. Mas研究出的理論，當(dāng)實(shí)際的充電規(guī)劃策略圖越是接近圖中描述的曲線時(shí)，充電的速度就越快，并且也能獲得越高的充電效率。當(dāng)實(shí)際曲線超過(guò)此曲線時(shí)，容易對(duì)電池造成損害。