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行，電池的電壓和電量都會隨之上升，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，鋰電池在最開始的充電過程中，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，此時電壓已不再上升，是因為此時電池內部電阻的變化。可以從圖中看出，在充電的全部過程中，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，隨著時間的延長，充電電流反而規律性下降，這一規律為指數規律，如圖2-2所示。

圖2-2 充電電流特性圖

科學家Joseph A. Mas創造了馬斯曲線，并給出了充電電流的表達式如式（2-1）所示。

式中，i（t）為任意時刻的瞬時充電電流；I₀為t=0時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，隨著時間的變化，i（t）呈規律下降，該規律為指數規律。根據Joseph A. Mas研究出的理論，當實際的充電規劃策略圖越是接近圖中描述的曲線時，充電的速度就越快，并且也能獲得越高的充電效率。當實際曲線超過此曲線時，容易對電池造成損害。