除了過放電之外，鋰離子電池也不適合用作大電流放電，大電流放電時(shí)會(huì)降低放電時(shí)間(內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較高的溫度而損耗能量)。因此電池制造商規(guī)范該產(chǎn)品最大放電電流，在使用中應(yīng)小于最大放電電流。鋰離子電池對(duì)充電品質(zhì)的要求很高，需要精密的充電電路以保證充電的安全，尤其要求終止充電電壓精度在額定值的 1%之內(nèi)(例如:充4.2V的鋰離子電池，其允差為±0.042V)過壓充電可能對(duì)鋰離子電池造成永久性損壞，嚴(yán)重者導(dǎo)致電池爆炸；鋰離子電池的充電電流應(yīng)根據(jù)電池制造廠的規(guī)范選用。雖然某些電池充電電流標(biāo)稱可達(dá)2C(C是電池的容量，標(biāo)示如1000mAh，1C充電率即充電電流為1A)，但高充電電流會(huì)降低電池壽命，因此一般常用的充電率為0.25C～1C。因充電過程的電化學(xué)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生熱，有一定的能量損失；另外鋰離子電池充電并非全部采用定電流充電，還有定電壓模式充電，所以實(shí)際充電時(shí)間約為2.5小時(shí)左右；鋰離子電池充電的溫度在0℃~ 60℃范圍。如果充電電流過大會(huì)產(chǎn)生溫度過高，不僅會(huì)損壞電池并可能引起爆炸。因此在大電流充電時(shí)，需要對(duì)電池進(jìn)行溫度檢測，并且在超過設(shè)定充電溫度時(shí)能停止充電以保證安全。另外，充電器電路中有設(shè)定的限流電阻，保證充電電流不超過設(shè)定的限制電流。

目前鋰離子電池的充電器常采用三段充電法，即預(yù)充電模式(Pre-Charging Mode)、定電流充電(Fast Charging Mode)、定電壓充電模式(Constant Voltage Mode)。鋰離子電池終止放電電壓為2.5V。設(shè)計(jì)完善的充電器可對(duì)過放的電池進(jìn)行挽救修復(fù)，即在正式充電前進(jìn)行預(yù)處理。于充電前先檢測電池的電壓：若電池電壓大于 3V，則按正常方式充電；若電池電壓低于3V，則以小電流(約為10%的定電流模式充電電流)充電稱之為預(yù)充電模式，讓處于深度放電狀態(tài)下而溶解的鈍化膜進(jìn)行還原。此外，當(dāng)電池過度放電時(shí)，還可能釋出部分銅金屬在陽極造成短路，此時(shí)若以高電流進(jìn)行強(qiáng)迫充電就會(huì)導(dǎo)致電池過熱，而預(yù)充電階段則能避免這種現(xiàn)象發(fā)生。等充到3V后再按正常定電流方式充電。

當(dāng)電池電壓大于3V，則按正常方式充電的充電特性如圖1所示(以4.2V鋰離子電池為例)。開始以設(shè)定的定電流模式充電，此時(shí)電池電壓以較快的斜率上升，隨著電池電力儲(chǔ)存的增加，電池電壓上升斜率會(huì)逐步降低，上升到接近 4.2V 時(shí)，定電流充電階段結(jié)束。充電器改以 4.2V定電壓充電，在定電壓階段充電時(shí)，電壓幾乎不變，但充電電流持續(xù)下降。當(dāng)充電電流降到某一值時(shí)，激活定時(shí)器，經(jīng)一段計(jì)數(shù)定時(shí)截止后，結(jié)束充電，完成充電程序。

?

圖1：典型的鋰離子電池充電曲線
?

?

定電壓充電的輸出穩(wěn)壓精確度對(duì)于電池容量最大化和延長電池使用壽命都很重要。當(dāng)電池穩(wěn)壓低于4.2V，可能導(dǎo)致電池充電不足，雖不至于影響壽命，卻使得電池蓄電量減少。例如充電不足程度只要達(dá)到總電壓的 1%，就會(huì)讓電池蓄電量減少8%。另一方面，電池穩(wěn)壓太高，則導(dǎo)致電池過度充電而縮短使用壽命，甚至造成使用者危險(xiǎn)。為了確保鋰離子電池的充電安全，開始充電時(shí)的環(huán)境溫度，必須在0℃～45℃之間。在更低溫度下進(jìn)行充電會(huì)形成更多金屬鋰，會(huì)導(dǎo)致電池阻抗增加與電池劣化。在高溫環(huán)境下進(jìn)行充電，則會(huì)增加鋰離子與電解液的反應(yīng)而加速電池劣化。

一般而言，建議長時(shí)間不使用時(shí)，應(yīng)將電池充至70 - 80%進(jìn)行存放。這也是為防止長時(shí)間的自然放電后，鋰離子電池電壓低于2.0伏特，導(dǎo)致鋰離子電池失效而不能使用。經(jīng)常把鋰離子電池電量耗盡的使用方式，比經(jīng)常充放電的使用方式，其壽命至少縮短一半以上。

鋰離子充電器設(shè)計(jì)范例

為滿足低耗電可攜式產(chǎn)品對(duì)于更精確、更安全的充電器應(yīng)用需求，許多IC制造商發(fā)展出低成本線性充電器。圖2是以通嘉科技的LD6275充電IC為設(shè)計(jì)范例，構(gòu)成僅需少數(shù)外部零件的獨(dú)立式線性充電器電路，其具備1.5A的最大充電電流。

LD6275是一個(gè)高整合度的鋰離子電池線性充電器IC，具備主動(dòng)電源路徑管理，在負(fù)載端電流進(jìn)行加載/卸載的情況下，實(shí)時(shí)調(diào)整電池充電電流，有效監(jiān)控管理輸入電流(即USB埠的輸出電流)，符合USB – IF所規(guī)范的浪涌電流限制和軟激活功能的要求。此外，IC內(nèi)整合有溫度檢測功能，如果IC溫度超過設(shè)定值。會(huì)自動(dòng)降低充電電流以保護(hù)芯片避免損壞。