USB充電器、PD充電器已經在我們的生活中隨處可見,它們主要是用來給我們的電子設備進行充電,而設備里的電池類型大多都是鋰離子電池。鋰電池是目前應用非常廣泛的電池,鋰電池具有重復使用、可充電;成為便攜式電子設備的理想能源,鋰電池與其他電池相比,主要有以下特點:
1. 輸出電壓高:開路電壓通常為3.6V,而鎳氫電池和鎳鎘電池的開路電壓為1.2V。
2. 存儲容量大:儲存能量密度大、能量大是鋰電池的特性所在,以同樣輸出功率來說,鋰電池的體積和重量不但比鎳氫電池輕一半,體積也小20%。
3. 放電率:鋰電池的充電速度很快,僅需要1~2小時就可充滿電,達到最大能量狀態;同時鋰電池的漏電量極少,即使隨意放置10天-60天后再拿出來使用時,一樣能發揮電力、照常工作;鋰電池的自放電率低,小于8%/月,遠低于鎳鎘電池的30%和鎳氫電池的40%。
4. 鋰電池沒有“機翼效應”,所以鋰電池可以在未完全放電的條件下充電而不會降低其容量。但是如果鋰電池已充足電還要繼續充電(過充電)則會損壞電池。
USB充電器或者PD充電器對鋰電池的充電過程中,電池的電壓和充電電流都會隨充電時間而發生變化。鋰電池的充電需要控制它的充電電壓,限制充電電流和精確檢測電池電壓。鋰電池的充電特性與鎳鎘、鎳氫的充電特性完全不同。鋰電池可以在它的放電周期內任一點充電,并且可以非常有效的保持它的電荷,保持時間比鎳氫電池長兩倍以上,重量輕,其重量只有同容量鎳鎘電池的1/2,質量密度是鎳鎘電池的四倍。鋰電池開始充電時,電壓會緩慢上升,而充電電流逐漸減小,當電池電壓達到4.2V左右時,電池電壓基本不變,充電電流繼續下降。
判斷鋰電池充電是否已經充滿的方法是使用電流表檢測它的充電電流,當它的充電電流下降至某一定值時結束充電。例如,鋰電池的充電電流降到30mA(典型值為起始充電電流的5%左右)時結束充電,也可以測量鋰電池的電壓,達到4.2V后延時10-20分鐘,在一定的延時后結束充電。通常鋰電池都會配套一個精度較高的電池保護板或者電壓檢測電路,以防止鋰電池過充電,鋰電池的充電電壓不要超過4.25V以上。