锂电池为什么要分阶段充电（也有的说是容积充电，就是先低电流，然后恒流，最后还要涓流等等）？

锂电池为什么要分阶段充电（也有的说是容积充电，就是先低电流，然后恒流，最后还要涓流等等），但是如果要仔细去扒这种说法的来源却很难得到有关资料，而且现在又有快充方式出现了，这种充电方式又有什么意义呢

抛砖引玉一下：

其实这两个目的不太一样

对于前者而言，分阶段充电的目的主要是为了能够在电池里面充入更多的电量，能够尽可能多得延长使用时长，同时尽可能多的延长电池的使用寿命。

而对于快充而言，快充的主要目的主要是在一个较短的时间内得到一个合理的使用时间（例如那句广告词：充电5分钟，通话两小时）。如果要简单的比较的话，这个快充就大概相当于前者分阶段充电中的恒流充电中直接使用的大电流或者高电压去充放，使电池尽快达到一定的电量，从而获得一个合理的使用时间。

以个人玩航模的动力电池经验来说，好的电池确实能做到更快的充电速度，不好的电池充电太快导致充入容量小于标称容量，个人猜测锂离子在电极处还原成锂的过程中速度越慢越稳定（类似于结晶）。

三段式充电，
拿18650锂电池来说，XTAR锂电池充电器分别为涓流——恒流——恒压三个阶段。

第一阶段为初始阶段，通过涓流（小电流）就行缓慢充电以保护电池，继而用恒流的方式充前大半段，可以减小对电池的损害并更快为电池充电；后小半段用恒压的方式可以防止过充和保障电池充得更饱。

其实这还是跟锂电池的材质「锂」有关。

咱们现在很多电子设备的电池材质主要为「锂」，「锂」是一种特别容易发生化学翻译的活跃金属，这种材质的离子型态可以很好的储存能量，因此作为电池可以让充电更快，使用时间久耐用性高。

但是，「锂」虽然活跃性高，但受「热」影响会极其不稳定。

咱们现在的电子设备充电大部分为快充，但快充中大功率的能量转换为热，而「热」会影响锂电池的稳定性及耐用性。因此很多电子设备的电池内部，以及充电器内部都有温控系统元件，到达一定温度时会停止给电子设备充电或者减缓充电，从而避免给电池造成损耗。

这里可以看苹果设备过热时说明：

以上参考，

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我们在对锂离子电池进行充电的时候，大多数使用的是CC-CV的充电制度。那么为什么恒流充电之后要加上恒压充电？只用恒流充电能够充满电吗？恒压充电的作用是什么？

一.锂离子充电的四个阶段

涓流充电（低压预充）、恒流充电、恒压充电以及充电终止。

阶段1：涓流充电——涓流充电用来先对完全放电的电池单元进行预充（恢复性充电）。在电池电压低于3V左右时，先采用最大0.1C的恒定电流对电池进行充电。

阶段2：恒流充电——当电池电压上升到涓流充电阈值以上时，提高充电电流进行恒流充电。恒流充电的电流在0.2C至 1.0C之间。恒流充电时的电流并不要求十分精确，准恒定电流也可以。

阶段3：恒压充电——当电池电压上升到4.2V时，恒流充电结束，开始恒压充电阶段。电流根据电芯的饱和程度，随着充电过程的继续充电电流由最大值慢慢减少，当减小到0.01C时，认为充电终止。为使性能达到最佳，稳压容差应当优于+1%。

阶段4：充电终止——有两种典型的充电终止方法：采用最小充电电流判断或采用定时器(或者两者的结合)。最小电流法监视恒压充电阶段的充电电流，并在充电电流减小到0.02C至0.07C范围时终止充电。第二种方法从恒压充电阶段开始时计时，持续充电两个小时后终止充电过程。

二.为什么使用涓流充电对电压低于3V的电池进行预充？

锂离子电池在过放电的过程中，如果电压低于电池的额定使用电压，电池负极的SEI膜会出现破裂分解（过放电对锂离子电池的影响请阅读锂电--锂离子电池在过放电过程中，电池内部发生了什么？过放电的失效机制是什么？）。这种情况下直接使用大电流进行充电，溶剂化的Li离子会直接和负极相接触，有较严重的副反应产生。所以，首先使用涓流充电，用小电流对SEI膜可能存在的破裂分解处进行修补，重新生成致密的内层和多孔的外层。这个时候，溶剂化的Li离子会在外层去溶剂化，通过内层后嵌入负极材料，从而减少副反应的产生。

三.在恒流阶段加大电流，能否减少CC-CV整个充电过程所用的时间？

当以大电流充电时，锂离子电池内部极化会变得很严重，其电压会更快速地上升，很快就达到充电截止电压。虽然表现为恒流充电阶段变短很多，但是实际上并没有充入很多电量，所以在恒压充电阶段的时间会相应增加，因此总的充电周期时间并不会缩短。

四.为什么恒流充电之后要加上恒压充电？

当锂离子电池有外电流的存在时，电池内部就会产生极化，如下图所示。在充电中，测试端读出的电压V测，包括了V真实、V极化和VΩ，在电池管理系统中，以V测为基准来判定电池是否充满（即V测达到某一个确定的数值之后，结束充电）。当V测达到结束电压数值的时候，由于V极化存在，V真实并没有达到截止电压的数值大小。在结束充电后，电池的电压会有一定的回落（V极化消失），此时测试出的电压为V真实，在实际使用中就表现为恒流充电没充满。所以需要在恒流充电之后要加上恒压充电，目的是为了将锂离子电池的储电能力发挥完全。

五.使用恒流充电，在锂离子电池达到充电截止电压之后，静置一段时间消除极化，然后再次使用恒流充电，不停地重复这样的过程，能否将电池充满电？

只要存在外电流就会产生极化，并且产生极化的时间非常短暂。产生极化后，恒流充电中的电池会再次达到截止电压，而被停止充电。在这样短暂的时间内，只能充进非常少的电量。所以，不停重复恒流充电，也并不能将锂离子电池完全充满。

六.恒压充电有什么作用？

恒压充电是在电池的两端提供恒定的电势，通过电势差进行充电。用以下模型来进行说明（注：模型是作者的个人见解，不一定正确，只是为了方便理解而提出）。理想状态下，在充电的时候，外电路中经过几个单位的电子，就有几个单位的Li离子通过隔膜，嵌入负极。在这种状态下，电池的电压=正极电压-负级电压=10-(-20)=30 V，V测就是真实电压状态。

但是实际中并不是这样，在实际情况中，接通外电路进行恒流充电时，电子通过外电路快速从正极跑到负极，而Li离子的移动受到了一定的阻碍（电化学反应速率慢；扩散速率慢---分别对应电化学极化；浓差极化），所以Li离子的移动有所滞后。此时正极片电压=10+2*(0.1)=10.2 V，负极电压=-20-4*(0.1)=-20.4 V。此时电压读数=10.2-(-20.4)=30.6 V。

假设30.6 V为充电截止电压，此时就已经截止充电了。在断电之后电池的正负极片状态如下图。

未能完全脱嵌的Li离子会在断开电路时，得到电子，继续存在于正极材料中。负极处累积的多余的电子会在断开电路时失去。此时，电池电压=8-(-16)=24 V。可以发现，在电池读数达到截止电压(30.6 V)后停止恒流充电，而此时锂离子电池的实际电压才24 V。

使用恒压充电的模型如下图所示。恒压充电类似于给电池两端加上一个恒定的电势场（电势场具备以下的性质：1.能够提供任意数量的电子；2.能够接受任意数量的电子；3.在提供和接受电子的过程中，电势不受影响）。

此时外电路没有提供外电流，而是在正负极处营造出电势差，电势差的存在会使得电池内部的电子进行主动迁移。每有一个单位的电子移动，就有一个单位的Li离子完成脱和嵌。当负极容纳Li离子的位点较多时，电子在单位时间移动的数量就多，体现为电流较大。而当负极中Li离子位点接近饱和时，电子在单位时间移动的数量变少，体现为充电电流的逐渐降低。

用更加通俗的语言来描述：恒流充电：当你饿的时候，有人使劲塞食物到你嘴里面 ，不管你上一口有没有咽下去，也不管你是否需要喝水，就是不停地一口一口塞给你。在这种情况下，就算只吃一点，还没吃饱呢，但是也吃不下了。恒压充电：当你饿的时候，把食物放在你的面前，你饿了就吃。刚开始饿得厉害，可能会使劲扒拉两口；之后就会放慢速度，慢慢地享用美食，能吃多少就吃多少，能够自己的战斗力全部发挥出来。

以上内容是作者为了方便自己对恒流恒压充电的理解，而提出的一种想法，请谨慎观看。

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“我相信科学技术的难关都将被一步步攻克，因为我们站在巨人的肩膀上，也奋力在成为巨人。”