锂离子电池充放电方式及其充放电曲线
Yukon_Zhu
2026年04月07日 13:36
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无论是动力电池还是消费电池,行业和标准建议的锂电池充电方式为恒流恒压充电,放电方式为恒流放电。

第一部分:充电方式(恒流CC、恒压CV、恒功率CP、恒功率-恒压CPCV)

1、恒流充电(Contant Current Charge, CC)

恒流充电,充电全过程中电流恒定不变,电压逐渐升高。

使用建议:允许

图1. 恒流充电曲线

2、恒压充电(Constant Voltage Charge, CV)

恒压充电,充电瞬间电压达到设定值,电流处于峰值状态。如下图2,锂电池放电至3.0V后,4.2V恒压充电瞬间电流达到17.5C左右,随后电流逐渐降低,达到设定值后充电结束。

使用建议:禁止使用

图2. 恒压充电曲线

3、恒流恒压充电(Constant Current and Constant Voltage Charge, CC-CV)

恒流恒压充电,这种充电方式就是CC充电和CV充电的结合,充电过程中电流先保持恒定不变,当电压充电至上限电压后,再保持电压恒定不变,最后电流逐渐减小至设定值后充电结束。

充电建议:允许使用

图3. 恒流恒压充电曲线

4、恒功率充电(Constant Power Charge, CP)

恒功率充电,在充电过程中保持功率不变,由于充电时电压逐渐增加,因此电流会逐渐降低。

使用建议:允许使用

图4. 恒功率充电曲线

5、恒功率恒压充电(Constant Power and Constant Voltage Charge, CP-CV)

恒功率恒压充电,是恒功率充电和恒压充电的组合方式,先以恒功率充电至终止电压,然后保持电压恒定,当电流减小至设定值后充电结束。

使用建议:允许使用

图5. 恒功率恒压充电

第二部分:放电方式(CC放电、CV放电、CP放电、CP-CC-CV放电、CR放电、CR-CV放电)

1、恒流放电(Constant Current Discharge, CC Discharge)

恒流放电,是锂电池最常见的放电方式,放电全过程中电流保持恒定不变,电压逐渐减小至终止电压,放电结束。

使用建议:允许

图6. 恒流放电曲线

2、恒压放电(CV Discharge)

恒压放电,放电瞬间电压达到设定值,电流处于峰值状态。如下图7,设定锂电池3V恒压放电,放电瞬间电流达到30C-35C,随后电流逐渐降低,达到设定值后放电结束。

使用建议:禁止使用

图7. 恒压放电曲线

3、恒流恒压放电(CC-CV Discharge)

恒流恒压放电,是恒流放电和恒压放电的组合方式,先以恒定电流放电至终止电压后,保持电压不变,然后电流逐渐减小至设定值,放电结束。

使用建议:允许

图8. 恒流恒压放电曲线

4、恒功率放电(CP Discharge)

恒功率放电,在放电过程中保持功率不变,由于放电时电压逐渐减小,因此电流会逐渐增加。

使用建议:允许使用

图9. 恒功率放电曲线

5、恒功率恒流恒压放电 (CP-CC-CV Discharge)

恒功率恒流恒压放电,是CP、CC和CV三阶组合放电模式,即先以恒功率放电至终止电压,当CP结束时电流大于下一阶段CC电流时,此时CC放电电压会先回升再减小至终止电压,然后电压恒定至电流减小至设定值,放电结束。

使用建议:允许使用

图10. 恒功率恒流恒压放电曲线

6、恒阻放电(CR Discharge)

恒阻放电,相当于外接一个电阻,根据U=I*(R外+DCR),由于外接电阻足够大,恒阻放电过程中电流值随着电压减小而逐渐降低。

使用建议:允许使用

图11. 恒阻放电曲线

7、恒阻恒压放电(CR-CV Discharge)

恒阻恒压放电,是CR放电和CV放电的组合方式,即先以恒电阻放电至终止电压,然后保持电压恒定不变,当电流减小至设定值后放电结束。

使用建议:允许使用

图12. 恒阻恒压放电曲线

综上所述,锂电池的充放电方式具有多样性,但归根结底是以CC(恒流)、CV(恒压)、CP(恒功率)或CR(恒阻)作为基础的单步式或组合式流程,这些充放电方式电流电压变化情况参考下表1。

表1. 不同充放电方式电流电压变化情况对比

目前,锂电池主流的充电方式仍然以CC-CV方式为主,这是因为锂电池存在极化现象(即时电压并非稳态电压),在恒流阶段,电流较大,充电速度快,电压上升到上限电压后,保持恒定电势,外电路电子与Li+在负极汇集反应,随着负极嵌锂进行,活性位点减少,参与反应的电子数量变少,电流逐渐降低,当电流降低为0时(理想情况),极化完全消除,锂电池为满电状态。但在放电过程中锂电池通常采用CC模式,可能是为了更方便计算容量或估算SOC,实际工况下以恒功率放电居多。

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