为什么锂电池充电需要经过三个阶段

目前，行业内普遍使用锂离子电池充电的策略：预充电→恒流充电→恒压充电

在锂电池充电过程中，在充电器施加的外部电场的作用下，Li+从正极LiCoO2分离到电解液中并向负极移动，进而进入由石墨组成的负极，形成LiC化合物。

如果锂电池充电速率太快，加之Li+固相扩散速率明显慢于液相扩散速率，从而导致大量的Li+来不及进入石墨层间，导致Li+聚集在负极附近的电解液中，而这些靠近负极的Li+很可能会从负极捕获一个电子，成为金属Li。持续的金属锂会在负极表面生成，进而积聚并长成枝晶， 俗称锂枝晶。

另一种情况下，随着越来越多的Li+填充进入负极，LiC 晶格留下的空间越来越少，如果充电速率保持恒定，负极表面可能会形成局部的 Li+ 堆积。因此，在锂电池充电的后半段必须逐渐降低充电电流。

枝晶的生长最终会刺穿正极和负极之间的隔膜并形成短路。因此，充电速度越快，危险性越高，锂电池充电的时间越长，危险性就越大。

预充电的目的是调节电池内部离子扩散通路，使其顺畅进入材料内部，以适应后续大电流快速充电的节奏。恒流充电用于将电能快速存储到电池中。恒压充电阶段是最后的调整阶段，它能够使电池的容量最大化，但需要完全按照电池本身的离子容纳能力(额定容量）进行。

锂电池充电的最后阶段称为补电阶段，是弥补电池自放电和与其连接的其他负载损耗造成的容量损失的补偿措施。这样做是为了确保电池（以及包含它的系统）在与充电设备分离时始终尽可能充满电。

此外，电池暴露的温度也会对充电策略产生重大影响。由于构成电池的材料在不同温度下具有不同的性能，因此电池的容量和合适的锂电池充电电压会发生巨大变化。