Posted By Liang Bird on 3 月 18, 2019 in 教學文 | 3 comments

上次我們談了可充電式鋰離子電池的特性與安全性，但如果要將它用在你的 Maker 專案中，除了利用它提供的能量外，當它沒電時你還得想辦法餵飽它，因此這次我們就來談談可充電式鋰離子電池的電源管理。

充電其實不難

要對電池充電其實不難。電池本身就是利用各種電化學反應讓正極有著比負極高的電動勢，或者說電壓，因此當正負極之間形成迴路時，電流就會由電壓較高的正極流向電壓較低的負極。我們想對電池充電時，只要在正極上面加上比它高的電壓（當然，是相對於負極來説），由於電流會由電壓高的地方往電壓低的地方流動，此時電流就會流入電池内部，進而逆轉電池内部的電化學反應。這就是充電。

但不是所有的電池的電化學反應都能完全利用這個方式逆轉，我們之前提過很多的一次性電池，如果你用這樣的方法迫使電流流入電池内部，它可能會產生不在原來電池設計中的化學反應，比如像產生額外的氣體、發熱等，因此唯有反應可藉由電流流入而逆轉的電池，才夠資格成爲二次電池，也才能充電。

由於需要比電池端電壓更高的電壓才能迫使電流流入電池内部，要對一個電池充電的第一條規則就是：要有個比待充電電池更高的電壓。

至於應該要比電池的電壓高出多少？這就是學問了。

充電電流

當一個迴路中有電壓差時，流過的電流怎麽決定呢？歐姆定律告訴我們，電流由壓差和電路的等效電阻決定：

V = I * R

I = V / R

電池充電的電路看起來像這樣：

（圖片來源：Bird 提供）

這裡面好像看不到電阻？如果沒有電阻的話，電流似乎會失控？

事實上除非是超導體，否則任何導體都會有電阻，而更重要的是電池本身也會有内部電阻，所以電池的充電電路看起來應該像是這樣的：