توجد طرق عديدة لشحن بطاريات الليثيوم أيون. ومن أكثر الطرق شيوعاً الشحن بتيار ثابت، والشحن بجهد ثابت، والشحن بتيار ثابت وجهد ثابت، والشحن النبضي.
(1) الشحن بتيار ثابت
يشير الشحن بتيار ثابت إلى شحن البطارية بتيار ثابت. عند استخدام قيمة تيار ثابتة، إذا كان التيار منخفضًا جدًا، سيستغرق الشحن وقتًا طويلاً في البداية. أما إذا كان التيار مرتفعًا جدًا، فسيكون جهد البطارية مرتفعًا جدًا في المراحل اللاحقة، مما يؤثر سلبًا على الأقطاب الكهربائية.
(2) الشحن بجهد ثابت
يشير الشحن بجهد ثابت إلى شحن البطارية مع الحفاظ على جهد الشحن ثابتًا. ورغم أن هذه الطريقة قادرة على ضبط تيار الشحن تلقائيًا وفقًا لتغير حالة شحن البطارية أثناء عملية الشحن، إلا أن عيوبها واضحة جدًا: فهي بطيئة، وتيار الشحن مرتفع جدًا بسبب انخفاض جهد البطارية في المراحل الأولى من الشحن، مما قد يُلحق الضرر بالبطارية ويؤثر على عمرها، بل وقد يؤدي إلى تلفها.
(3) الشحن بتيار ثابت وجهد ثابت
يُعدّ الشحن بتيار وجهد ثابتين الطريقة الأكثر شيوعًا لشحن بطاريات الليثيوم. تعتمد هذه الطريقة على شحن البطارية أولًا بتيار ثابت حتى يصل جهدها إلى قيمة محددة، ثم شحنها بجهد ثابت. خلال مرحلة الشحن بجهد ثابت، يتناقص تيار الشحن تدريجيًا. وعندما يقترب تيار الشحن من الصفر أو 0.02C، تُعتبر البطارية مشحونة بالكامل. تجمع هذه الطريقة بين مزايا الشحن بتيار وجهد ثابتين: فخلال الشحن بتيار ثابت، تضمن عدم تجاوز التيار في المراحل الأولى من الشحن التيار المقنن للبطارية؛ بينما تُحسّن كفاءة الشحن خلال الشحن بجهد ثابت.
(4) الشحن النبضي
تعتمد طريقة الشحن النبضي على شحن البطارية بتيار نبضي ثابت. في المرحلة الأولى من الشحن، تُشحن البطارية أولاً بتيار صغير ثابت. وعندما يصل جهد البطارية إلى قيمة محددة، تُشحن بتيار نبضي. توفر هذه الطريقة وقتًا كافيًا لعملية إزالة الاستقطاب، مما يسمح للبطارية بتخزين المزيد من الطاقة.
يوضح الشكل أدناه عملية شحن نموذجية لبطارية أيونات البوتاسيوم في وضع الشحن بتيار ثابت/جهد ثابت. تنقسم عملية الشحن إلى مرحلتين: الشحن بتيار ثابت (t0-t1) والشحن بجهد ثابت (t1-t2).
