Er zijn veel manieren om lithium-ionbatterijen op te laden. De meest gebruikte methoden zijn opladen met constante stroom, opladen met constante spanning, opladen met constante stroom en constante spanning en pulsladen.
(1) Constante stroomlading
Opladen met constante stroom houdt in dat de batterij wordt opgeladen met een constante stroomsterkte. Bij opladen met constante stroomsterkte, waarbij een constante stroomsterkte wordt gebruikt, zal de laadtijd aan het begin van de laadfase te lang zijn als de stroomsterkte te laag is. Als de stroomsterkte te hoog is, zal de laadspanning van de batterij in de latere fasen van het opladen te hoog worden, wat een grotere impact heeft op de elektroden.
(2) Opladen met constante spanning
Laden met constante spanning houdt in dat de batterij wordt opgeladen terwijl de laadspanning constant wordt gehouden. Hoewel deze methode de laadstroom automatisch kan aanpassen aan de verandering van de laadstatus (SOC) van de batterij tijdens het laadproces, zijn de nadelen ook duidelijk: de laadsnelheid is laag en de laadstroom is te hoog door de lage batterijspanning in de beginfase van het laden. Dit kan de batterij beschadigen, de levensduur verkorten en er zelfs toe leiden dat de batterij onbruikbaar wordt.
(3) Opladen met constante stroom en constante spanning
Laden met constante stroom en constante spanning is momenteel de meest gebruikte laadmethode voor lithiumbatterijen. Bij deze methode wordt eerst met een constante stroom opgeladen totdat de batterijspanning een bepaalde waarde bereikt, waarna de batterij verder wordt opgeladen met een constante spanning. Tijdens de fase van opladen met constante spanning neemt de laadstroom geleidelijk af. Wanneer de laadstroom bijna nul is of 0,02C bedraagt, wordt de batterij als volledig opgeladen beschouwd. Deze methode combineert de voordelen van laden met constante stroom en laden met constante spanning: bij laden met constante stroom wordt ervoor gezorgd dat de stroom in de beginfase van het opladen de nominale stroom van de batterij niet overschrijdt; bij laden met constante spanning wordt het laadrendement verbeterd.
(4) Pulsladen
De pulslaadmethode houdt in dat de batterij wordt opgeladen met een constante pulsstroom. In de beginfase van het opladen wordt de batterij eerst opgeladen met een kleine, constante stroom. Wanneer de batterijspanning een bepaalde ingestelde waarde heeft bereikt, wordt de batterij opgeladen met een pulsstroom. Deze methode biedt voldoende tijd voor depolarisatie, waardoor de batterij meer energie kan opslaan.
De onderstaande afbeelding illustreert een typisch laadproces voor een kaliumionbatterij in de modus met constante stroom/constante spanning. Het laadproces is verdeeld in twee fasen: laden met constante stroom (t0-t1) en laden met constante spanning (t1-t2).
