鋰離子電池充電電路原理

一、鋰離子電池與鎳鎘、鎳氫可充電池：

鋰離子電池的負(fù)極為石墨晶體，正極一般為二氧化鋰。充電時(shí)鋰離子由正極向負(fù)極運(yùn)動(dòng)而嵌入石墨層中。放電時(shí)，鋰離子從石墨晶體內(nèi)負(fù)極外表脫離移向正極。所以，在該電池充放電過(guò)程中鋰總是以鋰離子形狀出現(xiàn)，而不是以金屬鋰的形狀出現(xiàn)。因此這種電池叫做鋰離子電池，簡(jiǎn)稱(chēng)鋰離子電池。

鋰離子電池具有：體積小、容量大、重量輕、無(wú)污染、單節(jié)電壓高、自放電率低、電池循環(huán)次數(shù)多等利益，但價(jià)格較貴。鎳鎘電池因容量低，自放電嚴(yán)重，且對(duì)環(huán)境有污染，正逐步被篩選。鎳氫電池具有較高的功能價(jià)格比，且不污染環(huán)境，但單體電壓只要1.2V，因此在運(yùn)用范圍上遭到束縛。

二、鋰離子電池的特色：

過(guò)針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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1、具有更高的重量能量比、體積能量比；

2、電壓高，單節(jié)鋰離子電池電壓為3.6V，等于3只鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯(lián)電壓；

3、自放電小可長(zhǎng)時(shí)間寄存，這是該電池最杰出的優(yōu)越性；

4、無(wú)回憶效應(yīng)。鋰離子電池不存在鎳鎘電池的所謂回憶效應(yīng)，所以鋰離子電池充電前無(wú)需放電；

5、壽數(shù)長(zhǎng)。正常作業(yè)條件下，鋰離子電池充/放電循環(huán)次數(shù)遠(yuǎn)大于500次；

無(wú)人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱(chēng)電壓：28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

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6、可以快速充電。鋰離子電池一般可以選用0.5～1倍容量的電流充電，使充電時(shí)間縮短至1～2小時(shí)；

7、可以隨意并聯(lián)運(yùn)用；

8、因?yàn)殡姵刂胁缓k、鉛、汞等重金屬元素，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，是今世最先進(jìn)的綠色電池；

9、本錢(qián)高。與其它可充電池比較，鋰離子電池價(jià)格較貴。

三、鋰離子電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：

鋰離子電池一般有兩種外型：圓柱型和長(zhǎng)方型。

電池內(nèi)部選用螺旋繞制結(jié)構(gòu)，用一種非常精細(xì)而滲透性很強(qiáng)的聚乙烯薄膜隔離材料在正、負(fù)極間距離而成。正極包括由鋰和二氧化鈷組成的鋰離子搜集極及由鋁薄膜組成的電流搜集極。負(fù)極由片狀碳材料組成的鋰離子搜集極和銅薄膜組成的電流搜集極組成。電池內(nèi)充有有機(jī)電解質(zhì)溶液。另外還裝有安全閥和PTC元件，以便電池在不正常情況及輸出短路時(shí)保護(hù)電池不受損壞。

單節(jié)鋰離子電池的電壓為3.6V，容量也不或許無(wú)限大，因此，經(jīng)常將單節(jié)鋰離子電池進(jìn)行串、并聯(lián)解決，以滿足不同場(chǎng)合的要求。字串5

四、鋰離子電池的充放電要求；

1、鋰離子電池的充電：依據(jù)鋰離子電池的結(jié)構(gòu)特性，最高充電間斷電壓應(yīng)為4.2V，不能過(guò)充，否則會(huì)因正極的鋰離子拿走太多，而使電池報(bào)廢。其充放電要求較高，可選用專(zhuān)用的恒流、恒壓充電器進(jìn)行充電。一般恒流充電至4.2V/節(jié)后轉(zhuǎn)入恒壓充電，當(dāng)恒壓充電電流降至100mA以內(nèi)時(shí)，應(yīng)間斷充電。

充電電流（mA）=0.1～1.5倍電池容量（如1350mAh的電池，其充電電流可控制在135～2025mA之間）。慣例充電電流可選擇在0.5倍電池容量左右，充電時(shí)間約為2～3小時(shí)。

2、鋰離子電池的放電：因鋰離子電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的，放電時(shí)鋰離子不能悉數(shù)移向正極，有必要保存一部分鋰離子在負(fù)極，以保證在下次充電時(shí)鋰離子可以疏通地嵌入通道。否則，電池壽數(shù)就相應(yīng)縮短。為了保證石墨層中放電后留有部分鋰離子，就要嚴(yán)峻束縛放電間斷最低電壓，也就是說(shuō)鋰離子電池不能過(guò)放電。放電間斷電壓一般為3.0V/節(jié)，最低不能低于2.5V/節(jié)。電池放電時(shí)間長(zhǎng)短與電池容量、放電電流大小有關(guān)。電池放電時(shí)間（小時(shí)）=電池容量/放電電流。鋰離子電池放電電流（mA）不該超越電池容量的3倍。（如1000mAH電池，則放電電流應(yīng)嚴(yán)峻控制在3A以內(nèi)）否則會(huì)使電池?fù)p壞。

今朝市場(chǎng)上所售鋰離子電池包內(nèi)部均封有配套的充放電保護(hù)板。只需控制好外部的充放電電流即可。

五、鋰離子電池的保護(hù)電路：

兩節(jié)鋰離子電池的充放電保護(hù)電路如圖一所示。由兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管和專(zhuān)用保護(hù)集成塊S--8232組成，過(guò)充電控制管FET2和過(guò)放電控制管FET1串聯(lián)于電路，由保護(hù)IC監(jiān)督電池電壓并進(jìn)行控制，當(dāng)電池電壓上升至4.2V時(shí)，過(guò)充電保護(hù)管FET1截止，間斷充電。為戒備誤動(dòng)作，一般在外電路加有延時(shí)電容。當(dāng)電池處于放電情況下，電池電壓降至2.55V時(shí)，過(guò)放電控制管FET1截止，間斷向負(fù)載供電。過(guò)電流保護(hù)是在當(dāng)負(fù)載上有較大電流流過(guò)期，控制FET1使其截止，間斷向負(fù)載放電，意圖是為了保護(hù)電池和場(chǎng)效應(yīng)管。過(guò)電流測(cè)試是運(yùn)用場(chǎng)效應(yīng)管的導(dǎo)通電阻作為測(cè)試電阻，監(jiān)督它的電壓降，當(dāng)電壓降超越設(shè)定值時(shí)就間斷放電。在電路中一般還加有延時(shí)電路，以差別浪涌電流和短路電流。該電路功用完善，功能可靠，但專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)，且專(zhuān)用集成塊不易購(gòu)買(mǎi)，業(yè)余愛(ài)好者不易復(fù)制。

六、簡(jiǎn)易充電電路：

今朝有不少商家出售不帶充電板的單節(jié)鋰離子電池。其功能優(yōu)越，價(jià)格低廉，可用于克己產(chǎn)品及鋰離子電池包的修補(bǔ)代換，因此深受寬敞電子愛(ài)好者喜歡。有愛(ài)好的讀者可參照?qǐng)D二制作一塊充電板。其原理是：選用穩(wěn)定電壓給電池充電，保證不會(huì)過(guò)充。輸入直流電壓高于所充電池電壓3伏即可。R1、Q1、W1、TL431組成精細(xì)可調(diào)穩(wěn)壓電路，Q2、W2、R2構(gòu)成可調(diào)恒流電路，Q3、R3、R4、R5、LED為充電指示電路。跟著被充電池電壓的上升，充電電流將逐步減小，待電池布滿后R4上的壓降將下降，從而使Q3截止，LED將熄滅，為保證電池可以滿足，請(qǐng)?jiān)谥甘緹粝绾罄^續(xù)充12小時(shí)。運(yùn)用時(shí)請(qǐng)給Q2、Q3裝上適合的散熱器。本電路的利益是：制作簡(jiǎn)略，元器件易購(gòu)，充電安全，顯現(xiàn)直觀，并且不會(huì)損壞電池．通過(guò)改動(dòng)W1可以對(duì)多節(jié)串聯(lián)鋰離子電池充電，改動(dòng)W２可以對(duì)充電電流進(jìn)行大范圍調(diào)理。缺點(diǎn)是：無(wú)過(guò)放電控制電路。圖三是該充電板的印制板圖（從元件面看的透視圖）。

七、單節(jié)鋰離子電池的使用舉例

1、作電池包修補(bǔ)代換品

有許多電池包：如筆記本電腦上用的那種，經(jīng)修補(bǔ)發(fā)現(xiàn)，此電池包損壞時(shí)僅是個(gè)別電池有問(wèn)題?？梢赃x用適合的單節(jié)鋰離子電池進(jìn)行更換。

2、制作高亮微型電筒

筆者曾用單節(jié)3.6V1.6AH鋰離子電池合作一個(gè)白色超高亮度發(fā)光管做成一只微型電筒，運(yùn)用方便，細(xì)巧美麗。并且因?yàn)殡姵厝萘看螅鶆蛎客磉\(yùn)用半小時(shí)，至今已用兩個(gè)多月仍無(wú)需充電。電路如圖四所示。

3、代替3V電源

因?yàn)閱喂?jié)鋰離子電池電壓為3.6V。因此僅需一節(jié)鋰離子電池便可代替兩節(jié)一般電池，給收音機(jī)、隨身聽(tīng)、照相機(jī)等小家電產(chǎn)品供電，不只重量輕，并且繼續(xù)運(yùn)用時(shí)間長(zhǎng)。

八、鋰離子電池的保存：

鋰離子電池需滿足電后保存。在20℃下可儲(chǔ)存半年以上，可見(jiàn)鋰離子電池適合在低溫下保存。曾有人主張將充電電池放入冰箱冷藏室內(nèi)保存，的確是個(gè)好留意。

九、運(yùn)用留意事項(xiàng)：

鋰離子電池肯定不可解體、鉆孔、穿刺、鋸割、加壓、加熱，否則有或許構(gòu)成嚴(yán)重后果。沒(méi)有充電保護(hù)板的鋰離子電池不可短路，不可供小孩玩耍。不能挨近易燃物品、化學(xué)物品。報(bào)廢的鋰離子電池要妥善解決。四、鋰離子電池的充放電要求；

1、鋰離子電池的充電：依據(jù)鋰離子電池的結(jié)構(gòu)特性，最高充電間斷電壓應(yīng)為4.2V，不能過(guò)充，否則會(huì)因正極的鋰離子拿走太多，而使電池報(bào)廢。其充放電要求較高，可選用專(zhuān)用的恒流、恒壓充電器進(jìn)行充電。一般恒流充電至4.2V/節(jié)后轉(zhuǎn)入恒壓充電，當(dāng)恒壓充電電流降至100mA以內(nèi)時(shí)，應(yīng)間斷充電。

充電電流（mA）=0.1～1.5倍電池容量（如1350mAh的電池，其充電電流可控制在135～2025mA之間）。慣例充電電流可選擇在0.5倍電池容量左右，充電時(shí)間約為2～3小時(shí)。

2、鋰離子電池的放電：因鋰離子電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)所構(gòu)成的，放電時(shí)鋰離子不能悉數(shù)移向正極，有必要保存一部分鋰離子在負(fù)極，以保證在下次充電時(shí)鋰離子可以疏通地嵌入通道。否則，電池壽數(shù)就相應(yīng)縮短。為了保證石墨層中放電后留有部分鋰離子，就要嚴(yán)峻束縛放電間斷最低電壓，也就是說(shuō)鋰離子電池不能過(guò)放電。放電間斷電壓一般為3.0V/節(jié)，最低不能低于2.5V/節(jié)。電池放電時(shí)間長(zhǎng)短與電池容量、放電電流大小有關(guān)。電池放電時(shí)間（小時(shí)）=電池容量/放電電流。鋰離子電池放電電流（mA）不該超越電池容量的3倍。（如1000mAH電池，則放電電流應(yīng)嚴(yán)峻控制在3A以內(nèi)）否則會(huì)使電池?fù)p壞。