鋰離子電池是一種二次電池(充電電池),它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來(lái)工作。在充放電過(guò)程中,Li+ 在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌:充電時(shí),Li+從正極脫嵌,經(jīng)過(guò)電解質(zhì)嵌入負(fù)極,負(fù)極處于富鋰狀態(tài);放電時(shí)則相反。
鋰系電池分為鋰電池和鋰離子電池。手機(jī)和筆記本電腦使用的都是鋰離子電池,通常人們俗稱其為鋰電池。電池一般采用含有鋰元素的材料作為電極,是現(xiàn)代高性能電池的代表。而真正的鋰電池由于危險(xiǎn)性大,很少應(yīng)用于日常電子產(chǎn)品。
3.7v鋰電池充電電路的設(shè)計(jì):
1、鋰電池的充電:
根據(jù)鋰電池的結(jié)構(gòu)特性,最高充電終止電壓應(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,可采用專用的恒流、恒壓充電器進(jìn)行充電。通常恒流充電至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)停止充電。
2、鋰電池的放電
因鋰電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)所致,放電時(shí)鋰離子不能全部移向正極,必須保留一部分鋰離子在負(fù)極,以保證在下次充電時(shí)鋰離子能夠暢通地嵌入通道。否則,電池壽命就相應(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)格限制放電終止最低電壓,也就是說(shuō)鋰電池不能過(guò)放電。放電終止電壓通常為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。鋰電池放電電流(mA)不應(yīng)超過(guò)電池容量的3倍。(如1000mAH電池,則放電電流應(yīng)嚴(yán)格控制在3A以內(nèi))否則會(huì)使電池?fù)p壞。
3、鋰電池的保護(hù)電路
由兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管和專用保護(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)視電池電壓并進(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,停止充電。為防止誤動(dòng)作,一般在外電路加有延時(shí)電容。當(dāng)電池處于放電狀態(tài)下,電池電壓降至2.55V時(shí),過(guò)放電控制管FET1截止,停止向負(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)時(shí),控制FET1使其截止,停止向負(fù)載放電,目的是為了保護(hù)電池和場(chǎng)效應(yīng)管。
4、充電電路:
采用恒定電壓給電池充電,確保不會(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組成精密可調(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。隨著被充電池電壓的上升,充電電流將逐漸減小,待電池充滿后R4上的壓降將降低,從而使Q3截止,LED將熄滅,為保證電池能夠充足,請(qǐng)?jiān)谥甘緹粝绾罄^續(xù)充1—2小時(shí)。使用時(shí)請(qǐng)給Q2、Q3裝上合適的散熱器。
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鋰離子電池
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