锂/镍电池
技术探讨>>>>
锂电池充电电路原理及应用
锂离子电池以其优良的特性,被广泛应用于: 手机,摄 录像机,笔记本电脑,无绳电话,电动工具,遥控或电动玩 具,照相机等便携式电子设备中. 括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及由铝薄膜组成的电 流收集极.负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜 组成的电流收集极组成.电池内充有有机电解质溶液.另外 还装有安全阀和PTC元件,以便电池在不正常状态及输出短
一,锂电池与镍镉,镍氢可充电池:
锂离子电池的负极为石墨晶体,正极通常为二氧化锂. 充电时锂离子由正极向负极运动而嵌入石墨层中.放电时, 锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极.所以,在该电 池充放电过程中锂总是以锂离子形态出现,而不是以金属锂 的形态出现.因而这种电池叫做锂离子电池,简称锂电池. 锂电池具有:体积小,容量大,重量轻,无污染,单 节电压高,自放电率低,电池循环次数多等优点,但价格较 贵.镍镉电池因容量低,自放电严重,且对环境有污染,正 逐步被淘汰.镍氢电池具有较高的性能价格比,且不污染环 境,但单体电压只有1.2V,因而在使用范围上受到限制.
路时保护电池不受损坏. 单节锂电池的电压为3.6V,容量也不可能无限大,因 此,常常将单节锂电池进行串,并联处理,以满足不同场合 的要求.
四,锂电池的充放电要求;
1,锂电池的充电:根据锂电池的结构特性,最高充电 终止电压应为4.2V,不能过充,否则会因正极的锂离子拿走 太多,而使电池报废.其充放电要求较高,可采用专用的恒 流,恒压充电器进行充电.通常恒流充电至4.2V/节后转入恒 压充电,当恒压充电电流降至100mA以内时,应停止充电. 充电电流(mA)=0.1～1.5倍电池容量(如1350mAh的电池,
二,锂电池的特点:
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其充电电流可控制在135～2025mA之间).常规充电电流可选 择在0.5倍电池容量左右,充电时间约为2～3小时. 2,锂电池的放电:因锂电池的内部结构所致,放电时 锂离子不能全部移向正极,必须保留一部分锂离子在负极, 以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道.否则,电 池寿命就相应缩短.为了保证石墨层中放电后留有部分锂离 子,就要严格限制放电终止最低电压,也就是说锂电池不能
1,具有更高的重量能量比,体积能量比; 2,电压高,单节锂电池电压为3.6V,等于3只镍镉或镍氢充 电电池的串联电压; 3,自放电小可长时间存放,这是该电池最突出的优越性; 4,无记忆效应.锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应,所 以锂电池充电前无需放电; 5,寿命长.正常工作条件下,锂电池充/放电循环次数远大 于500次; 6,可以快速充电.锂电池通常可以采用0.5～1倍容量的电流 充电,使充电时间缩短至1～2小时; 7,可以随意并联使用; 8,由于电池中不含镉,铅,汞等重金属元素,对环境无污 染,是当代最先进的绿色电池; 9,成本高.与其它可充电池相比,锂电池价格较贵.
过放电.放电终止电压通常为3.0V/节,最低不能低于2.5V/ 节.电池放电时间长短与电池容量,放电电流大小有关.电 池放电时间(小时)=电池容量/放电电流.锂电池放电电流(mA) 不应超过电池容量的3倍.(如1000mAH电池,则放电电流应 严格控制在3A以内)否则会使电池损坏. 目前市场上所售锂电池组内部均封有配套的充放电保护 板.只要控制好外部的充放电电流即可.
五,锂电池的保护电路: 三,锂电池的内部结构 :
锂电池通常有两种外型:圆柱型和长方型. 电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性 很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正,负极间间隔而成.正极包 两节锂电池的充放电保护电路如图一所示.由两个场效 应管和专用保护集成块S--8232组成,过充电控制管FET2和过 放电控制管FET1串联于电路,由保护IC监视电池电压并进行 控制,当电池电压上升至4.2V时,过充电保护管FET1截止,
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停止充电.为防止误动作,一般在外电路加有延时电容.当 电池处于放电状态下,电池电压降至2.55V时,过放电控制管 FET1截止,停止向负载供电.过电流保护是在当负载上有较 大电流流过时,控制FET1使其截止,停止向负载放电,目的 是为了保护电池和场效应管.过电流检测是利用场效应管的 导通电阻作为检测电阻,监视它的电压降,当电压降超过设 定值时就停止放电.在电路中一般还加有延时电路,以区分 浪涌电流和短路电流.该电路功能完善,性能可靠,但专业 性强,且专用集成块不易购买,业余爱好者不易仿制.

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