鋰電池充電原理及合適充電電壓電流的選擇

　　七、單節(jié)鋰電池的應(yīng)用舉例

　　1、 作電池組維修代換品

　　有許多電池組：如筆記本電腦上用的那種，經(jīng)維修發(fā)現(xiàn)，此電池組損壞時(shí)僅是個(gè)別電池有問(wèn)題?？梢赃x用合適的單節(jié)鋰電池進(jìn)行更換。

　　2、 制作高亮微型電筒

　　筆者曾用單節(jié)3.6V1.6AH鋰電池配合一個(gè)白色超高亮度發(fā)光管做成一只微型電筒，使用方便，小巧美觀(guān)。而且由于電池容量大，平均每晚使用半小時(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

　　由于單節(jié)鋰電池電壓為3.6V。因此僅需一節(jié)鋰電池便可代替兩節(jié)普通電池，給收音機(jī)、隨身聽(tīng)、照相機(jī)等小家電產(chǎn)品供電，不僅重量輕，而且連續(xù)使用時(shí)間長(zhǎng)。

　　八、鋰電池的保存：

　　鋰電池需充足電后保存。在20℃下可儲(chǔ)存半年以上，可見(jiàn)鋰電池適宜在低溫下保存。曾有人建議將充電電池放入冰箱冷藏室內(nèi)保存，的確是個(gè)好注意。

　　九、使用注意事項(xiàng)：

　　鋰電池絕對(duì)不可解體、鉆孔、穿刺、鋸割、加壓、加熱，否則有可能造成嚴(yán)重后果。沒(méi)有充電保護(hù)板的鋰電池不可短路，不可供小孩玩耍。不能靠近易燃物品、化學(xué)物品。報(bào)廢的 鋰電池要妥善處理。 四、鋰電池的充放電要求；

　　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(zhuān)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?xún)?nèi)時(shí)，應(yīng)停止充電。

　　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）。常規(guī)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?xún)?nèi)）否則會(huì)使電池?fù)p壞。

　　目前市場(chǎng)上所售鋰電池組內(nèi)部均封有配套的充放電保護(hù)板。只要控制好外部的充放電電流即可。　　鋰電池充電電路設(shè)計(jì)：

　　1. 涓流充電階段。（在電池過(guò)渡放電，電壓偏低的狀態(tài)下）

　　3.0V以下。鋰電池內(nèi)部的介質(zhì)會(huì)發(fā)生一些物理變化，致使充電特性變壞，容量降低等。在這個(gè)階段，只能通過(guò)涓涓細(xì)流緩慢的對(duì)鋰電池充電，是鋰電 池內(nèi)部的電介質(zhì)慢慢的恢復(fù)到正常狀態(tài)。

　　2. 恒流充電階段。（電池從過(guò)放狀態(tài)恢復(fù)到了正常狀態(tài)）

　　IC外部的一個(gè)引腳外接一個(gè)電阻來(lái)決定。阻值大小則根據(jù)充電管理IC的datasheet上的公式來(lái)計(jì)算。

　　3．恒壓充電階段（已經(jīng)充滿(mǎn)85%以上，在慢慢的進(jìn)行補(bǔ)充）

　　在鋰電池的電容量達(dá)到了85％時(shí)候（約值），必須再 次進(jìn)入慢充階段。使電壓慢慢上升。最終達(dá)到鋰電池的最高電壓4.2V。

　　BAT的引腳輸出，這個(gè)BAT是連接到鋰電池端的。同時(shí)這個(gè)引腳也 是鋰電池電壓檢測(cè)引腳。鋰電池充電管理IC通過(guò)檢測(cè)這個(gè)引腳來(lái)判斷電池的各個(gè) 狀態(tài)。

　　A210電源供電圖

　　5V通過(guò)D2送到開(kāi)關(guān)SW2， 同時(shí)通過(guò)充電管理IC MCP73831來(lái) 送到鋰電池。SW2的左邊點(diǎn)電壓為5V－0.7V=4.3V。由于鋰電池 的電壓不管在充滿(mǎn)電或者非充滿(mǎn)狀態(tài)的時(shí)候，都低于SW2左邊點(diǎn)電壓4.3V。所以D1是 截止的。 充電管理IC 正常對(duì)鋰電池充電。

　　D2和D1， 后級(jí)LDO RT9193直接接在BAT引腳輸出 上，則會(huì)是充電IC在通電的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生誤判。會(huì)出現(xiàn)接上5V的外接電源，但是鋰電池不會(huì)進(jìn)行充電，充電管理IC的LED燈指示也不對(duì)。后級(jí)負(fù)載LDO也不會(huì)得到正常的輸入電壓（輸入電壓很小）。在這種情況下，只要將充電管理IC的電壓輸入腳直接對(duì)BAT引 腳短路連接一下，所有狀態(tài)又正常，充電能進(jìn)行，后級(jí)負(fù)載LDO工作也正常。

　　IC在接上電的瞬間，要檢測(cè)BAT的狀態(tài)，將LDO的輸入引腳也連接到了BAT和 鋰電池正極連接的支路中，會(huì)影響到BAT引腳的工作狀態(tài)，致使充電管理IC進(jìn)入了涓流充電階段。 將BAT引腳和充電管理IC的電壓輸入短路連接一下，使BAT引 腳的電壓強(qiáng)制性的升高，使充電管理IC判斷為鋰電池進(jìn)入了恒流充電階段，所以 輸出大電流。能夠驅(qū)動(dòng)后級(jí)負(fù)載LDO等。

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　　D1和D2要選用壓降小的二極管。如鍺二極管，肖特基二極管，MOSFET開(kāi)關(guān)管。在需要電池切換的設(shè)計(jì)中，具有10mV正向壓降、沒(méi)有反向漏電流的二極管是設(shè)計(jì)人員的一個(gè)“奢求”。但到目前為止，肖特基二極管還是最好 的選擇，它