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锂离子电池的充放电有什么要求

钜大LARGE  |  点击量:2447次  |  2020年11月06日  

1.锂离子电池的充电


单节锂离子电池的最高充电终止电压为4.2V,不能过充,不然会因正极的锂离子丢掉太多而使电池报废。对锂离子电池充电时,应选用专用的恒流、恒压充电器,先恒流充电至锂离子电池两端电压为4.2V后,转入恒压充电方式;当恒压充电电流降至100mA时,应中止充电。


充电电流(mA)可为0.1~1.5倍电池容量,例如:1350mAh的锂离子电池,其充电电流可操控在135mA~2025mA之间。常规充电电流可选择在0.5倍电池容量左右,充电时刻约为2~3小时。


2.锂离子电池的放电


由于锂离子电池的内部结构原因,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,以确保在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。不然,电池寿命会缩短。为了确保石墨层中放电后留有部分锂离子,就要严厉限制放电终止最低电压,也就是说锂离子电池不能过放电。单节锂离子电池的放电终止电压一般为3.0V,最低不能低于2.5V。电池放电时刻长短与电池容量、放电电流大小有关。电池放电时刻(小时)=电池容量/放电电流,且锂离子电池放电电流(mA)不该超越电池容量的3倍,例如:1000mAh的锂离子电池,则放电电流应严厉操控在3A以内,不然会使电池损坏。


二、维护电路的组成


维护电路一般由操控IC、MOs开关管、熔断保险丝、电阻、电容等元件组成,如图2所示。正常的情况下,操控IC输出信号操控MOs开关管导通,使电芯与外电路导通,当电芯电压或回路电流超越规定值时,它当即操控MOS管关断,以维护电芯的安全。


操控IC内置高精度电压检测电路和多级电流检测电路。其中,电压检测电路一是对充电电压进行检测,一旦到达其设定阈值(一般为3.9V~4.4V),当即进入过充电维护状况;二是对放电电压进行检测,一旦到达其设定阈值(一般为2.0V~3.0V),当即进入过放电维护状况。


在该电路中,MOS开关管多选用薄型TSSOP-8或SOT23-6封装方式,其外形如图3所示。这些MOS开关管有的内含一只N沟道场效应管,如FDMC7680,其①~③脚为S极,④脚为G极,⑤~⑧脚为D极,其内部结构如图4所示;有的内含两只N沟道场效应管,如FDW9926A、8205A等,其引脚功用与封装方式有关,如图5所示。


【提示】若操控IC与MOs开关管上有小圆形凹点,则该凹点所对管脚为①脚;若表面没有凹点,则元件型号标示左边的第一个管脚为①脚,其余引脚按逆时针方向摆放。另外,在换用MOS开关管时,需根据实际线路走向判断其内部电路,然后进行正确的代换。


另外,部分锂离子电池维护电路中还装置有NTC和ID信号构成元件。NTC是英文NegaTIvetemperaturecoefficient的缩写,意即负温度系数电阻。该元件在此电路中首要起过热维护效果,即当电池自身或其周边环境温度升高时,NTC元件阻值降低,使用电设备或充电设备及时作出反应,若温度超越必定值时,系统进入维护状况,中止充放电。ID是IdenTIficaTIon的缩写,即身份辨认的意思,其信息辨认的元件分为两种:一是存储器,常为兽线接口存储器,存储电池品种、生产日期等信息;二是辨认电阻,这两者均可起到产品的可追溯和应用的限制。


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