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发表于 2006-10-23 16:45:50

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锂电池基本知识(我的锂电充电器连载一)

锂电池基本知识(我的锂电充电器连载一)

作者: Panic 2006年10月23日

锂电的相关知识很多人都有了解,这里只简单介绍。

锂电本身非常脆弱,过充和过放都会造成电池永久失效。一般手机用电池都内置保护电路,在发生过充或者过放短路等情况的时候保护电池安全。

普通的没有保护电路的锂电,最常见的是笔记本电脑用的18650锂电,18650是外形参数,表示直径18mm长度65mm。

一般的锂电充电分为恒流和恒压两个阶段。

在恒流阶段,用<1C的电流进行快速充电,这个阶段一般可以充电到总电量的70%~80%。手机充电器一般使用0.7C以下的电流,所以在完全空电状态下充电,经常两个小时以上还充不满。

恒压阶段,需要控制充电电压为锂电的额定电压±50mV以内,对4.2V锂电来说,就是4.15V~4.25V。常见的充电电路都是使用时间来控制恒压阶段,这种方式虽然比较通用,但是仍然会造成少量过充,所以多数充电器都要求用户不要长时间连接充电器。

我曾经设想过用终止电流来控制恒压阶段,详情见我的文章《我设计的两段式锂电充电电路

高级一些的充电器会提供额外一个“小电流激活”的充电阶段。锂电过放之后,电压会降低到2.5V以下,如果过放不是很严重,通过小电流涓流充电,还能够挽回一些容量,使电池不至于废弃。但是如果对已经过放的电池直接充以大电流,则可能会更彻底的摧毁它。

事实上,对于低于2.5V的电池,更安全的策略是不对其进行充电,因为那极有可能是一颗相同封装的镍氢或者镍镉电池。

由于单节锂电的电压最高只有4.2V,无法直接满足多数情况的应用,所以实际使用中电池都是以串连/并联等方式连接为电池组使用。

一旦组成电池组,如果缺乏对单节电池有效的充放电控制电路,就很容易造成组内电池因为电量不均导致的部分过充,部分过放的问题。

笔记本的锂电池,充放电安全的问题似乎也非常严重,最近的新闻不断报道笔记本电脑起火,电池爆炸等消息。

有了锂电池的基本知识,就可以决定充电器应该具有哪些特性,现在可以考虑的基本特性如下:

1,三阶段充电控制:小电流激活,恒流充电,恒压充电
2,电池反接保护
3,输出短路保护
4,掉电防放电(指充电器电源被切断后,仍旧连接在充电器上的电池会逆向向充电器放电,这一方面会潜在引起电池过放,另一方面也可能会损坏充电器)

而还有一些可以选择的特性:

1,最大充电电流调整
2,电池容量计算
3,电路/电池温度监控

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最新评论

  • johnson

    2006-12-10 17:18:55

    可以考虑用计算机控制的单片机充电器,上下位机串口通讯,功能肯定很强大

  • winnie6222

    2006-10-25 13:51:32

        锂电池会爆炸吗?

        所有的电池都会爆炸吗?

        我不小心将锂电池正负极短接了,电池发热,还有一点烟,不知道会不会爆炸?

  • panic

    2006-10-25 17:16:24

    电源的开关是否可以用自锁开关?:P

  • panic

    2006-10-25 17:18:35

    锂电池会,非充电电池被充电或者高温也会。
    锂电池只要测量电压和电流稳定,一般问题不大。短时间短路是不会有致命影响的。

  • qs7785yj

    2006-10-28 14:10:55

    自锁开关体积虽然有小的,但高度却都很高,找不到做的薄的,而现在市面上一些比如ALPS的小型拨动开关在性价比、手感、耐用性上都还是不错的。现在我已经收集了8款ALPS的小型拨动开关,正准备选择使用,电源控制还是采用开关+MOS,因为单小型拨动开关无法承受>500mA的电流,而且还会使电路变长,增加损耗,而采用开关+MOS的方法则电流的问题就可以得到很好的解决(T70N03:70V30A,Ron="6".6mR)而且电路可以更紧凑。

  • robert_huang

    2006-10-29 15:23:09

    我买的锂电子三年没有,当我拿出来用的时候电池都不能用而且电板鼓起来了。

  • robert_huang

    2006-10-29 15:24:44

    这是怎么回事,有大虾解释一下是怎能么回事

  • panic

    2006-10-30 18:31:16

    呵呵,锂电池存放的时候会自放电,存放时间过长就会引起损坏。
    而且锂电池的寿命是有限的,即使不用,时间到了也会失效。

  • 天狼晓月

    2006-11-3 10:43:09

    不客气的,举手之劳:)

    楼主是哪里人?老是记不得楼主地BLOG,有其它联系方式不?有机会多交流:)

    MSN: pinoren@hotmail.com

    QQ: 66678211

  • 天狼晓月

    2006-11-2 11:03:50

    这句恐怕有错。大约是镍镉电池罢?

    因为那极有可能是一颗相同封装的镍氢或者镍铬电池

  • panic

    2006-11-2 11:27:17

    多谢指正!:)

  • cocappjj

    2006-11-1 9:23:07

    原来如此!我说我的相机电池怎么没用也会没电呢。

  • cocappjj

    2006-10-24 11:15:27

    强人!

  • qs7785yj

    2006-10-25 1:47:36

         我现在的电路问题是充电过程中如何利用一个双色红绿LED、一个白色的LED和一个兰色的LED指示充电状态:预充(橙色)、标准(绿色)/中速(绿色加白色)、浮充(兰色)、停止(红色),三段控制用的是2片LM358,3/4的运放作为CC/CV的比较和转换,1/4作为充电继电器的延时切断控制。电量指示原来想用LM3915N做10段显示的,但是后来发现它的电压比较不是线性的,故只有用两片LM339做7段电量显示,余下的1/8比较器做停止充电显示(6-8.4V串联分压比的电阻值算的我要命,都用到方程式了,要知道数学是我的绝对弱项),串联分压比的电阻值算出来后都是非标的,于是就买了8个3382的精密多圈可调电阻来做(7个1K和1个47K,对地衰减电阻是固定的10K)电路现在正在调试的尾端,等电路确定下来就准备将电路搬到PCB的图纸上面去了。

          还有一个问题始终得不到很好的解决,就是电源的开关电路,本来想用单轻触键+MOS的电路来实现开关机的,但是电路会因为按键的时间长短而出现间歇振荡,而控制电路又是单片机的,电源电压不稳定会引起复位不良而导致死机,以至于现在我都想直接用一个耐拨的小开关直接控制MOS的通与断了,反正电池接有保护电路板,输出过流、欠压都会自动关闭的