【浩博电池资讯】锂电池充电原理及合适充电电压电流的选择-【浩博电池】 -

本文从锂电池的充电电路原理出发，在深刻了解锂电池原理的基础上介绍充电池充电电路的设计，进而具体解析怎么选择适宜的充电电压和充电电流，期望可以让我们深入了解日常避免不开的锂电池的基本知识。

锂电池充电电路原理

　　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，正极一般为二氧化锂。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外表脱离移向正极。所以，在该电池充放电过程中锂总是以锂离子形态呈现，而不是以金属锂的形态呈现。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、分量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、电池循环次数多等长处，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，正逐渐被淘汰。镍氢电池具有较高的功能价格比，且不污染环境，但单体电压只有1.2V，因而在运用范围上受到约束。

　　二、锂电池的特点：

　　1、具有更高的分量能量比、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、自放电小可长期寄存，这是该电池最杰出的优越性；

　　4、无回忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓回忆效应，所以锂电池充电前无需放电；

　　5、寿数长。正常作业条件下，锂电池充/放电循环次数远大于500次；

　　6、可以快速充电。锂电池一般可以选用0.5～1倍容量的电流充电，使充电时刻缩短至1～2小时；

　　7、可以随意并联运用；

　　8、因为电池中不含镉、铅、汞等重金属元素，对环境无污染，是今世最先进的绿色电池；

　　9、成本高。与其它可充电池比较，锂电池价格较贵。

　　三、锂电池的内部结构：

锂电池一般有两种外型：圆柱型和长方型。

　　电池内部选用螺旋绕制结构，用一种非常精密而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离资料在正、负极间距离而成。正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子搜集极及由铝薄膜组成的电流搜集极。负极由片状碳资料组成的锂离子搜集极和铜薄膜组成的电流搜集极组成。电池内充有有机电解质溶液。别的还装有安全阀和PTC元件，以便电池在不正常状态及输出短路时维护电池不受损坏。

　　单节锂电池的电压为3.6V，容量也不或许无限大，因而，常常将单节锂电池进行串、并联处理，以满意不同场合的要求。字串5

　　四、锂电池的充放电要求；

　　1、锂电池的充电：依据锂电池的结构特性，最高充电中止电压应为4.2V，不能过充，不然会因正极的锂离子拿走太多，而使电池作废。其充放电要求较高，可选用专用的恒流、恒压充电器进行充电。一般恒流充电至4.2V/节后转入恒压充电，当恒压充电电流降至100mA以内时，应中止充电。

　　充电电流（mA）=0.1～1.5倍电池容量（如1350mAh的电池，其充电电流可控制在135～2025mA之间）。惯例充电电流可选择在0.5倍电池容量左右，充电时刻约为2～3小时。

　　2、锂电池的放电：因锂电池的内部结构所造成的，放电时锂离子不能悉数移向正极，有必要保存一部分锂离子在负极，以确保在下次充电时锂离子可以疏通地嵌入通道。不然，电池寿数就相应缩短。为了确保石墨层中放电后留有部分锂离子，就要严厉约束放电中止最低电压，也就是说锂电池不能过放电。放电中止电压一般为 3.0V/节，最低不能低于2.5V/节。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。锂电池放电电流（mA）不该超越电池容量的3倍。（如1000mAH电池，则放电电流应严厉控制在3A以内）不然会使电池损坏。

　　现在市场上所售锂电池组内部均封有配套的充放电维护板。只需控制好外部的充放电电流即可。

　　五、锂电池的维护电路：

　　两节锂电池的充放电维护电路如图一所示。由两个场效应管和专用维护集成块S--8232组成，过充电控制管FET2和过放电控制管FET1串联于电路，由维护IC监督电池电压并进行控制，当电池电压上升至4.2V时，过充电维护管FET1截止，中止充电。为避免误动作，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，中止向负载供电。过电流维护是在当负载上有较大电流流过时，控制FET1使其截止，中止向负载放电，意图是为了维护电池和场效应管。过电流检测是利用场效应管的导通电阻作为检测电阻，监督它的电压降，当电压降超越设定值时就中止放电。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，功能牢靠，但专业性强，且专用集成块不易购买，业余爱好者不易仿制。

<a target=_blank href='dghoppt.com'>锂电池</a>的维护电路

　　六、简易充电电路：

　　现在有不少商家出售不带充电板的单节锂电池。其功能优越，价格低廉，可用于克己产品及锂电池组的修理代换，因而深受广大电子爱好者喜爱。有兴趣的读者可参照图二制造一块充电板。其原理是：选用稳定电压给电池充电，确保不会过充。输入直流电压高于所充电池电压3伏即可。R1、Q1、W1、TL431组成精密可调稳压电路，Q2、W2、R2构成可调恒流电路，Q3、R3、R4、R5、LED为充电指示电路。随着被充电池电压的上升，充电电流将逐渐减小，待电池充溢后R4上的压降将降低，从而使Q3截止， LED将平息，为确保电池可以足够，请在指示灯平息后继续充1—2小时。运用时请给Q2、Q3装上适宜的散热器。本电路的长处是：制造简单，元器件易购，充电安全，显现直观，并且不会损坏电池．经过改动W1可以对多节串联锂电池充电，改动W２可以对充电电流进行大范围调节。缺陷是：无过放电控制电路。图三是该充电板的印制板图（从元件面看的透视图）。