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鋰電池保護(hù)電路的原理分析

時(shí)間:2022-05-20 13:20:19來(lái)源:

導(dǎo)語(yǔ):?鋰離子電池保護(hù)電路的原理

  鋰離子電池(可充型)之所以要保護(hù),是由它本身特性決定的。由于鋰離子電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電,因此鋰離子電池組件總會(huì)跟著一塊精致的保護(hù)板和一片電流保險(xiǎn)器出現(xiàn)。鋰離子電池的保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成,保護(hù)板是由電子電路組成,在-40℃至+85℃的環(huán)境下時(shí)刻準(zhǔn)確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流,及時(shí)控制電流回路的通斷;PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。

  普通鋰離子電池保護(hù)板通常包括控制IC、MOS開關(guān)、電阻、電容及輔助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存儲(chǔ)器等。其中控制IC,在一切正常的情況下控制MOS開關(guān)導(dǎo)通,使電芯與外電路導(dǎo)通,而當(dāng)電芯電壓或回路電流超過規(guī)定值時(shí),它立刻控制MOS開關(guān)關(guān)斷,保護(hù)電芯的安全。

  1.鋰離子電池的充電

  單節(jié)鋰離子電池的最高充電終止電壓為4.2V,不能過充,否則會(huì)因正極的鋰離子丟失太多而使電池報(bào)廢。對(duì)鋰離子電池充電時(shí),應(yīng)采用專用的恒流、恒壓充電器,先恒流充電至鋰離子電池兩端電壓為4.2V后,轉(zhuǎn)入恒壓充電模式;當(dāng)恒壓充電電流降至100mA時(shí),應(yīng)停止充電。

  充電電流(mA)可為0.1~1.5倍電池容量,例如:1350mAh的鋰離子電池,其充電電流可控制在135mA~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.鋰離子電池的放電

  由于鋰離子電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原因,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,電池壽命會(huì)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,也就是說鋰離子電池不能過放電。

  單節(jié)鋰離子電池的放電終止電壓通常為3.0V,最低不能低于2.5V。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,且鋰離子電池放電電流(mA)不應(yīng)超過電池容量的3倍,例如:1000mAh的鋰離子電池,則放電電流應(yīng)嚴(yán)格控制在3A以內(nèi),否則會(huì)使電池?fù)p壞。


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