锂电池充电控制电路设计

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1、锂电池充电控制电路设计锂电池就是由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。它 的最显着特点在于没有记忆性，成功解决了传统电池由于记忆性而大大剪短寿命 的问题，方便人们充电的时间需求。锂电池具有：体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、 电池循环次数多等优点，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，正逐步被淘汰。最早出现的锂电池使用以下反应：Li+MnO2=LiMnO2,该反应为氧化还原反 应，放电。正极上发生的反应为：LiCoO 2 =充电=Lh -xCoO2 +Xli+Xe（电子）负极上发生的反应为：6C+XLi+Xe=LixC6电池总反应：

2、LiCoO2+6C=Li1-xCoO2+LixC6一、锂电池的特点：1、具有更高的重量能量比、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3、自放电小可长时间存放,这是该电池最突出的优越性；4、无记忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应，所以锂电池充电 前无需放电；5、寿命长。正常工作条件下，锂电池充/放电循环次数远大于500次；6、可以快速充电。锂电池通常可以采用0.51倍容量的电流充电，使充电 时间缩短至12小时；7、可以随意并联使用；8、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素，对环境无污染，是当代最先进的绿色电池；9、成本高。与其它可充电池相比，锂电池价

3、格较贵。不同放电电流放电时间与电压曲线：0.5 LO 1.52.025.00.015.0i/h二、锂电池的内部结构 ：锂电池通常有两种外型：圆柱型和长方型。电池内部采用螺旋绕制结构，用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔 离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及 由铝薄膜组成的电流收集极。负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜组 成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和 PTC 元件，以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。单节锂电池的电压为3.6V，容量也不可能无限大，因此，常常将单节锂电 池进行串、并联处理，以满足不同场

4、合的要求。三、锂电池的充电要求；锂电池的充电：根据锂电池的结构特性，最高充电终止电压应为4.2V，不 能过充，否则会因正极的锂离子拿走太多，而使电池报废。其充放电要求较高， 可采用专用的恒流、恒压充电器进行充电。通常恒流充电至4.2V/节后转入恒压 充电，当恒压充电电流降至 100mA 以内时，应停止充电。充电电流（mA） =0.11.5倍电池容量（如1350mAh的电池，其充电电流可 控制在1352025mA之间）。常规充电电流可选择在0.5倍电池容量左右，充电 时间约为 23 小时。四、充电电路： 工作原理：采用恒定电压给电池充电，确保不会过充。输入直流电压高于所 充电池电压3伏即可。 R

5、1、 Q1、 W1、 TL43 1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。随着被充电池电压的上升，充电电流将逐渐减小，待电池充满后R4上的压 降将降低，从而使Q3截止，LED将熄灭，为保证电池能够充足，在指示灯熄灭 后继续充12小时。使用时给Q2、Q3装上合适的散热器。本电路的优点是：制作简单，元器件易购，充电安全，显示直观，并且不会 损坏电池.通过改变W1可以对多节串联锂电池充电，改变W2可以对充电电流 进行大范围调节。缺点是：无过放电控制电路。五、锂电池的保护电路：E11:7M岡1；输出正极”和F筑葩正充放电保护板两节锂电池

6、的充放电保护电路如图所示。由两个场效应管和专用保护集 成块S8232组成，过充电控制管FET2和过放电控制管FET1串联于电路，由保 护IC监视电池电压并进行控制，当电池电压上升至4.2V时，过充电保护管FET1 截止，停止充电。为防止误动作，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，停止向负载供电。 过电流保护是在当负载上有较大电流流过时，控制FET1使其截止，停止向负载 放电，目的是为了保护电池和场效应管。过电流检测是利用场效应管的导通电阻 作为检测电阻，监视它的电压降，当电压降超过设定值时就停止放电。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，性能可靠， 但专业性强，且专用集成块不易购买。