磷酸铁锂电池及其充电器.docx

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1、C是电池的容量。　　锂离子电池及其充电器　　--随着便携式电子产品的迅猛发展及电池技术的进步，开发出多种新型电池，其中发展最快的是可充电电池。在镍镉电池后相继开发出镍氢电池、锂离子电池及最新发展的锂聚合物（Li-Polymer）电池。锂离子电池与镍镉电池及镍氢电池在主要性能上的比较如表1所示。　　锂离子电池/镍镉电池/镍氢电池主要性能比较　　参数/电池种类锂离子镍镉镍氢　　单位重量能量密度（W－Hr/kg）904060　　额定电压（V）3.61.21.2　　充电次数10001000800　　自放

2、电率（％/月）61520　　----由表1可看出锂离子电池的单位重量能量密度及单位体积能量密度都是最高的，即同样的电池重量、同样的电池体积，在同样的负载电流时，锂离子电池的两次充电的时间间隔是最长的；并且它的自放电率最低，也无记忆效应。由于有这些优点，虽然目前它的价格较贵，但仍然是灵巧型便携式产品，如手机、PDA、掌上电脑等产品的最佳选择。　　----锂离子电池比较"娇气"，在使用不当时（过充、过温、过放）会造成损害或报废。因此各半导体器件公司纷纷开发出各种安全、高效的锂离子电池充电器IC及锂离

3、子电池保护器IC，这保证了电池充电、放电的安全。MAXIM公司、TI公司、LT公司、ADI公司、MICREL公司、沛亨公司等近年来开发了多种新型锂离子电池充电器IC，其中沛亨公司生产了系列锂离子电池保护器IC；连过去不生产充电器的Telcom公司在2000年9月也开发出一种新型锂离子电池充电器IC。　　锂离子电池基本知识　　----锂离子电池有各种形状（圆柱形、长方形等）以适合不同产品的需要，其容量一般有几百毫安时到几安时。另外，有将几个锂离子电池串联在一起，并与电池保护器封装在一起的电池组。　

4、　----锂离子电池的额定电压为3.6V（有的公司的产品为3.7V）。电池充满电时的电压（称为终止充电电压）与电池的阳极材料有关：阳极材料为石墨时为4.2V；阳极材料为焦炭时为4.1V。另外，它们的内阻也不相同，焦炭阳极的略大，故其放电曲线也略有差别，如图1所示。锂离子电池终止放电电压为2.5V（各电池制造厂的参数略有不同）。如果锂离子电池在使用过程中电压已降到2.5V后还继续使用，则称为过放电（或过放），对电池有损害。　　----电池的容量C以mAh或Ah表示。它可以用来估算工作时间。例如，C

5、=1600mAh的锂离子电池若工作电流为400mA，则可估算工作时间约为4小时。实际上电池有自放电损耗，电池存放时间长则会影响使用时间。另外，锂离子电池不适合大电流放电，过大的电流放电会降低放电的时间，如图2所示。一种容量为3Ah的锂离子电池，在0.75A电流放电时，工作时间为4小时。若以2A电流放电时，本应工作1.5小时，但实际为1.25小时（相当于2.5Ah了）；若以3A电流放电，本应工作1小时，但实际为0.6小时（相当于1.8Ah了）。这是因为大电流放电时，内部有较大的损耗的缘故。因此，不

6、同容量的电池由电池制造厂给出允许最大的放电电流值。　　锂离子电池充电要求　　----锂离子电池需要精密的充电电路以保证充电的安全及充满，另外也要使用方便及低价。锂离子电池充电的需求有：终止充电电压精度在额定值的1%之内（过压充电可能对锂离子电池造成永久性损坏）；锂离子电池的充电率（充电电流）应根据电池生产厂的建议选用。虽然某些电池充电率可达2C（C为电池的容量），但常用的充电率为（0.5～1）C。采用0.5C充电率时，因充电过程的电化学反应会产生热，有一定的能量损失；另外锂离子电池充电并非全部采

7、用恒流充电，还有恒压充电，所以实际充电时间为2.5小时左右；锂离子电池充电的温度在0℃～60℃范围。如果充电电流过大会产生温度过高，不仅会损坏电池并可能引起爆炸。因此在大电流充电时，需要对电池进行温度检测，并且在超过设定充电温度时能停止充电以保证安全。另外，充电器电路中有设定的限流电阻，保证充电电流不超过设定的限制电流。　　----锂离子电池终止放电电压为2.5V。若电池中没有电池保护器或电子产品中没有电池终止电压检测电路，则可能造成过放（低于2.5V），严重的过放会造成电池的失效。　　----

8、完善的充电器可对过放的电池进行挽救修复，即在充电前进行预处理。充电前检测电池的电压：若电池电压大于2.5V，则按正常方式充电；若电池电压低于2.5V，则用小电流（约1/10C的电流）充电，充到2.5V后再按正常方式充电。这种预充电的方式称为预处理。　　----目前的充电器常采用三段充电法，即预处理、恒流充电（快充）、恒压充电（充满）。正常充电（即电池电压大于2.5V）的充电特性如图3所示（充4.2V锂离子电池）。开始以设定的恒流充电，电池电压以较高的斜率增长，在充电过程中斜率逐步降低，充到接近4