電源大師課 03
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第六講 鋰電池電池特性及充電電路設計
常見電池分類
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18650鋰電池
標稱電壓: 3.6V
充電電壓 :4.1V
最大終止電壓 :4.2V
最小放電終止電壓: 2.75V 低於電壓,電池報廢 -
18650鋰電池鋰聚合物電池
標稱電壓 3.7V
充電電壓 4.2V
最大終止電壓 4.2V
最低放電電壓 2.75V 低於電壓,電池報廢 理論最薄可達到0.5mm(沒錯,就是毫米) -
鋰電池安全問題
1 、 過充爆炸
2 、 過放爆炸
3 、 穿刺爆炸
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Why?
鋰電池化學性質非常活躍,很容易燃燒,當電池放電,充電時,電池內部持續升溫,活化過程中產生的氣體膨脹時,電池內壓加大,壓力達到一定的程度時,如:外殼有傷痕,即會破裂,引起漏液,甚至爆炸. -
對鋰電池充電的基本參數及特性的理解
空載電壓:4.2V
正常工作電壓: 3.5V-3.7V
放電越多,電壓降的越低(即電流越大,電壓差會越大)
在電路中,鋰電池正常工作電壓由外部工作電路所決定。
當電路使用LDO,需要考慮的時最小壓差的情況。
當電路中使用的是開關電源時,需要考慮的是佔空比的情況。
同時大電流放電,電池損耗的越快,而且電池電量也越少。
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鋰電池充電流程分析:
假設鋰電池5000mah時
第1步:
判斷電壓<3V,小於時,則要進行預充電0.05C電流(即I=5000mah*0.05=250ma)的電流。
第2步:
判斷3V<電壓<4.2V,恆流充電電流0.2C-1C(即I=1000ma-5000ma)
第3步:
判斷電壓>4.2V,恆壓充電,恆壓充電,電壓爲4.2V,電流隨電壓的增加而減小,直到充滿,充電停止。 -
控制鋰電池充電停止的兩種方式:
1、計時器Timer
2、C/10終止
電阻充電的幾大問題:
鋰電池使用誤區:
- 常見充電方案:
- 線性充電
NTC引腳(負溫度係數的電阻)
2.開關充電器
MOS內置的開關充電電路
MOS管外置的開關充電方案
- 充電電路設計的散熱問題:
在鋰電池充電電路中,電感作爲一個換能芯片,所以會是一個熱源,同時,芯片也是另外一個熱源。考慮散熱時需要同時考慮兩個元器件的散熱,二者缺一不可。