鋰電池保護(hù)電路原理是什么？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-01-01 21:06
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鋰電池充電保護(hù)電路和放電保護(hù)電路的要求。鋰電池充電電路和放電保護(hù)電路的設(shè)計(jì)非常重要。由于高能量密度的鋰電池,電池溫度上升后將多余的能量在收費(fèi)過(guò)高,所以電解液分解產(chǎn)生氣體,這很容易導(dǎo)致內(nèi)部壓力上升,引起自燃的風(fēng)險(xiǎn)或破裂。因此，鋰電池的保護(hù)非常重要。
鋰電池保護(hù)電路原理
鋰電池(可充電)因其自身特點(diǎn)需要保護(hù)。由于鋰電池本身是由防止其在超高溫下充放電、過(guò)充、短路和充放電的材料制成的，所以鋰電池組件總是伴隨著一個(gè)精致的保護(hù)板和一個(gè)電流保險(xiǎn)絲。鋰電池的保護(hù)功能通常是通過(guò)保護(hù)電路板與PTC等電流器件的配合來(lái)完成的。該保護(hù)板由電子電路組成，能在-40℃~ +85℃準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)電池的電壓和充放電電路的電流，及時(shí)控制電流電路的通斷。PTC防止電池在高溫下嚴(yán)重?fù)p壞。
鋰電池充電保護(hù)電路和放電保護(hù)電路
1. 鋰電池充電
單個(gè)鋰電池的最大充電結(jié)束電壓為4.2v，不能過(guò)度充電，否則電池會(huì)因?yàn)檎龢O鋰離子損耗過(guò)多而報(bào)廢。鋰電池充電時(shí)，應(yīng)使用特殊的恒流恒壓充電器。當(dāng)鋰電池兩端恒流充電達(dá)到4.2v后，充電模式應(yīng)改為恒壓充電模式。當(dāng)恒壓充電電流降至100mA時(shí)，應(yīng)停止充電。
充電電流(mA)為電池容量的0.1 ~ 1.5倍。例如，1350mAh鋰電池的充電電流可以控制在135mA到2025mA之間。傳統(tǒng)充電電流約為電池容量的0.5倍，充電時(shí)間約為2 ~ 3小時(shí)。
2. 鋰電池放電
由于鋰電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的原因，鋰離子在放電過(guò)程中并不能全部移動(dòng)到正極，因此必須將部分鋰離子保留在負(fù)極中，以保證鋰離子在下一次充電時(shí)能夠順利嵌入通道中。否則，電池壽命會(huì)縮短。為了保證一些鋰離子放電后仍留在石墨層中，有必要嚴(yán)格限制放電終止的最小電壓，即鋰電池不能過(guò)放電。
單個(gè)鋰電池的放電終止電壓一般為3.0V，最低為2.5V。電池放電時(shí)間與電池容量和放電電流有關(guān)。電池放電時(shí)間(小時(shí))=電池容量/放電電流，鋰電池放電電流(mA)不應(yīng)超過(guò)電池容量的3倍，如:1000mAh鋰電池，放電電流應(yīng)嚴(yán)格控制在3A以內(nèi)，否則會(huì)損壞電池。
鋰電池保護(hù)電路的設(shè)計(jì)非常重要。我們要求鋰電池電源保護(hù)芯片能夠?qū)崿F(xiàn)以下基本功能:過(guò)充保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)、過(guò)流保護(hù)和短路保護(hù)。從以上鋰電池的使用要求可以看出，為了提高鋰電池的使用壽命，保證電池的安全使用。
鋰電池保護(hù)電路需要具備以下功能
(1)充電電壓超過(guò)電池允許的最大充電電壓時(shí)，可提供電池放電電路。
(2)如果放電電壓低于電池的最小允許值，則可提供電池充電電路。切斷電池與外部電路的連接，切斷電池與外部電路的連接。
(3)當(dāng)鋰電池充放電電流大于極限值時(shí)，應(yīng)切斷電池與外部電路的連接。
(4)當(dāng)鋰電池恢復(fù)到正常狀態(tài)時(shí)，保護(hù)電路應(yīng)能相應(yīng)地解除保護(hù)狀態(tài)，使電池能繼續(xù)正常工作。
鋰電池過(guò)充、過(guò)放電會(huì)影響電池壽命。通常我們需要注意鋰電池的充電電壓、充電電流。然后選擇合適的充電芯片。
