好鋰電池是怎樣制作的？關(guān)于鋰電池電路的工作原理詳解
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-05 10:30
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第一步：配料
高真空全自動攪拌材料10小時，將鋰電池所需的材料分散均勻，提高電池的一致性和綜合性能。為什么要這么做呢？因為配料是鋰電池制作的核心區(qū)域，配料不好直接影響到鋰電池的性能。
第二步：涂布
采用自動上料系統(tǒng)，采用自動調(diào)刀系統(tǒng)，在線測厚系統(tǒng)，將正負極片涂覆均勻。為什么要這么做呢？因為涂布是鋰電池制作的根本，涂布決定電池的一致性。
第三步：對輥
正負極片涂覆完后，正負材料相對稀松，需要給極片一定的壓力，將正負極材料壓實到一定范圍。
第四步：分條
根據(jù)電池的型號，需要將正負極片分切成需要的寬度。如18650鋰電池，極片寬度在56-58mm之內(nèi)。
第五步：制片和卷繞
采用全自動制片機，將正負極耳焊接到正負極片上。并采用全自動卷繞機，將正負極片和隔膜一起卷繞成圓柱形狀。
第六步：點底滾槽和真空烘干
卷芯放入鋼殼內(nèi)，自動焊接負極耳，并自動滾槽。另外，再經(jīng)過高真空高溫烘烤，把少量水分烘干，這樣鋰電池性能才有保障。
第七步：化成分容
鋰電池在出貨前需要對其進行充放電測試，出廠前電池是帶點狀態(tài)的。
第八步：組裝鋰電池
全自動焊接機，將多只電池組合用連接片焊接在一起，然后裝上線路板，在進行老化測試，檢驗出貨。電路具有過充電保護、過放電保護、過電流保護與短路保護功能，其工作原理分析如下：
1、正常狀態(tài)
在正常狀態(tài)下電路中N1的“CO"與“DO"腳都輸出高電壓，兩個MOSFET都處于導通狀態(tài)，電池可以自由地進行充電和放電，由于MOSFET的導通阻抗很小，通常小于30毫歐，因此其導通電阻對電路的性能影響很小。 在此狀態(tài)下保護電路的消耗電流為μA級，通常小于7μA。
2、過充電保護
鋰離子電池要求的充電方式為恒流/恒壓，在充電初期，為恒流充電，隨著充電過程，電壓會上升到4.2V(根據(jù)正極材料不同，有的電池要求恒壓值為4.1V)，轉(zhuǎn)為恒壓充電，直至電流越來越小。電池在被充電過程中，如果充電器電路失去控制，會使電池電壓超過4.2V后繼續(xù)恒流充電，此時電池電壓仍會繼續(xù)上升，當電池電壓被充電至超過4.3V時，電池的化學副反應將加劇，會導致電池損壞或出現(xiàn)安全問題。
在帶有保護電路的電池中，當控制IC檢測到電池電壓達到4.28V（該值由控制IC決定，不同的IC有不同的值）時，其“CO"腳將由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷?，使V2由導通轉(zhuǎn)為關(guān)斷，從而切斷了充電回路，使充電器無法再對電池進行充電，起到過充電保護作用。而此時由于V2自帶的體二極管VD2的存在，電池可以通過該二極管對外部負載進行放電。
在控制IC檢測到電池電壓超過4.28V至發(fā)出關(guān)斷V2信號之間，還有一段延時時間，該延時時間的長短由C3決定，通常設(shè)為1秒左右，以避免因干擾而造成誤判斷。
3、過放電保護
電池在對外部負載放電過程中，其電壓會隨著放電過程逐漸降低，當電池電壓降至2.5V時，其容量已被完全放光，此時如果讓電池繼續(xù)對負載放電，將造成電池的永久性損壞。
在電池放電過程中，當控制IC檢測到電池電壓低于2.3V（該值由控制IC決定，不同的IC有不同的值）時，其“DO"腳將由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷海筕1由導通轉(zhuǎn)為關(guān)斷，從而切斷了放電回路，使電池無法再對負載進行放電，起到過放電保護作用。而此時由于V1自帶的體二極管VD1的存在，充電器可以通過該二極管對電池進行充電。
由于在過放電保護狀態(tài)下電池電壓不能再降低，因此要求保護電路的消耗電流極小，此時控制IC會進入低功耗狀態(tài)，整個保護電路耗電會小于0.1μA。
在控制IC檢測到電池電壓低于2.3V至發(fā)出關(guān)斷V1信號之間，也有一段延時時間，該延時時間的長短由C3決定，通常設(shè)為100毫秒左右，以避免因干擾而造成誤判斷。
4、過電流保護
由于鋰離子電池的化學特性，電池生產(chǎn)廠家規(guī)定了其放電電流最大不能超過2C（C=電池容量/小時），當電池超過2C電流放電時，將會導致電池的永久性損壞或出現(xiàn)安全問題。
電池在對負載正常放電過程中，放電電流在經(jīng)過串聯(lián)的2個MOSFET時，由于MOSFET的導通阻抗，會在其兩端產(chǎn)生一個電壓，該電壓值U=I*RDS*2
