电池之都关于锂电池维护电路的必要性

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电池之都关于锂电池维护电路的必要性

电池之都关于锂电池维护电路的必要性:


低功耗锂电池维护电路的条件布景及意义:

因为锂电池能量密度高,在过度充电状况下,电池温度上升后能量将过剩,于是电解液分化而发生气体,简单使内压上升而发生自燃或决裂的风险;反之,在过度放电状况下,电解液因分化导致电池特性及耐久性劣化,降低可充电次数,缩短了电池运用寿数。因而对锂电池的维护非常重要,锂电池运用中有必要要有电池维护芯片,来防止电池的过充电、过放电和过电流。


锂电池维护电路的设计是十分重要的。可是锂电池维护电路会添加电池能量的额外损耗,削减电池的运用时刻,这就要求锂电池维护电路要能在高精度下完成低功耗。一款锂电池维护芯片除了要能完成过充电维护、过放电维护和过电流维护等基本功用外,还要满意以下要求——这也是本文所设计芯片的目标。


(1)超低功耗。锂电池维护电路在作业时,其消耗的功耗就是电池的损耗。因而,咱们要把锂电池维护电路的功耗降到最低。


(2)高精准检测电压。为了使锂电池维护电路关于电池的不同作业状况做出正确的呼应,维护电路有必要能精准的检测出过充维护电压、过放维护电压等电压参数。


(3)大电压规模下正确作业。因为锂电池维护电路的供电电压为电池电压,而电池电压可在较大规模内起浮,故要求锂电池维护电路在该电压规模内能正确地作业。


锂电池维护电路方案:

现在运用的各类电池中,锂电池(也称锂离子二次电池或锂离子蓄电池)是近十几年才发展起来的一种新式电源。锂电池有别于一般的化学电源,其充放电作业进程是经过锂离子在电池正负极中的嵌入和脱嵌来完成的。锂电池的负极是碳素资料,例如石墨;正极是含锂的过渡金属氧化物,例如钴氧化锂(LiC002)。而且锂电池正负极资料均选用锂离子可以自由嵌入和脱离出的具有层状结构的锂离子嵌入化合物,处于层间的锂离子,在适当的电解液中,会发生电化学反响。充电时,在外部电场的驱动下锂离子从正极晶格中脱出,经过电解质,嵌入到负极晶格中。放电时的进程正好相反,锂离子回来正极,电子则经过外部电路到达正极与锂离子复合。


与常用的镍镉、镍氢电池相比较,锂电池有许多优越特性,首要表现在以下几个方面:


(1)锂电池供电电压高,一般为3.6V,约为镍镉电池、镍氢电池电压的3倍。关于供电电压要求较高的电子设备,电池组所需串联电池数也可大大削减。因而组合运用的锂电池简单取得更高的电压。


(2)比能量高,即同重量的锂电池供给的能量比其它电池高。锂电池的比能量一般为镍镉电池、镍氢电池的2~3倍。因而有利于便携式电子设备小型轻量化。


(3)无回忆效应。镍镉电池、镍氢电池都有回忆效应,有必要进行定期放电,否则就会因回忆效应导致电池失效。而锂电池无回忆效应,不用理会残余电量的多少,可直接进行充电。这样就使锂电池效能得到充分发挥。


(4)运用寿数长。锂电池选用碳负极,在充放电进程中碳负极不会生成金属锂,然后可以防止电池因内部金属锂短路而损坏。现在,锂电池的循环寿数可达 5000次以上,远远高于其它各类电池。


(5)作业环境温度规模宽,一般可在一30℃川0℃之间作业,具有优秀的高低温放电功用。


(6)自放电率低。自放电率又称电荷坚持率,是指电池放置不用时主动放电的多少。锂电池的自放电率为2%~5%,镍镉电池在25%~30%之间,镍氢电池在 30%~35%之间。因而,相同环境下锂电池坚持电荷的时刻最长。


(7)锂电池不含任何汞、镉等有毒元素,是真正的绿色环保电池。


根据以上长处,锂电池被广泛运用在便携式电子设备中。而另一方面,锂电池因其能量密度高,使得难以保证电池的安全性。具体而言,在过充电状况下,电解质会被分化,使得电池内部的温度和压力上升;在过放电状况下,负极中的电解资料——铜会熔化而造成内部短路,使温度升高:在外部电路短路或放电电第一章绪论3 流过大时,因为高内阻的特性,电池内部功率消耗添加,温度也会上升,可能引起电解液的氧化或分化,导致锂电池寿数缩短。除此之外,假若锂电池进行过度的放电,则会使电池内的电解液发生改变,可循环充电的次数会因而而削减,进而影响锂电池的运用寿数。


因为锂电池存在上述所分析的缺陷,在锂电池的运用中有必要加上维护电路。维护电路的基本功用也要和上述缺陷相对应,于是咱们要求锂电池电源维护芯片要能完成以下几个最基本的功用:过充电维护、过放电维护、过电流维护以及短路维护。由以上锂电池的运用要求可知,为进步锂电池的运用寿数并保证电池的安全运用,锂电池维护电路需要具有以下功用:


(1)假如充电电压超越电池允许的最大值,可以供给电池放电回路。


(2)假如放电电压低于电池允许的最小值,可以供给电池充电回路。则堵截电池与外部电路的连接,而且则堵截电池与外部电路的连接,而且


(3)假如电池的充、放电电流大于极限值,则堵截电池与外部电路的连接。


(4)当电池回复正常状况后,维护电路应能相应的免除维护状况,使电池可以持续正常作业。

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