锂离子电池充电工作原理_锂离子电池的工作原理

发布网友 发布时间：2023-04-22 15:44

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热心网友 时间：2023-04-22 15:54

锂离子电池充电的工作原理就是指其充放电原理。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。

同样道理，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回到正极。回到正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。不难看出，在锂离子电池的充放电过程中，锂离子处于从正极 负极 正极的运动状态。如果我们把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就象优秀的运动健将，在摇椅的两端来回奔跑。所以，专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字摇椅式电池。

锂离子电池是前几年出现的金属锂蓄电池的替代产品，它的阳极采用能吸藏锂离子的碳极，放电时，锂变成锂离子，脱离电池阳极，到达锂离子电池阴极。锂离子在阳极和阴极之间移动，电极本身不发生变化。这是锂离子电池与金属锂电池本质上的差别。锂离子电池的阳极为石墨晶体，阴极通常为二氧化锂。充电时，阴极中锂原子电离成锂离子和电子，并且锂离子向阳极运动与电子合成锂原子。放电时，锂原子从石墨晶体内阳极表面电离成锂离子和电子，并在阴极处合成锂原子。所以，在该电池中锂永远以锂离子的形态出现，不会以金属锂的形态出现，所以这种电池叫做锂离子电池。    

一、锂离子电池的充放电特性     

500mah的aa型锂离子电池的充放电特性曲线。单只锂离子电池的充电电压最好保持在4．1v＋50mv，充电电流通常*在1c（500ma）以下，否则会造成锂离子电池永久性损坏。锂离子电池通常采用恒流／恒压充电模式，即先采用1c的恒定电流充电，电池电压不断上升，当上升到4．1v时充电器应立即转入恒压方式（4．1v＋50mv），充电电流逐渐减小，当电池充足电时，电流降到涓流充电电流。用此方法，大约两个小时电池可以充足（500mah）。锂离子电池放电电流不应超过3c（1．5a），单体电池电压不应低于2．2v，否则会造成损坏。采用0．2c的放电电流，电池电压下降到2．7v时，可以放出额定电池容量（500mah），采用1c的放电电流时，电池能够放出90％的电池容量，另外环境的温度对电池的放电容量也会产生影响，所以规定了锂离子电池放电时的温度为－20℃～＋60℃。锂离子电池的一个特点是比较容易显示剩余电量，因为锂离子电池的工作电压随时间徐徐下降，锂离子电池放电起始电压为4．1v（4．2v），放电终止电压为2．5v。    

二、锂离子电池的优缺点     

优点：1．工作电压高；2．体积小、重量轻、能量高；3．寿命长；4．安全快速充电；5．允许温度范围宽；6．放电电流小、无记忆效应、无环境污染。    

缺点：1．与干电池无互换性；2．不能快速充电；3．内部阻抗高；4．工作电压变化大；5．放电速率大，容量下降快，无法大电流放电。    

三、锂离子电池充电器     

下面介绍一种新型的锂离子电池充电器模块ps1719，它采用恒流／恒压方式控制锂离子电池充电。恒流、恒压调整方便，以充电电流减小到最大电流（恒流）的15％作为充满判别基准，并终止充电。此外还有充电显示和充满显示功能。ps1719模块工作电压为9v，内部结构。

PS1719模块为脚DIP封装形式，各引脚功能如下：　　

GND（①、⑩脚）为输入、输出电压接地引脚。　　

BATT－（②脚）接电池负极，对地接电流控制的反馈电阻。　　

LED（⑥脚）为充电状态显示引脚。高电平为充电显示，低电平为充满显示。能提供或吸入电流3mA，可驱动LED。　　

BATT＋（⑦脚）接电池正极。　　

CAP（⑧脚）外接抗干扰电容负极。电容正极接脚（Vo），该电容为不小于0.22μF。当正脉冲输入⑧脚时，可实现脉冲涓流充电模式。　　

RV（⑨脚）为电压控制反馈输入引脚。电压控制平衡时，该引脚对BATT－电压为2.5V。　　

DRV（脚）为带死区电压(0～3V)控制驱动OC输出引脚。可吸收电流30mA，驱动PNP型功率三极管，实现电压、电流控制。　　

Vo（脚）为约4V稳压输出引脚(充1节锂离子电池)，外接抗干扰电容正极。　　

V＋（脚）模块电源正电压输入引脚，要求6V≤V＋≤7V。　　

应用电路　PS1719模块专用于3.6V锂离子电池充电，也可用于三节镍镉或镍氢电池充电。其典型应用电路如图4所示。

热心网友 时间：2023-04-22 15:54

锂离子电池充电的工作原理就是指其充放电原理。当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。

同样道理，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回到正极。回到正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。不难看出，在锂离子电池的充放电过程中，锂离子处于从正极 → 负极 → 正极的运动状态。如果我们把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就象优秀的运动健将，在摇椅的两端来回奔跑。所以，专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字摇椅式电池。

锂离子电池是前几年出现的金属锂蓄电池的替代产品，它的阳极采用能吸藏锂离子的碳极，放电时，锂变成锂离子，脱离电池阳极，到达锂离子电池阴极。锂离子在阳极和阴极之间移动，电极本身不发生变化。这是锂离子电池与金属锂电池本质上的差别。锂离子电池的阳极为石墨晶体，阴极通常为二氧化锂。充电时，阴极中锂原子电离成锂离子和电子，并且锂离子向阳极运动与电子合成锂原子。放电时，锂原子从石墨晶体内阳极表面电离成锂离子和电子，并在阴极处合成锂原子。所以，在该电池中锂永远以锂离子的形态出现，不会以金属锂的形态出现，所以这种电池叫做锂离子电池。    

一、锂离子电池的充放电特性     

500mah的aa型锂离子电池的充放电特性曲线。单只锂离子电池的充电电压最好保持在4．1v＋50mv，充电电流通常*在1c（500ma）以下，否则会造成锂离子电池永久性损坏。锂离子电池通常采用恒流／恒压充电模式，即先采用1c的恒定电流充电，电池电压不断上升，当上升到4．1v时充电器应立即转入恒压方式（4．1v＋50mv），充电电流逐渐减小，当电池充足电时，电流降到涓流充电电流。用此方法，大约两个小时电池可以充足（500mah）。锂离子电池放电电流不应超过3c（1．5a），单体电池电压不应低于2．2v，否则会造成损坏。采用0．2c的放电电流，电池电压下降到2．7v时，可以放出额定电池容量（500mah），采用1c的放电电流时，电池能够放出90％的电池容量，另外环境的温度对电池的放电容量也会产生影响，所以规定了锂离子电池放电时的温度为－20℃～＋60℃。锂离子电池的一个特点是比较容易显示剩余电量，因为锂离子电池的工作电压随时间徐徐下降，锂离子电池放电起始电压为4．1v（4．2v），放电终止电压为2．5v。    

二、锂离子电池的优缺点     

优点：1．工作电压高；
2．体积小、重量轻、能量高；
3．寿命长；
4．安全快速充电；
5．允许温度范围宽；
6．放电电流小、无记忆效应、无环境污染。    

缺点：1．与干电池无互换性；
2．不能快速充电；
3．内部阻抗高；
4．工作电压变化大；
5．放电速率大，容量下降快，无法大电流放电。    

三、锂离子电池充电器     

下面介绍一种新型的锂离子电池充电器模块ps1719，它采用恒流／恒压方式控制锂离子电池充电。恒流、恒压调整方便，以充电电流减小到最大电流（恒流）的15％作为充满判别基准，并终止充电。此外还有充电显示和充满显示功能。ps1719模块工作电压为9v，内部结构。

PS1719模块为脚DIP封装形式，各引脚功能如下：　　

GND（①、⑩脚）为输入、输出电压接地引脚。　　

BATT－（②脚）接电池负极，对地接电流控制的反馈电阻。　　

LED（⑥脚）为充电状态显示引脚。高电平为充电显示，低电平为充满显示。能提供或吸入电流3mA，可驱动LED。　　

BATT＋（⑦脚）接电池正极。　　

CAP（⑧脚）外接抗干扰电容负极。电容正极接脚（Vo），该电容为不小于0.22μF。当正脉冲输入⑧脚时，可实现脉冲涓流充电模式。　　

RV（⑨脚）为电压控制反馈输入引脚。电压控制平衡时，该引脚对BATT－电压为2.5V。　　

DRV（脚）为带死区电压(0～3V)控制驱动OC输出引脚。可吸收电流30mA，驱动PNP型功率三极管，实现电压、电流控制。　　

Vo（脚）为约4V稳压输出引脚(充1节锂离子电池)，外接抗干扰电容正极。　　

V＋（脚）模块电源正电压输入引脚，要求6V≤V＋≤7V。　　

应用电路　PS1719模块专用于3.6V锂离子电池充电，也可用于三节镍镉或镍氢电池充电。其典型应用电路如图4所示。