锂电池充电保护电路和放电保护电路要求

来源：存能电气  日期：2019-05-16 09:43  浏览量：次

　　锂电池充电保护电路和放电保护电路要求。锂电池充电电路和放电保护电路设计十分重要，由于锂电池能量密度高，在过度充电状态下，电池温度上升后能量将过剩，于是电解液分解而产生气体，容易使内压上升而产生自燃或破裂的危险，因此对锂电池的保护非常重要。

　　锂电池保护电路的原理

　　锂电池（可充型）之所以需要保护，是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电，因此锂电池组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流保险器出现。锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC等电流器件协同完成，保护板是由电子电路组成，在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流，及时控制电流回路的通断；PTC在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。

　　普通锂电池保护板通常包括控制IC、MOS开关、电阻、电容及辅助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存储器等。其中控制IC，在一切正常的情况下控制MOS开关导通，使电芯与外电路导通，而当电芯电压或回路电流超过规定值时，它立刻控制MOS开关关断，保护电芯的安全。

　　锂电池充电保护电路和放电保护电路

　　1.锂电池的充电

　　单节锂电池的最高充电终止电压为4.2V，不能过充，否则会因正极的锂离子丢失太多而使电池报废。对锂电池充电时，应采用专用的恒流、恒压充电器，先恒流充电至锂电池两端电压为4.2V后，转入恒压充电模式；当恒压充电电流降至100mA时，应停止充电。

　　充电电流（mA）可为0.1～1.5倍电池容量，例如：1350mAh的锂电池，其充电电流可控制在135mA～2025mA之间。常规充电电流可选择在0.5倍电池容量左右，充电时间约为2～3小时。

　　2.锂电池的放电

　　由于锂电池的内部结构原因，放电时锂离子不能全部移向正极，必须保留一部分锂离子在负极，以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则，电池寿命会缩短。为了保证石墨层中放电后留有部分锂离子，就要严格限制放电终止最低电压，也就是说锂电池不能过放电。

　　单节锂电池的放电终止电压通常为3.0V，最低不能低于2.5V。电池放电时间长短与电池容量、放电电流大小有关。电池放电时间（小时）＝电池容量／放电电流，且锂电池放电电流（mA）不应超过电池容量的3倍，例如：1000mAh的锂电池，则放电电流应严格控制在3A以内，否则会使电池损坏。

　　锂电池保护电路的设计是十分重要的。我们要求锂电池电源保护芯片要能实现以下几个最基本的功能：过充电保护、过放电保护、过电流保护以及短路保护。由以上锂电池的应用要求可知，为提高锂电池的使用寿命并保证电池的安全使用。

　　锂电池保护电路需要具有以下功能

　　(1)如果充电电压超过电池允许的最大值，能够提供电池放电回路。

　　(2)如果放电电压低于电池允许的最小值，能够提供电池充电回路。则切断电池与外部电路的连接，并且则切断电池与外部电路的连接。

　　(3)如果锂电池的充、放电电流大于极限值，则切断电池与外部电路的连接。

　　(4)当锂电池回复正常状态后，保护电路应能相应的解除保护状态，使电池能够继续正常工作。

　　锂电池过充,过放电都会影响电池的寿命。平常我们需要注意锂电池的充电电压,充电电流。然后选取合适的充电芯片。