超詳細|鋰電池過充電、過放、短路保護電路-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2021-08-05
該電路主要由鋰電池保護專用集成電路DW01，充、放電控制MOSFET1(內(nèi)含兩只N溝道MOSFET)等部分組成，單體鋰電池接在B+和B-之間，電池組從P+和P-輸出電壓。
充電時，充電器輸出電壓接在P+和P-之間，電流從P+到單體電池的B+和B-，再經(jīng)過充電控制MOSFET到P-。
在充電過程中，當單體電池的電壓超過4.35V時，專用集成電路DW01的OC腳輸出信號使充電控制MOSFET關(guān)斷，鋰電池立即停止充電，從而防止鋰電池因過充電而損壞。
放電過程中，當單體電池的電壓降到2.30V時，DW01的OD腳輸出信號使放電控制MOSFET關(guān)斷，鋰電池立即停止放電，從而防止鋰電池因過放電而損壞；
DW01的CS腳為電流檢測腳，輸出短路時，充放電控制MOSFET的導(dǎo)通壓降劇增，CS腳電壓迅速升高，DW01輸出信號使充放電控制MOSFET迅速關(guān)斷，從而實現(xiàn)過電流或短路保護。
過充電是指電池經(jīng)一定充電過程充滿電后，再繼續(xù)充電的行為。
由于在設(shè)計時，負極容量比正極容量要高，因此，正極產(chǎn)生的氣體透過隔膜紙與負極產(chǎn)生的鎘復(fù)合。
故一般情況下，電池的內(nèi)壓不會有明顯升高，但如果充電電流過大，或充電時間過長，產(chǎn)生的氧氣來不及被消耗，就可能造成內(nèi)壓升高，電池變形，漏液，等不良現(xiàn)象。同時，其電性能也會顯著降低。
為了防止電池過充，需要對充電終點進行控制，當電池充滿時，會有一些特別的信息可利用來判斷充電是否達到終點。一般有以下六種方法來防止電池被過充：
1. 峰值電壓控制:通過檢測電池的峰值電壓來判斷充電的終點;
2. dT/dt控制:通過檢測電池峰值溫度變化率來判斷充電的終點;
3. T控制:電池充滿電時溫度與環(huán)境溫度之差會達到最大;
4. -V控制:當電池充滿電達到一峰值電壓后,電壓會下降一定的值；
5. 計時控制:通過設(shè)置一定的充電時間來控制充電終點,一般設(shè)定要充進130%標稱容量所需的時間來控制;
6. TCO控制:考慮電池的安全和特性應(yīng)當避免高溫(高溫電池除外)充電,因此當電池溫度升高60時應(yīng)當停止充電。
電池放完內(nèi)部儲存的電量，電壓達到一定值后，繼續(xù)放電就會造成過放電，通常根據(jù)放電電流來確定放電截止電壓。
0.2C-2C放電一般設(shè)定1.0V/支,3C以上如5C或10C放電設(shè)定為0.8V/支,電池過放可能會給電池帶來災(zāi)難性的后果,特別是大電流過放，或反復(fù)過放對電池影響更大。
一般而言，過放電會使電池內(nèi)壓升高，正負極活性物質(zhì)可逆性受到破壞，即使充電也只能部分恢復(fù)，容量也會有明顯衰減。
便攜式電子產(chǎn)品以電池作為電源。隨著便攜式產(chǎn)品的迅猛發(fā)展，各種電池的用量大增，并且開發(fā)出許多新型電池。除大家較熟悉的高性能堿性電池、可充電的鎳鎘電池、鎳氫電池外，還有近年來開發(fā)的鋰電池。
鋰是一種金屬元素，其化學符號為Li(其英文名為lithium)，是一種銀白色、十分柔軟、化學性能活潑的金屬，在金屬中是最輕的。它除了應(yīng)用于原子能工業(yè)外，可制造特種合金、特種玻璃(電視機上用的熒光屏玻璃)及鋰電池。在鋰電池中它用作電池的陽極。
鋰電池也分成兩大類：不可充電的及可充電的兩類。不可充電的電池稱為一次性電池，它只能將化學能一次性地轉(zhuǎn)化為電能，不能將電能還原回化學能(或者還原性能極差)。
而可充電的電池稱為二次性電池(也稱為蓄電池)。它能將電能轉(zhuǎn)變成化學能儲存起來，在使用時，再將化學能轉(zhuǎn)換成電能，它是可逆的，如電能化學能鋰電池的主要特點。不可充電的鋰電池有多種，目前常用的有鋰-二氧化錳電池、鋰—亞硫酰氯電池及鋰和其它化合物電池。
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