可充电锂离子电池是目前应用最广泛的电池之一,但它较为"娇气",在使用中不可过充、过放(会损坏电池或使之报废).因此,在电池上有保护元器件或保护电路以防止昂贵的电池损坏. 锂离子电池充电要求很高,要保证终止电压精度在1%之内,目前各大半导体器件厂已开发出多种锂离子电池充电的IC,以保证安全、可靠、快速地充电.
正确地使用锂离子电池对延长电池寿命是十分重要的.锂离子电池是目前应用最为广泛的锂电池,它根据不同的电子产品的要求可以做成扁平长方形、圆柱形、长方形及扣式,并且有由几个电池串联在一起组成的电池组. 锂离子电池的额定电压为3.6V(有的产品为3.7V).充满电时的终止充电电压与电池阳极材料有关:阳极材料为石墨的4.2V;阳极材料为焦炭的4.1V.不同阳极材料的内阻也不同,焦炭阳极的内阻略大,其放电曲线也略有差别,如图1所示.一般称为4.1V锂离子电池及4.2V锂离子电池.现在使用的大部分是4.2V的,锂离子电池的终止放电电压为2.5V~2.75V(电池厂给出工作电压范围或给出终止放电电压,各参数略有不同).低于终止放电电压继续放电称为过放,过放对电池会有损害.
锂离子电池不适合用作大电流放电,过大电流放电时会降低放电时间(内部会产生较高的温度而损耗能量).因此电池生产工厂给出最大放电电流,在使用中应小于最大放电电流. 锂离子电池对温度有一定要求,工厂给出了充电温度范围、放电温度范围及保存温度范围. 锂离子电池对充电的要求是很高的,它要求精密的充电电路以保证充电的安全.终止充电电压精度允差为额定值的±1%(例如:充4.2V的锂离子电池,其允差为±0.042V),过压充电会造成锂离子电池永久性损坏.锂离子电池充电电流应根据电池生产厂的建议,并要求有限流电路以免发生过流(过热).一般常用的充电率为0.25C~1C(C是电池的容量,如C=800mAh,1C充电率即充电电流为800mA).在大电流充电时往往要检测电池温度,以防止过热损坏电池或产生爆炸.
锂离子电池充电分为两个阶段:先恒流充电,到接近终止电压时改为恒压充电,电池以充电率为1C恒流充电,开始时电池电压以较大的斜率升压,当电池电压接近4.2V时,改成4.2V恒压充电,电流渐降,电压变化不大,到充电电流降为1/10C时,认为接近充满,可以终止充电(有的充电器到1/10C后启动定时器,过一定时间后结束充电). 锂离子电池在充电或放电过程中若发生过充、过放或过流时,会造成电池的损坏或降低使用寿命.
应用注意事项:
锂离子电池在充电方面应注意以下几点:
1. 锂离子电池有4.1V及4.2V终止充电的不同品种,因此在充电时注意的是4.1V的电池不能用4.2V的充电器充电,否则会有过充的危险(4.1V与4.2V的充电器用的充电器IC是不同的!).
2. 对电池充电时,其环境温度不能超过产品特性表中所列的温度范围.
3. 不能反向充电.
4. 不能用充镍镉电池的充电器(充三节镍镉电池的)来充锂离子电池(虽然额定电压一样,都是3.6V),但充电方式不同,容易造成过充.
在放电方面应注意以下几点:
1. 锂离子电池放电电流不能超过产品特性表中给出最大放电电流.放电电流较大时,会产生较高的温度(损耗能量),减少放电时间,若电池中无保护元件会产生过热而损坏电池.
2. 不同温度下放电曲线是不同的,在不同的温度下,其放电电压及放电时间也不同.在-20℃放电时情况最差.
在贮存方面:
1. 电池若长期贮存,要保持在50%放电态.
2. 电池应保存在低温、干燥坏境中.
3. 要远离热源,也不要置于阳光直射的地方
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