锂电池的基本知识

文章摘要：各种锂离子电池的性能如表7所示。表7(a)型号中的6位数字，前两位为高度尺寸，中间两位为宽度尺寸，后两位为长度尺寸(mm)。例如LIS063048，其高为6.7mm，宽为29.9mm，长度为48mm。表7(b)型号的四位数字中，前两位为直径，后两位为带一位小数点的高度尺寸。例如LIR2025，它的直径为20mm，高度尺寸。例如LIR2025，它的直径为20mm，高度为2.5mm。锂离子电池保护元件及保护电路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。为此，开发出各种保护元件及由保护IC组成的保护电路。它安装在电池或电池组中，使电池获得完善的保护。1.

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　　各种锂离子电池的性能如表7所示。
　　表7(a)型号中的6位数字，前两位为高度尺寸，中间两位为宽度尺寸，后两位为长度尺寸(mm)。例如LIS063048，其高为6.7mm，宽为29.9mm，长度为48mm。
　　表7(b)型号的四位数字中，前两位为直径，后两位为带一位小数点的高度尺寸。例如LIR2025，它的直径为20mm，高度尺寸。例如LIR2025，它的直径为20mm，高度为2.5mm。
锂离子电池保护元件及保护电路
　　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。为此，开发出各种保护元件及由保护IC组成的保护电路。它安装在电池或电池组中，使电池获得完善的保护。
1. 正温度系数聚合物保护元件
　　Tyco公司最近推出了VLR230(5×12mm)及VLR170(3.6×10mm)自复式条状保护元件，它专门用于锂离子电池或镍氢电池组作过流或过热保护。它在正常温度时自身电阻极低(如VLR230的阻值为0.015Ω)，一旦超过阈值电流或阈值温度，电阻会急剧升高而起到保护作用(该保护元件串联在电池电路中，有的安装在电池中)。元件的特性如图3所示，电路如图4所示。
这种保护元件在有短路及过充或过放情况发生时，产生大量的热使电池温度升高，由于保护元件的高阻抗而得到保护。当故障排除或断开电路时，它有自复作用(即回到低阻抗)。
    在60℃以下VLR170可提供700mA、VLR230可提供900mA充电或放电电流。两元件耐压均为12V。
    2. 锂离子保护器IC
　　Texas公司最近开发出内部集成了MOSFET开关的锂离子电池保护器IC，其尺寸仅为4.55×3.44×0.88mm(型号为VCC3952A)，它适用于4mm厚的手机锂离子电池作保护用。它外部仅需要一个0.1μF的表面贴装式电容。器件工作电流5μA，可通过3A电流，有4.2V～4.35V四个标准过压电压。它还可用于单锂离子电池中。
　　本刊2000年第5期发表了“锂-离子电池保护器IC—AIC1811”一文。该文较详细地介绍了它的工作原理及有关电路，这里不再介绍。
　　最近Dallas公司开发了高精度锂离子电池监控器DS2760。它包括一个锂离子电池保护电路及一个25mΩ的电流敏感电阻(电流检测电阻)，该器件是3.25×2.75mm管芯封装。其中有10位电流A/D变换器、10位电压A/D变换器、一个正负10位温度传感器及EEPROM等。它采用单线与主系统通信来控制电池的充、放电，全面地保护锂离子电池。有兴趣的读者可从网上查阅该监控器的有关内容(网址：http://www.dalsemi.com)。
    应用注意事项
　　锂离子电池应用注意事项除与上述不可充电的锂电池相同外，在充电方面还应注意以下几点：
    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，如图5所示。从图中可以看出，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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