锂离子电池是一种常见的可充电电池类型,主要依靠锂离子在正极和负极之间的移动来工作。在充放电过程中,锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。具有高能量密度、轻量化、无记忆效应、低自放电率、快速充电等优点,通过在正负极添加不同的导电材料,可形成不同的锂离子电池,在能量密度、转换效率、安全性和成本方面也存在差异。广泛应用于移动设备、电动汽车、无人机、电动工具等领域。
简单解释一下锂离子电池的各个电压:
标准电压:这个一般是厂商告诉我们的,但是由锂例子电池的充放电体系决定,一般都是3.7V,这个不同太过纠结。
充电截止电压:值得是电池电池充电的最大电压,当电池充到这个电压,表示电池已经基本充满了。超过这个电压充电,叫做过充,会对电池容量造成损坏。
放电截止电压:电池电压会随着电池放电而下降,当电池放电电压下降至截止电压,表示电压以及放电完了,此时再继续放电,叫做过放,同样会对电池容量造成损坏。
18650电池是一种锂离子电池的规格标准,其名称来源于其尺寸:直径约18毫米,长度约65毫米,最后的“0”表示它是圆柱形状的电池。这种电池通常被用于各种便携式设备,如手电筒、笔记本电脑电池组、电动工具等,也常用于DIY电池组装和电动车辆中。
18650电池通常具有较高的能量密度和较大的容量,因此在一定程度上可以提供持久的电力支持。它们也经常用于电动汽车的电池组,尤其是早期的电动车型。
然而,18650电池也有一些局限性,比如在高功率输出下可能会产生较多的热量,从而降低电池的寿命,同时也存在安全隐患。因此,在使用18650电池时需要注意合适的使用条件,并采取适当的安全措施。
一般容量在3200mAh。
锂聚合物电池是一种锂离子电池的类型,与传统的液态电解质不同,它使用固态或凝胶状的聚合物作为电解质。这种设计使得电池更轻、更薄,并且更加安全,因为聚合物电解质相比液态电解质更不容易泄漏或起火。
锂聚合物电池通常用于便携式电子设备,如智能手机、平板电脑和便携式电子产品,因为它们可以更好地适应这些设备的形状和尺寸需求。此外,锂聚合物电池还被广泛应用于无人机、电动车辆和储能系统等领域。
与传统的液态锂离子电池相比,锂聚合物电池通常具有更高的能量密度、更低的自放电率和更长的寿命。然而,它们也可能更昂贵,并且在高功率应用中的性能可能不如液态锂离子电池。
锂聚合物的电池容量和体积、形状都有关,且锂聚合物电池的形状多样,可以做的很薄,理论上可以做到0.5mm。
这个一个我从网上随便找的锂电池放电曲线,我们来简单的分析一下:
就是一个18650电池的放电曲线,但这里是不同放电电流情况下放电电压随时间的变化,我们也可以得到一下内容:
一个完整的锂电池充电周期,一般会经历以下三个阶段:
控制锂电池充满的停止充电的方式:
- timier定时器:进入恒压充电一段时间后停止充电。
- C/10停止:当充电电流减小至C/10一下时,停止充电。
常见的充电方案有两种:线性充电器和开关充电器
以下是一些常见的线性充电芯片:
TP4056: 这是一款经济实惠且广泛使用的单芯片锂电池充电管理芯片,适用于单节锂电池充电。
MCP73831: 这是Microchip推出的一款小型、低成本的单芯片锂电池充电器,适用于单节锂电池充电。
MAX1811: 这是Maxim Integrated推出的一款高效的单节锂电池充电器,具有集成的电流限制和电压截止功能。
LT3650: 这是Linear Technology(现为ADI)推出的一款高效多化学品电池充电器,具有MPPT(最大功率点跟踪)功能,适用于多种类型的锂电池充电。
BQ24075: 这是德州仪器(TI)推出的一款集成了电流限制和电压截止功能的锂电池充电器芯片,适用于单节锂电池充电。
当还有很多的线性充电器芯片,这里就不做介绍了。下图是基于TP4056设计的一款电池充电电路,大家可以结合数据手册来看一下,我这里只做简单介绍。(数据手册链接)
其中:
以下是一些常见的开关充电器芯片:
TP5410: 这是一款常见的单节锂电池充电管理芯片,具有高效的开关充电功能和多种安全保护功能。
MCP73871: 这是Microchip推出的一款单节锂电池开关充电器,具有高效的开关充电和恒流/恒压充电模式。
MAX846A: 这是Maxim Integrated推出的一款高效的单节锂电池充电管理芯片,具有集成的开关电源和充电管理功能。
BQ24192: 这是德州仪器(TI)推出的一款高度集成的单节锂电池开关充电器,具有USB电源管理和可编程充电参数。
LT3652: 这是Linear Technology(现为ADI)推出的一款多化学品电池充电器,具有MPPT功能和高效的开关充电器。
由于这一部分的实践,我也没有进行过,所以这里我们先不讲,以后有时间再补充。