详解锂电池过充、过放、短路保护电路

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锂电池基座锂离子电池是一种可充电电池，一般的锂离子电池充满电后，也有其他电压的电池。 锂电池的容量是xxxmah，比如1000mAh，1000mA电源电流可使用1小时。 500mA供电2小时。

等等等等。 锂离子电池的寿命与充电方法均是指完全充电的次数。 充电方式：快充、慢充、涓流充电、恒流充电等。

锂离子电池电路设计注意问题：锂离子电池过充、过放都会影响电池的寿命。 注意锂离子电池的充电电压、充电电流。 然后选择合适的充电芯片。

注意锂离子电池应该有过充、过放、短路保护等问题。 设计完成后，你应该进行大量的测试。 锂离子电池充电电路的设计以芯片TP4056为例。

根据接收到的电阻控制最大电流。 可以设计一个充电指示灯，可以设计充电温度，多充多少。 充电保护电路，采用DW01与GTT8205芯片组合选择，可实现短路，过充放电保护。

该电路重要由锂离子电池保护专用集成电路DW01，充电、放电控制MOSFET1（包含两只N沟道MOSFET）等组成，单体锂离子电池接在B+与B-之间，电池组从P+和P-输出电压。 充电时，充电器输出电压接在P+与P-之间，电流从P+的B+和B-流向单体电池的B-，再经充电MOSFET向P-充电。

在充电过程中，当单体电池电压超过4.35V时，专用集成电路DW01的OC脚输出信号使充电控制场效应管关断，锂离子电池立即停止充电，防止锂离子电池因过充而损坏。 在放电过程中，当单体电池电压降至2.

30V时，DW01的OD脚输出信号使放电控制MOSFET导通，锂离子电池立即停止放电，从而防止锂离子电池因过放电而损坏，DW01的CS脚为电流检测脚，当输出短路时，导通放电控制MOSFET，CS脚电压迅速上升，DW01输出信号使充放电控制MOSFET关断，从而实现过流或短路保护。 锂离子电池的优点是什么？1. 能量密度高2.

工作电压高3. 无记忆效应4. 循环寿命5.

无污染6. 重量轻7. 自放电小型锂聚合物电池1.

无电池漏液问题，电池内部不含液态电解质，采用胶体固体。 2. 制作一个薄电池：容量为3。

6V400mAh，其厚度可以薄至0.5mm。 3.

电池可设计成多种形状4. 电池可弯曲：聚合物电池最大可弯曲900度左右5. 可以做成单块高电压：液体电解质的电池只能将几个电池串联起来，电压高，分子电池由于自身有液体，所以可以达到高电压。

7. 容量将比同尺寸的锂离子电池增加一倍。 IEC规定锂离子电池标准循环寿命测试是：将电池放置在0.

2c至3.0V/支1.1C恒流恒压充电至4.

2V截止20mA搁置1小时后再0.2c放电至3.0V（一个循环）反复循环500次后容量应为原容量的60%以上。

锂离子电池的标准放电测试（IEC无相关标准）。 电池在25摄氏度后放置在0.2c至3.

0/支，恒流恒压充至4.2V，截止电流10mA，在温度20±5℃放置28天后，按0放电至2.75V计算。

2C. 放电容量 不同种类二次电池的自律性是怎样的 不同种类的自放电率是多少? 自放电又称充电容量，它是指电池在一定的环境基础上，在一定的环境条件下贮存的容量。 总的来说，自放电与制造工艺、材料、贮存条件等有关，自放电是衡量电池性能的重要参数之一。

一般来说，电池的储存温度越低，自放电率越低，但也应注意温度过低或过高，都有可能造成电池的损坏。 比亚迪普通电池要求存储温度范围为-20~45。 电池充满电之后，都有一定的自放电。

IEC标准规定镍镉、镍氢电池充满电，开机静置28天，0.2C放电时间大于3小时及以上，记15分。 与其他充电电池系统相比，液体电解质太阳能电池的自放电率明显较低，在25次/月下约为10%。

什么是电池内阻?电池内阻是指电池在工作时产生的阻力，一般分为内阻和直流内阻。 由于充电电池的内阻较小。 由于流路内阻，由于电极容量极化，显示的是极化内阻，不能测量其真实值，而其交流内阻不受极化内阻的影响，可测得真实内阻值。

测试方法是：利用电池等效为有源电阻，经过1000Hz、50mA等一系列处理，以及电压采样整流滤波等一系列处理，精确测量出电阻值。 什么是电池内压？电池正常内压是多少？电池内压是由于充电和放电过程中产生的气体形成的压力。

重要的是受电池材料制造工艺、结构等因素的影响。 一般情况下，内部压力维持在正常水平。 在过充或者重叠充电的情况下，可能出现内压升高的情况：如果合成反应的速度低于分解反应的速度，产生的气体来不及消耗，就导致电池内压力过高。

什么是Pressure test? 锂离子电池内压测试是：(UL标准)将模拟电池在高海拔(低气压11.6kpa)下，在海平面(低气压11.6kpa)下，检查电池是否漏液或鼓包。

详情：将电池以1C恒流恒压充电至4.2V，截止电流为10mA，然后放置在11.6kPa的低压箱内，温度为（20±3）℃，电池不爆炸、不起火、不破裂、不漏液。

环境温度对电池性能有哪些影响?在所有的环境因素中，温度对电池的充放电性能影响最大，而电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关，电极/电解液界面被认为是电池的。 心。 如果温度下降，电极的反应速度也会降低，假设电池电压保持不变，放电电流就会降低，电池的功率输出也会下降。

如果温度升高，也就是电池的输出功率就会升高，温度还影响电解液的传输速度，温度升高，传输速度加快，传输温度降低，传输就慢，同时电池的充放电性能也会受到影响。 但是温度太高，超过45℃，这样就会破坏电池内的化学平衡，产生亚电抗过充的控制方法，防止电池过度充电，要控制充电终点，会有一些特殊的信息可用性来判断充电是否到达终点。 防止电池过充的方法一般有以下六种：1.

峰值电压控制：通过检测电池的峰值电压来判断充电结束；2. DT/DT控制：通过检测电池的峰值温度变化率来判断充电结束；3.T控制：电池充满电时与环境温度之间的温差将达到最大；4.

-V控制：电池充电到峰值电压后，电压会下降一个确定的值5。 时间控制：通过设定一定的充电时间来控制充电终点，一般设定充电至充至130%标称容量所需的时间； 6.TCO控制：考虑电池的安全性和特性应防止高温（高温电池除外），因此当电池温度升高60时，应停止充电。

什么是过度充电，对电池性能有什么影响?过度充电是指电池充满电后，再继续充电。 由于负极容量高于正极容量，正极产生的气体透过隔膜纸和负极的镉压缩。 因此，一般情况下，电池内压不会明显升高，但如果充电电流过大、充电时间过长，产生的氧气来不及消耗，就可能造成内压升高，电池变形，甚至漏液。

等待不好的现象。 同时其电气性能也会明显下降。 什么是过放电？对电池性能有什么影响？电池放置后，电压达到一定值，放电就会产生过放电，一般根据放电电流大小来确定放电截止电压。

0.2C-2C放电一般设定为1.0V/支，3C以上，而5C或10C放电则设定为0.

8V/支，电池过量可能会给电池带来灾难性的后果，特别是大电流过量，或者多次重叠使用对电池影响更大。 一般来说，过度放电会使电池内压升高，且正负极活性物质具有可逆性，即使充电也只能部分恢复，容量也会明显衰减。 不同容量的电池组合有什么问题?如果使用不同容量或新品的电池，有可能出现漏液，零电压的现象。

这是由于充电过程造成的，有些电池在充电过程中会出现过度充电的情况。 有些电池没充满电，容量高的电池没充满电，容量低的电池就没充满电。 如此恶性循环，最终导致电池损坏、漏液或低（零）电压。

电池爆炸是怎么回事 防止电池爆炸?电池内的固体物质瞬间放电，并被推到距离电池上方25cm的地方，就叫爆炸。 详述电池爆炸与否，采用以下条件。 将实验电池递进去，电池在中间，网罩外径25cm。

网络密度为6-7根/厘米。 网线采用直径0.25mm的软铝线。

如果实验的自由固体部分通过了网罩，则表示电池没有爆炸。 锂离子电池的串联问题由于电池从涂膜开始到成为成品，需要经过很多个步骤。 即使经过严格的检测程序，每组电源的电压，内阻，容量都是一致的，但也会出现这样或那样的差异。

就像母亲的双胞胎一样，它可能恰好在刚刚成长时，很难将其辨别为母亲。 但是，当两个孩子长大后，锂电池就会出现这样或那样的差异。 使用一段时间后差别很大，采用总电压控制的方式很难应用于锂动力锂电池，比如36V的电池堆，必须用10节电池串联起来。

整体充电控制电压42V，放电控制电压26V。 采用整体电压控制的方式，初期使用阶段因为电池一致性特别好。 也许没有什么问题。

使用一段时间后，电池内阻和电压出现波动，形成不一致的状态，（不一致是绝对的，一致是相对的）此时依然采用总电压控制则达不到目的。 比如两节电池的电压为2.8V，四节电池的电压就是3.

2V，现在整体的电压是32V，我们让它一直放电到26V左右工作。 这样，两节2.8V的电池就都在2以下了。

6V. 锂离子电池已经等于废品了。 反之，以控制充电的方式进行充电，又会出现过度的状态。

例如对以上10节电池充电时的电压状态。 当整体电压达到42V时，两块2.8V的电芯处于饥饿状态，同时快速吸收电量，将超过4.

2V，而4.2V以上的电池过充，不但会因电压过高，而且会有危险，这就是锂动力锂电池的特点。 锂离子电池的额定电压为3。

6V（部分产品为3.7V）。 终止充电电压跟电池的电量有关跟电池正极材料有关：正极材料为4.

2V石墨；阳极材料为4.1V焦炭。 不同阳极材料的内阻也不同，焦炭阳极的内阻较高，其放电曲线也略有不同，如图1所示。

一般称为4.1V锂离子电池和4.2V锂离子电池。

大部分使用的4.2V，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者给出终止放电电压，各个参数略有不同）。 低于放电终止电压继续放电，会对电池造成损坏。 便携式电子产品依靠电池供电。

随着便携式产品的快速发展，各种电池的用量不断增大，并且开发出了很多新型电池。 除了大家比较熟悉的高性能碱性电池，就是可充电的镍镉电池，还有近年来研发的锂离子电池。 本文主要介绍有关锂离子电池的基本知识。

包括其特点、重要参数、型号、应用范围及注意事项等。 锂是一种金属元素，也就是Li（英文名lithium）。 它是一种银白色、非常柔软、化学性质活泼的金属，是金属中最轻的。

除应用于原子能工业外，还可制造特种合金、特种玻璃(电视机上的荧光屏玻璃)和锂离子电池等。 在锂离子电池中用作电池的负极。 锂离子电池也分为不可充电和可充电两大类。

不可充电的电池称为一次性电池，只能将化学能转化为电能，而不能将电能还原为化学能（或还原性能极差）。 可再充电的电池称为二次电池（又称电池）。 它能把电能转化为化学能，使用时又把化学能转化为电能，它是可逆的，这是电化学锂离子电池的重要特征。

智能便携电子产品要求体积轻巧，但电池的体积和重量往往是其他电子元器件中最大、最重要的。 比如说当年想的那个大哥大就相当厚重，笨重，而如今的手机却这么轻便。 其中，电池的改进是一个重要目的：过去是镍镉电池，现在是锂离子电池。

锂离子电池最大的特点就是能量较高。 再者说能量，能量指的是单位重量或者单位体积的能量。 表示能量的WH/KG或WH/L。

单位是能量的单位，W是瓦特，H是小时；kg是千克（重量单位），L是升（体积单位）。 这里举例说明一下，1号电机的额定电压为。 5号镍镉电池电压为12V，容量为800mAh，能量为096Wh（12V×08啊）。

同尺寸的5号锂离子电池额定电压为3V，容量为1200mAh，能量为36Wh。 这两种电池的体积是一样的，那么锂锰电池的比能量就是镍镉电池的375倍!一节5号镍镉电池大概重23g，一节5号锂锰电池大概重18g。 一节锂二氧化锰电池为3V，而两节镍镉电池只有24V。

因此，在电池组内装入若干个锂离子电池时（减轻了便携式电子产品的体积减小了重量），电池组是正常工作的。 此外，锂离子电池还具有放电电压稳定、使用温度范围宽、自放电率低、贮存寿命长、无记忆效应、无污染等优点。 不可充电锂离子电池是指不可充电的锂离子电池，目前常用的有锂二氧化锰电池、锂亚硫酰氯电池以及锂与其它化合物的电池。

本文只介绍最常用的前两种。 1、锂二氧化锰电池（LIMNO2）锂二氧化锰电池是一种以锂为阳极，二氧化锰为阴极，使用有机电解质液体的一次性电池。 该电池的重要特点是：电池电压高，额定电压为3V(是一般碱性电池的2倍)；终止放电电压为2V；蓄电量比能量较大(见上例)；放电电压稳定可靠；贮存性能好(大于3年)，放电率低(年自放电率2%)；使用温度范围-20℃～+60℃。

电池可制成不同的形状以满足不同的要求，有矩形、圆柱形和纽扣（扣）形。 圆柱体也有不同的直径和高度尺寸。 这里介绍一下大家比较熟悉的1#（尺寸代码D）、2#（尺寸代码C）、5#（尺寸代码AA）电池的重要参数。

Cr表示为圆柱形锂二氧化锰电池；五位数字中，前两位数字表示电池的直径，后三位表示小数的高度。 例如CR14505，直径为14毫米，高度为505毫米（此型号通用）。 这里需要指出的是，不同工厂生产的同一车型，其参数可能会存在一定的差异。

另外，标准放电电流值较小，实际放电电流可以大于标准放电电流，且持续放电和脉冲放电的允许放电电流也不同，这些数据由电池厂提供。 例如利奇希电源公司生产的CR14505，其最大持续放电电流为1000mA，最大脉冲放电电流可达2500mA。 相机中使用的锂离子电池大部分都是锂二氧化锰电池。

这里将相机中常用的锂锰电池列于表2中，以供参考。 纽扣（扣式）电池体积较小，其直径为125～245mm，高度为16～50mm。 表3列出了几种比较常见的带扣。

Cr为圆柱形锂二氧化锰电池，四位数字中的前两位为电池的直径尺寸，后两位为高度尺寸，带小数点。 例如CR1220的直径为125mm（不包括小数点后的数字），高度为20mm。 这种模型表示具有国际通用性。

此类扣式电池常用于钟表、计算器、电子记事本、照相机、助听器、视频游戏机、IC卡、备用电源等。 2、锂亚硫酰氯电池（LISOCL2） 锂亚硫酰氯电池是能量最高的电池之一，目前已达500Wh/kg或1000Wh/L级别。 它的额定电压为36V，具有极其平坦的34V放电特性（可在90％容量范围内放电）以中等电流放电，维持很大的变化）。

电池可在-40℃~+85℃范围内工作，但-40℃时的容量约为常温容量的50%。 自放电率低（年自放电率为1%），储存寿命可达10年以上。 1#（维码d）镍镉电池与1#锂亚硫酰氯电池的比较：1#镍镉电池额定电压为12V，容量为5000mAh；1#锂亚硫酰氯电池额定电压为36V，容量为10000mAh，后者比前者能量高出6倍以上！使用注意事项 以上两种锂离子电池为一次性电池，不可充电（充电时有危险！）；电池正负极无短路；不可过度放电（超过最大放电电流放电）；当电池使用到终止放电电压时，应及时从电子产品中取出；使用电池时不可挤压、焚烧和拆解；不可超过规定的温度范围使用。

由于锂离子电池的电压高于普通电池或镍镉电池，所以千万不要操作错误，以免损坏电路。 通过熟悉Cr、ER可以了解其类型及额定电压。 在购买新电池的时候一定要按照原装的型号购买，否则会影响电子产品的性能。

案例：最近有几个孩子被培养制作机器人，很有远见的家长觉得，愿意把孩子交给我做工程师的背景。 其实作为工程师，就是利用一些游戏工具（类似Arduino，Raspberry Pivoting等降低开发难度的开发板），让你的孩子提前接触硬件和软件，以及一些控制，传感器相关的知识。 但小孩子还是很乐于参加。

因为小朋友这么小，就组装了一个智能机器人，真的非常有成就感。 孩子们还是很开心的。 然而现实的问题也随之而来，因为目前的设计都是，电源直接由电机驱动器、伺服器等高能耗设备供电。

就在小孩子玩得最开心的时候，我发现电池没电了。 很多孩子在机器人工作后没有及时关闭电源。 重叠。

最后，我们有很多废旧电池。 所以我们必须纠正现有的电路。 但变更工作量较大，且现有产品库存无法利用，造成浪费。

孩子报废了，我们一律免费更换，追求最大的客户满意度。 一开始我想的是：用充电宝，但是充电宝通常用来给手机充电，最大输出电流一般在0.5A或者1A（市面上大部分充电宝），不能驱动电机驱动器，而2A、3A的充电宝，成本太高。

而且电压低，造成电机转速低。 因此我们通过添加锂离子电池充电和放电来恢复现有电路。 这并不担心，在组装过程中，一些短路和过度放置的情况可能会引起。