鋰離子 電池 充電器 的原理和制作

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GY,那款鋰電池有一塊保護板在內,充電接口是接在保護板上,另7R的接口是直接接在電池上的正負極

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恒流充電器

對可充電電池進行恒流充電，用三端穩壓積體電路構成恒流充電電路具有元件易購、電路簡單的特點。
有些讀者在設計電路時採用７８××穩壓塊。７８××雖然可接成恒流電路，但恒流效果不如ＬＭ３１７，前者是固定輸出穩壓ＩＣ，後者是可調輸出穩壓ＩＣ，兩種晶片的售價又相近，採用ＬＭ３１７才是更為合理的改進。
圖１、圖２分別是用７８××和 ＬＭ３１７構成的恒流充電電路，兩種電路構成形式一致。對於圖１的電路，輸出電流Ｉｏ＝Ｖｘｘ�Ｒ＋ＩQ，式中Ｖｘｘ是標稱輸出電壓，ＩQ是從ＧＮＤ端流 出的電流，通常ＩQ≤５ｍＡ。當ＶＩ、Ｖｘｘ及環境溫度變化時，ＩＱ的變化較大，被充電電池電壓變化也會引起ＩQ的變化。
ＩQ是Ｉｏ的一部分，要流過電 池，ＩQ的值與Ｉｏ相比不可忽略，因而這種電路的恒流效果比較差。
對於圖２的電路，輸出電流Ｉｏ＝ＶREF�Ｒ＋ＩADJ，式中ＶREF是基準電壓，為 １．２５Ｖ，ＩADJ是從調整端ＡＤＪ流出的電流，通常ＩADJ≤５０μＡ。雖然ＩADJ也隨ＶI及環境條件的變化而變化，且也是Ｉｏ的一部分，但由於 ＩADJ僅為７８××的ＩQ的１％，與Ｉｏ相比，ＩQ可以忽略。可見ＬＭ３１７的恒流效果較好。
７８××與ＬＭ３１７內部均有限流、過熱保護功能，後者還有安全工作區保護功能。７８××不允許ＧＮＤ端懸空，否則器件極易損壞。ＬＭ３１７即使ＡＤＪ端懸空，各種保護功能仍然有效。
ＬＭ３１７ 採用Ｔ０－３金屬氣密封裝的耗散功率為２０Ｗ，採用ＴＯ－２２０塑封結構的耗散功率為１５Ｗ，負載電流均可達１．５Ａ，使用時需配適當面積的散熱器。
由於ＬＭ３１７的ＶREF＝１．２５Ｖ，其最小壓差為３Ｖ，因此輸入電壓ＶI達４．２５Ｖ就能正常工作。但應注意輸出電流Ｉｏ調得較大時，輸入電壓ＶI的範圍 將減小，超出範圍會進入安全保護區工作狀態，使用時可從圖３的安全工作區保護曲線上查明輸入—輸出壓差（ＶI－Ｖｏ）的範圍。

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聚合物鋰電比同等規格的鋼殼液鋰鋰離子電池
安全性能好:外包裝為鋁塑包裝,有別於液態鋰電的金屬外殼,由於採用軟包裝技術,內部品質隱患可立即通過外包裝變形而顯示出來,一旦發生安全隱患,不會爆炸,
重量輕:聚合物鋰電比同等規格的鋼殼液鋰輕40%,比鋁殼液鋰輕20%;
容量大:聚合物比同等規格的鋼殼液鋰容量高10-15%,比鋁殼液鋰容量高5-10%;
內阻小:目前產品內阻能夠作到20mΩ以下,使電池容量能夠更大發揮,相同的容量,在有的設計中,會因內阻大小不同,使用時間相差20-50%;
形狀可定制:可根據客戶的要求靈活定制電池的長寬高;
放電特性佳:聚合物鋰電採用膠態電解質,具有更平穩的放電特性和更高的放電平臺.

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鋰離子 電池 充電器 的原理和制作
一，筆記型電腦電池裡面裝什麼東西？

筆記型電腦分為三個主要的部分，第一是電池芯，種類包括18650圓柱形鋰離子電池，方形鋰離子電池，鋰高分子電池等，由於筆電的電池要經由6到9顆的電 池芯串並聯，所以電池的電壓要保持一致串並聯之後才會穩定，對的品質要求嚴格，其中日系廠Sanyo, Panasonic, Sony出產的電池芯品質最佳，近年來韓系的Samsung及 LG也有一定的水準，超級電池的電池芯大都是用日本廠的鋰電芯所製成的。(少數電池芯會採用韓系的高品質電池芯)

第二是保護電路板，鋰電池的保護電路，可以使得鋰電池不會因充電過多而產生危險。一般人聞之色變的鋰電池爆炸多是因為保護電路設計不當，造成電池過度充電後產生高溫，最後導致爆裂的情形。所以買筆電電池，一定要找品質好的電池，千萬不可貪便宜寧。超級電池的電路保護板可確保電池的安全。

電路保護板上還有一顆電源管理IC(Gas gauge)，用來把電池的使用訊號告知筆電的主機，就像一個翻譯官、記錄官，把電池的訊號翻譯給筆電知道，並記下電池充放電的資料，到底是電剛充好了還是電快用完了，所以主機可以完全掌握電池的狀況。這種電池很聰明，我們叫它是Smart Battery。超級電池的晶片可以和原廠筆電100%相容，都是Smart Battery。

第三是各種保護元件，包括NTC熱敏電阻是用來偵測電池組的溫度，如果電阻發現溫度太高就會使Thermostat(溫度開關)強制動作，切斷電流，這二 種元件多用在過去的鎳氫電池中。溫度保險絲則可用在各種電池中，它在溫度超過90度時或電流過大時會自動燒斷，防止高溫爆炸的發生。限流開關Poly Swich也是用來保護電池的，會在電流過大和高溫時切斷電源。

第四就是電池的外殼（BatteryPack)，通常是由電池廠開模製造，要有精密的開模能力，開出來的模子才能百分之百的密合到筆電上，否則裝卸電池時，會因為外殼的模子和原廠筆電不密合，產生太緊或太鬆的現象，甚至導致不當的震動和磨擦。超級電池嚴選模具，可以100%和筆電密合。
二，如何解讀Li-ion, 14.4V, 4800mAh的電池規格？

看懂規格其實很簡單，Li-ion代表鋰電池，如果是Ni-MH就是代表鎳氫電池，Li-polymer代表鋰高分子電池。
   14.8v是代表電壓，通常一顆18650的鋰電是3.7v，所以14.8v就是有4顆3.7v的電池串聯而成的，所以您如果看到電池是11.1v的就是 代表3顆3.7v的電池串聯而成的。有些電池芯的電壓是3.6v的，那麼4s就是14.4v，3s就是10.8v。
   4800mAh代表電容量，目前18650型號的鋰離子電池，每顆的電容量為1800mAh-2400mAh，用於筆電時，通常是三顆電池並聯，所以電池的容量就是5400mAh-7200mAh。
三，新買的電池如何充電?

每個電池都會附上一組ACto DC 的變壓器(Adapter)，只要把電池裝好到筆電之中，再接上變壓器，就可以開使充電了，直到充滿電了，電池內部的電源管理晶片就會自動偵測出來，停止充電的功能。但若是一面充電一面使用筆電，那麼充電的時間就自然會比較長。

第一次使用的電池或保存很久沒有使用再度使用時，先充電足14小時再開機使用。這是避免低電壓狀況下，如果開機使用、有可能瞬間電壓拉低至2.0伏特以下導致鋰電池失效不能使用或減短使用壽命。
四，電池要完全用完電再充電嗎?

目前技術可以使鋰離子電池沒有記憶效應，再加上電源管理ic對電池的偵測做管理及記錄，電池在理論上是可以隨時充放電的，但是為了使電池芯內部的化學材料的活性可以充分發揮，建議有時後要將電池完全用完電之後再充飽電。
五，電池組充完電之後很快就沒電了是什麼原因?

有二種原因會造成電池組的用電時間很短，一個是電池的使用年限到了，一般電池的夀命約是充放電500次，超過這個週期之後使用時間會愈來愈短，這時候就該換新的電池了。

此外，電池芯最長的夀命為二年，在二年之中即使電池都沒有被使用，一樣會失效，所以不要認為少用電池可以節省它的夀命。

電池出現很快沒電的現象，有另外一種原因就是使用方法不對，比方說在取下電池的時候，電池的正負極端子短路，電池長期在過高溫的環境下，或變壓器的使用不當等，電池的使用不當嚴重時會影響筆電主機的功能，所以要很注意。
六，電池的充放電次數?

可充電鋰電池充電全滿時、電壓約為4.2伏特，耗電時電壓會下降、但不宜低於約2.5伏特，保存電壓或出廠電壓約為3.6至3.7伏特。使用壽命主要關鍵為充電次數，優良的可充電鋰電池約有500次以上的壽命(從2.5伏特充電至4.2伏特算一次、1.5倍電池容量充電電流為基準)。
七，充電器的選擇正確才不會減損電池夀命

如果充電電壓超過4.3伏特以上，有爆炸的危險。電池電壓低於2.0伏特，則鋰電池無法再使用或充電。過大的充電或放電(使用)電流會減損鋰電池的壽命或不可預期的事故。


所有可充電鋰電池都會有"充電管理IC"，用以限制充電及放電電壓，以確保不超過安全電壓、致電池爆炸及避免低於2.5伏特、致電池壽命提前結束。但充電電流則由各廠自行設計，依據電流大小而有所謂快充或慢充模式；然大電流的充電模式通常有損使用壽命。固然有「充電管理IC」及充電安全電流設計，為防止爆炸或不可預期的結果，必須使用和原廠完全相容並有充電安全設計的充電器。


除了"充電管理IC"外，為了增強安全、溫度或保險絲保護裝置皆為各廠所採用，當然非原廠低劣鋰電池組偶有傳出偷工減料，致引發意外的新聞、消費者尤須注意。

八，電池要經常充電

鋰電池與鎳氫電池不同並無記憶效應，不要等到沒電時才充電，而是要經常充電。這也是避免低電壓狀況下，瞬間將電壓拉低至2.0伏特以下，導致鋰電池失效不能使用或減短使用壽命。相反的，在電壓高充電至4.2伏特的充電次數，比標準充電次數多，有助於延長使用壽命。


通常廠商會建議不要連續充電時間超過若干時間，這是為防止充電電壓高於4.3伏特以上時產生爆炸的積極建議。但是基於產品特性，需要連續使用及待機考量，在開機情況下可以持續充電而電池電壓會保持在最佳狀態，有助於延長使用壽命。
九，若有一段時間不使用電池時....

通常廠商會建議若干期間至少須使用或充電若干時間，這是為防止自然放電、鋰電池電壓低於2.0伏特，導致鋰電池失效不能使用或減短使用壽命 ; 建議每週至少開機使用並充電8小時。


通常廠商會建議長時間不使用時應將電池充至70- 80%。這也是為防止自然放電、鋰電池電壓低於2.0伏特，導致鋰電池失效不能使用或減短使用壽命。長時間不使用，則建議在不開機下連續充電24小時後再行保存，但不要超過3個月不使用。

鋰電持沒電後，又長時間不使用時，會導致鋰電持失效不能使用。經常把鋰電池電量耗盡的使用方式比經，常充電的使用方式，其壽命至少短一半以上。

即使廠商設計再完美，使用仍需用戶掌握配合以上要點，才會得心順手。鋰電池應用產品的製造商做好防止電壓過高及應有說明的工作，但防止電壓過低及延長壽命的責任，只有使用者自己能掌握讓鋰電池常保“滿電位” 是延壽的不二法門。

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單節保護板（雙保）
特點：雙重保護功能
功能說明：一.電池過充保護功能：對電池充電，當電池電壓充到過充檢測電壓（4.275±0.025V）時，保護電路動作，切斷充電通路，實現過充保護。
二．電池過放保護功能：接通負載，讓電池放電，當電池電壓下降到過放電壓（2.5±0.08V）時，保護電路動作，關斷放電通路，實現過放保護。
三．短路保護功能：當正負極短路時，保護電路會迅速動作，切斷通路，實現短路保護。
四．過流保護功能：當輸出電流超過設定的最大電流值時，保護電路會在延時10ms後動作，切斷通路，實現過流保護。
備註：以上功能，當一級保護失效時，會啟動二級保護功能。