锂电池充电原理及合适充电电压电流的选择

、简易充电电路：

　　现在有不少商家出售不带充电板的单节锂电池。其性能优越，价格低廉，可用于自制产品及锂电池组的维修代换，因而深受广大电子爱好者喜爱。有兴趣的读者可参照图二制作一块充电板。其原理是：采用恒定电压给电池充电，确保不会过充。输入直流电压高于所充电池电压3伏即可。R1、Q1、W1、TL431组成精密可调稳压电路，Q2、W2、R2构成可调恒流电路，Q3、R3、R4、R5、LED为充电指示电路。随着被充电池电压的上升，充电电流将逐渐减小，待电池充满后R4上的压降将降低，从而使Q3截止， LED将熄灭，为保证电池能够充足，请在指示灯熄灭后继续充1—2小时。使用时请给Q2、Q3装上合适的散热器。本电路的优点是：制作简单，元器件易购，充电安全，显示直观，并且不会损坏电池．通过改变W1可以对多节串联锂电池充电，改变W２可以对充电电流进行大范围调节。缺点是：无过放电控制电路。图三是该充电板的印制板图（从元件面看的透视图）。

　　七、单节锂电池的应用举例

　　1、 作电池组维修代换品

　　有许多电池组：如笔记本电脑上用的那种，经维修发现，此电池组损坏时仅是个别电池有问题。可以选用合适的单节锂电池进行更换。

　　2、 制作高亮微型电筒

　　笔者曾用单节3.6V1.6AH锂电池配合一个白色超高亮度发光管做成一只微型电筒，使用方便，小巧美观。而且由于电池容量大，平均每晚使用半小时，至今已用两个多月仍无需充电。电路如图四所示。

　　3、代替3V电源

　　由于单节锂电池电压为3.6V。因此仅需一节锂电池便可代替两节普通电池，给收音机、随身听、照相机等小家电产品供电，不仅重量轻，而且连续使用时间长。

　　八、锂电池的保存：

　　锂电池需充足电后保存。在20℃下可储存半年以上，可见锂电池适宜在低温下保存。曾有人建议将充电电池放入冰箱冷藏室内保存，的确是个好注意。

　　九、使用注意事项：

　　锂电池绝对不可解体、钻孔、穿刺、锯割、加压、加热，否则有可能造成严重后果。没有充电保护板的锂电池不可短路，不可供小孩玩耍。不能靠近易燃物品、化学物品。报废的 锂电池要妥善处理。 四、锂电池的充放电要求；

　　1、锂电池的充电：根据锂电池的结构特性，最高充电终止电压应为4.2V，不能过充，否则会因正极的锂离子拿走太多，而使电池报废。其充放电要求较高，可采用专用的恒流、恒压充电器进行充电。通常恒流充电至4.2V/节后转入恒压充电，当恒压充电电流降至100mA以内时，应停止充电。

　　充电电流（mA）=0.1～1.5倍电池容量（如1350mAh的电池，其充电电流可控制在135～2025mA之间）。常规充电电流可选择在0.5倍电池容量左右，充电时间约为2～3小时。

　　2、锂电池的放电：因锂电池的内部结构所致，放电时锂离子不能全部移向正极，必须保留一部分锂离子在负极，以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通道。否则，电池寿命就相应缩短。为了保证石墨层中放电后留有部分锂离子，就要严格限制放电终止最低电压，也就是说锂电池不能过放电。放电终止电压通常为 3.0V/节，最低不能低于2.5V/节。电池放电时间长短与电池容量、放电电流大小有关。电池放电时间（小时）=电池容量/放电电流。锂电池放电电流 （mA）不应超过电池容量的3倍。（如1000mAH电池，则放电电流应严格控制在3A以内）否则会使电池损坏。

　　目前市场上所售锂电池组内部均封有配套的充放电保护板。只要控制好外部的充放电电流即可。

　　锂电池充电电路设计：

　　1. 涓流充电阶段。（在电池过渡放电，电压偏低的状态下）

　　3.0V以下。锂电池内部的介质会发生一些物理变化，致使充电特性变坏，容量降低等。在这个阶段，只能通过涓涓细流缓慢的对锂电池充电，是锂电 池内部的电介质慢慢的恢复到正常状态。

　　2. 恒流充电阶段。（电池从过放状态恢复到了正常状态）

　　IC外部的一个引脚外接一个电阻来决定。阻值大小则根据充电管理IC的datasheet上的公式来计算。

　　3．恒压充电阶段（已经充满85%以上，在慢慢的进行补充）

　　在锂电池的电容量达到了85％时候（约值），必须再 次进入慢充阶段。使电压慢慢上升。最终达到锂电池的最高电压4.2V。

　　BAT的引脚输出，这个BAT是连接到锂电池端的。同时这个引脚也 是锂电池电压检测引脚。锂电池充电管理IC通过检测这个引脚来判断电池的各个 状态。

　　A210电源供电图

5V通过D2送到开关SW2， 同时通过充电管理IC MCP73831来 送到锂电池。SW2的左边点电压为5V－0.7V=4.3V。由于锂电池 的电压不管在充满电或者非充满状态的时候，都低于SW2左