為鋰離子電池使用配置好安全技術(shù)
摘要：本文就充放電過程的溫度控制技術(shù)、電池充電電源短路保護(hù)與選擇電池充電器以延長電池壽命等芯片應(yīng)用的方案配置作介紹。
Safe technique configured for lithium ion battery
(Suzhou Allen Telecom Technique Co. Ltd, Suzhou Jiangsu 215003, China)
Abstract: The scheme configurations of chip application are introduced, which include the temperature control technique during charge and discharge process, short circuit protect for battery charge power supply and how to select battery charger to extend the service life of lithium ion battery.
Key words: lithium ion battery, temperature control, front protect, PWM charge power supply
鋰離子電池是一種應(yīng)用廣泛的可充電電池，它具有單體工作電壓高、體積小、重量輕、能量密度高、循環(huán)使用壽命長，可在較短時(shí)間內(nèi)快速充足電以及允許放電溫度范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。此外，鋰離子電池還有自放電電流小，無記憶效應(yīng)和無環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。而隨著鋰離子電池使用面的擴(kuò)大，對鋰離子電池的充放電保護(hù)就顯得愈發(fā)重要。尤其是在有些應(yīng)用中，較長的電池壽命、較多的充電次數(shù)或較安全的電池比電池容量更重要。這就是人們最關(guān)心的為鋰離子電池使用配置好安全技術(shù)的關(guān)鍵。
本文就充放電過程的溫度控制技術(shù)、電池充電電源短路保護(hù)與選擇電池充電器以延長電池壽命等芯片應(yīng)用的方案配置作介紹。
1 充放電過程的溫度控制技術(shù)與應(yīng)用
為什么對充放電過程的溫度控制也是許多設(shè)計(jì)者需要考慮的一個(gè)方面，即限制電池溫度技術(shù)是延長電池壽命的重要因素？這是因?yàn)樵诟邷氐臅r(shí)候?qū)︿囯x子電池充放電，會(huì)有爆炸的危險(xiǎn)；在低溫的時(shí)候充放電，會(huì)對電芯造成損害。而限制電池的極限溫度可以延長電池壽命，尤其是禁止在0℃以下充電。在0℃以下充電可能導(dǎo)致金屬鋰在電池負(fù)極上的沉積，這可能造成電池內(nèi)部短路，產(chǎn)生熱量并使電池不穩(wěn)定和不安全。很多電池充電器都有測量電池溫度的裝置，以確保不會(huì)在極限溫度時(shí)充電。據(jù)此就該新技術(shù)的應(yīng)用作一介紹。
1.1? 限制或控制電池溫度技術(shù)應(yīng)用舉例
USB/交流適配器鋰離子電池充電器，帶有0.05Ω斷開開關(guān)。圖1為用MAX8606實(shí)現(xiàn)保持安全的工作溫度和持續(xù)不間斷充電，溫度調(diào)節(jié)功能可自動(dòng)降低充電電流應(yīng)用方案。
（1）設(shè)計(jì)方案
MAX8606是帶溫度調(diào)節(jié)功能的線性鋰離子電池充電器，內(nèi)部集成低RDS(oN)電池?cái)嚅_開關(guān)，可工作于USB端口或交流適配器。它滿足USB的過流規(guī)范要求，掛起模式下僅30μA的USB電流。與交流適配器連接時(shí)，內(nèi)部功率FET支持高達(dá)1A的充電電流，可保證耐受高達(dá)14V的輸入瞬態(tài)電壓。即使在沒有安裝電池或者電池已深度放電的情況下，SYS輸出配合電池?cái)嚅_開關(guān)，仍可通過USB或交流適配器輸入給系統(tǒng)供電。為保持安全的工作溫度和持續(xù)不間斷充電，溫度調(diào)節(jié)功能可自動(dòng)降低充電電流。其限制或控制電池溫度技術(shù)是通過EN1與EN2引腳實(shí)現(xiàn)用戶設(shè)置的掛起模式，l00mA、500mA和高達(dá)1A輸入的限制。SET是充電電流監(jiān)視器功能。