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3、锂电池保护板电路图 锂电池保护板原理 电动 电动车锂电池保护板 ,随着科技进步与社会发展，象手机、笔记本电脑、MP3播放器、PDA、掌上游戏机、数码摄像机等便携式设备已越来越普及，这类产品中有许多是采用锂离子电池供电，而由于锂离子电池的特性与其它可充电电池不同，内部通常都带有一块电路板，不少人对该电路的作用不了解，本文将对锂离子电池的特点及其保护电路工作原理进行阐述。,锂电池分为一次电池和二次电池两类，目前在部分耗电量较低的便携式电子产品中主要使用不可充电的一次锂电池，而在笔记本电脑、手机、PDA、数码相机等耗电量较大的电子产品中则使用可充电的二次电池，即锂离子电池。,与镍镉和镍氢电池相比，锂

4、离子电池具备以下几个优点：,电压高，单节锂离子电池的电压可达到3.6V，远高于镍镉和镍氢电池的1.2V 电压。,容量密度大，其容量密度是镍氢电池或镍镉电池的1.5-2.5 倍。,荷电保持能力强（即自放电小），在放置很长时间后其容量损失也很小。,寿命长，正常使用其循环寿命可达到500 次以上。,没有记忆效应，在充电前不必将剩余电量放空，使用方便。 由于锂离子电池的化学特性，在正常使用过程中，其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应，但在某些条件下，如对其过充电、过放电和过电流将会导致电池内部发生化学副反应,该副反应加剧后，会严重影响电池的性能与使用寿命，并可能产生大量气体，使电池内部压力迅速增

5、大后爆炸而导致安全问题，因此所有的锂离子电池都需要一个保护电路，用于对电池的充、放电状态进行有效监测，并在某些条件下关断充、放电回路以防止对电池发生损害。,下页中的电路图为一个典型的锂离子电池保护电路原理图。,如图中所示，该保护回路由两个MOSFET（V1、V2）和一个控制IC（N1）外加一些阻容元件构成。控制IC负责监测电池电压与回路电流，并控制两个MOSFET的栅极，MOSFET在电路中起开关作用，分别控制着充电回路与放电回路的导通与关断，C3为延时电容，该电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能，其工作原理分析如下：,1、 正常状态,在正常状态下电路中N1 的“CO”与“

6、DO”脚都输出高电压，两个MOSFET 都处于导通状态，电池可以自由地进行充电和放电，由于MOSFET 的导通阻抗很小，通常小于30 毫欧，因此其导通电阻对电路的性能影响很小。此状态下保护电路的消耗电流为A 级，通常小于7 A。,2、 过充电保护,锂离子电池要求的充电方式为恒流/ 恒压，在充电初期，为恒流充电，随着充电过程，电压会上升到4.2V(根据正极材料不同，有的电池要求恒压值为4.1V)，转为恒压充电，直至电流越来越小。电池在被充电过程中，如果充电器电路失去控制，会使电池电压超过4.2V后继续恒流充电，此时电池电压仍会继续上升，当电池电压被充电至超过4.3V 时，电池的化学副反应将加剧，

7、会导致电池损坏或出现安全问题。,在带有保护电路的电池中，当控制IC检测到电池电压达到4.28V（该值由控制IC决定，不同的IC 有不同的值）时，其“CO”脚将由高电压转变为零电压，使V2 由导通转为关断，从而切断了充电回路，使充电器无法再对电池进行充电，起到过充电保护作用。而此时由于V2 自带的体二极管VD2 的存在，电池可以通过该二极管对外部负载进行放电。,在控制IC检测到电池电压超过4.28V至发出关断V2信号之间，还有一段延时时间，该延时时间的长短由C3 决定，通常设为1 秒左右，以避免因干扰而造成误判断。,3 、过放电保护,电池在对外部负载放电过程中，其电压会随着放电过程逐渐降低，当电

8、池电压降至2.5V时，其容量已被完全放光，此时如果让电池继续对负载放电，将造成电池的永久性损坏。,在电池放电过程中，当控制IC检测到电池电压低于2.3V（该值由控制IC决定，不同的IC 有不同的值）时，其“DO”脚将由高电压转变为零电压，使V1 由导通转为关断，从而切断了放电回路，使电池无法再对负载进行放电，起到过放电保护作用。而此时由于V1 自带的体二极管VD1 的存在，充电器可以通过该二极管对电池进行充电。,由于在过放电保护状态下电池电压不能再降低，因此要求保护电路的消耗电流极小，此时控制IC 会进入低功耗状态，整个保护电路耗电会小于0.1 A。,在控制IC检测到电池电压低于2.3V至发出

9、关断V1信号之间，也有一段延时时间，该延时时间的长短由C3 决定，通常设为100 毫秒左右，以避免因干扰而造成误判断。,4、 过电流保护,由于锂离子电池的化学特性，电池生产厂家规定了其放电电流最大不能超过2C（C=电池容量/ 小时），当电池超过2C 电流放电时，将会导致电池的永久性损坏或出现安全问题。电池在对负载正常放电过程中，放电电流在经过串联的2个MOSFET时，由于MOSFET的导通阻抗，会在其两端产生一个电压，该电压值U=I*RDS *2, RDS 为单个MOSFET导通阻抗，控制IC上的“V-”脚对该电压值进行检测，若负载因某种原因导致异常，使回路电流增大，当回路电流大到使U>

10、0.1V（该值由控制IC 决定，不同的IC 有不同的值）时，其“DO”脚将由高电压转变为零电压，使V1 由导通转为关断，从而切断了放电回路，使回路中电流为零，起到过电流保护作用。在控制IC检测到过电流发生至发出关断V1信号之间，也有一段延时时间，该延时时间的长短由C3 决定，通常为13 毫秒左右，以避免因干扰而造成误判断。,在上述控制过程中可知，其过电流检测值大小不仅取决于控制IC的控制值，还取决于MOSFET的导通阻抗，当MOSFET 导通阻抗越大时，对同样的控制IC，其过电流保护值越小。,5、 短路保护,电池在对负载放电过程中，若回路电流大到使U>0.9V（该值由控制IC决定，不同的

11、IC有不同的值）时，控制IC 则判断为负载短路，其“DO”脚将迅速由高电压转变为零电压，使V1由导通转为关断，从而切断放电回路，起到短路保护作用。短路保护的延时时间极短，通常小于7 微秒。其工作原理与过电流保护类似，只是判断方法不同，保护延时时间也不一样。,以上详细阐述了单节锂离子电池保护电路的工作原理，多节串联锂离子电池的保护原理与之类似，在此不再赘述，上面电路中所用的控制IC 为日本理光公司的R5421 系列，在实际的电池保护电路中，还有许多其它类型的控制IC，如日本精工的S-8241系列、日本MITSUMI的MM3061系列、台湾富晶的FS312 和FS313 系列、台湾类比科技的AAT

12、8632 系列等等，其工作原理大同小异，只是在具体参数上有所差别，有些控制IC 为了节省外围电路，将滤波电容和延时电容做到了芯片内部，其外围电路可以很少，如日本精工的S-8241 系列。,除了控制IC外，电路中还有一个重要元件，就是MOSFET，它在电路中起着开关的作用，由于它直接串接在电池与外部负载之间，因此它的导通阻抗对电池的性能有影响，当选用的MOSFET较好时，其导通阻抗很小，电池包的内阻就小，带载能力也强，在放电时其消耗的电能也少。 随着科技的发展，便携式设备的体积越做越小，而随着这种趋势，对锂离子电池的保护电路体积的要求也越来越小，在这两年已出现了将控制IC 和MOSFET 整合成

13、一颗保护IC 的产品，如DIALOG公司的DA7112系列，有的厂家甚至将整个保护电路封装成一颗小尺寸的IC，如MITSUMI公司的产品。, 关于锂电池的知识+电池基础知识,二次锂电池的上风是什幺?,1. 高的能量密度,2. 高的工作电压,3. 无记忆效应,4. 循环寿命长,5. 无污染,6. 重量轻,7. 自放电小,锂聚合物电池具有哪些优点?,1. 无电池漏液题目,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。,2. 可制成薄型电池：以3.6V400mAh的容量，其厚度可薄至0.5mm。,3.电池可设计成多种外形,4.电池可弯曲变形：高分子电池最大可弯曲900左右,5. 可制成单颗高电压：液态电

14、解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压，高分子电池由于本身无液体，可在单颗内做成多层组合来达到高电压。,7. 容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍,IEC规定锂电池标准循环寿命测试为:,电池以0.2C放至3.0V/支后,1. 1C恒流恒压充电到4.2V截止电流20mA搁置1小时再以0.2C放电至3.0V(一个循环),反复循环500次后容量应在初容量的60%以上,国家标准规定锂电池的标准荷电保持测试为(IEC无相关标准).,电池在25摄氏度条件下以0.2C放至3.0/支后,以1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,在温度为20+_5下储存28天后,再以0.2C放电至2.75V计算放电容量,

15、什么是二次电池的自放电不同类型电池的自放电率是多少？,自放电又称荷电保持能力，它是指在开路状态下，电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。一般而言，自放电主要受制造工艺，材料，储存条件的影响自放电是衡量电池性能的主要参数之一。一般而言，电池储?*露仍降停苑诺缏室苍降停灿粢馕露裙突蚬呔锌赡茉斐傻绯厮鸹滴薹褂茫珺YD常规电池要求储?*露确段?2045。电池布满电开路搁置一段时间后，一定程度的自放电属于正常现象。IEC标准规定镍镉及镍氢电池布满电后，在温度为20度湿度为65%条件下，开路搁置28天，0.2C放电时间分别大于3小时和3小时15分即为达标。,与其它充电电池系统相比，含液体电解液太阳能电

16、池的自放电率明显要低，在25下大约为10%/月。,什么是电池的内阻怎样丈量?,电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,一般分为交流内阻和直流内阻,由于充电电池内阻很小,测直流内阻时由于电极容量极化,产生极化内阻,故无法测出其真实值,而测其交流内阻可免除极化内阻的影响,得出真实的内值.,交流内阻测试方法为:利用电池等效于一个有源电阻的特点,给电池一个1000HZ,50mA的恒定电流,对其电压采样整流滤波等一系列处理从而精确地丈量其阻值.,什么是电池的内压电池正常内压一般为多少?,电池的内压是由于充放电过程中产生的气体所形成的压力.主要受电池材料制造工艺,结构等使用过程因素影响.

17、一般电池内压均维持在正常水平,在过充或过放情况下,电池内压有可能会升高:,假如复合反应的速度低于分解反应的速度,产生的气体来不及被消耗掉,就会造成电池内压升高.,什么是内压测试?,锂电池内压测试为:(UL标准),模拟电池在海拔高度为m的高空(低气压11.6kPa)下,检验电池是否漏液或发鼓.,具体步骤:将电池1C充电恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA ,然后将其放在气压为11.6Kpa,温度为(20+_3)的低压箱中储存6小时,电池不会爆炸,起火,裂口,漏液.,环境温度对电池性能有何影响？,在所有的环境因素中，传奇服务端温度对电池的充放电性能影响最大，在电极/电解液界面上的电化学反应与环

18、境温度有关，电极/电解液界面被视为电池的心脏。假如温度下降，电极的反应率也下降，假设电池电压保持恒定，放电电流降低，电池的功率输出也会下降。假如温度上升则相反，即电池输出功率会上升，温度也影响电解液的传送速度温度上升则加快，传送温度下降，传送减慢，电池充放电性能也会受到影响。但温度太高，超过45，会破坏电池内的化学平衡，导致副反应,过充电的控制方法有哪些？,为了防止电池过充，需要对充电终点进行控制，当电池布满时，会有一些特别的信息可利用来判定充电是否达到终点。一般有以下六种方法来防止电池被过充：,1. 峰值电压控制:通过检测电池的峰值电压来判定充电的终点;,2. dT/dt控制:通过检测电池峰

19、值温度变化率来判定充电的终点;,3. T控制:电池布满电时温度与环境温度之差会达到最大;,4. -V控制:当电池布满电达到一峰值电压后,电压会下降一定的值,5. 计时控制:通过设置一定的充电时间来控制充电终点,一般设定要充进130%标称容量所需的时间来控制;,6. TCO控制:考虑电池的安全和特性应当避免高温(高温电池除外)充电,因此当电池温度升高60时应当停止充电。,什么是过充电对电池性能有何影响？,过充电是指电池经一定充电过程布满电后，再继续充电的行为。,由于在设计时，负极容量比正极容量要高，因此，正极产生的气体透过隔膜纸与负极产生的镉复合。故一般情况下，电池的内压不会有明显升高，但假如充

20、电电流过大，或充电时间过长，产生的氧气来不及被消耗，就可能造成内压升高，电池变形，漏液，等不良现象。同时，其电性能也会显着降低。,什么是过放电对电池性能有何影响？,电池放完内部储存的电量，电压达到一定值后，继续放电就会造成过放电，通常根据放电电流来确定放电截止电压。0.2C-2C放电一般设定1.0V/支,3C以上如5C或10C放电设定为0.8V/支,电池过放可能会给电池带来灾难性的后果,特别是大电流过放，或反复过放对电池影响更大。一般而言，过放电会使电池内压升高，正负极活性物质可逆性受到破坏，即使充电也只能部分恢复，容量也会有明显衰减。,不同容量的电池组合在一起使用会出现什幺题目?,假如将不同

21、容量或新旧电池混在一起使用,有可能出现漏液,零电压等现象。这是由于充电过程中，容量差异导致充电时有些电池被过充，有些电池未布满电，放电时有容量高的电池未放完电，而容量低的则被过放。如此恶性循环，电池受到损害而漏液或低（零）电压。,什么是电池的爆炸怎样预防电池爆炸?,电池内的任何部分的固态物质瞬间排出，被推至离电池25cm以上的间隔，称为爆炸。判别电池爆炸与否，采用下述条件实验。将一网罩住实验电池，电池居于正中，距网罩任何一边为25cm。网的密度为6-7根/cm，网线采用直径为0.25mm的软铝线，假如实验无固体部分通过网罩，证实该电池未发生爆炸。,锂电池串联题目,由于电池在生产过程中，从涂膜开

22、始到成为成品要经过很多道工序。即使经过严格的检测程序，使每组电源的电压、电阻、容量一致，但使用一段时间，也会产生这样或那样的差异。如同一位母亲生的双胞胎，刚生下时可能长得一模一样，做为母亲都很难分辨。然而，在两个孩子不断长大时，就会产生这样或那样的差异锂动力电池也是这样。使用一段时间产生差异后，采用整体电压控制的方式是难以适用于锂动力电池的，如一个36V的电池堆，必须用10只电池串联。整体的充电控制电压是42V，而放电控制电压是26V。用整体电压控制方式，初始使用阶段由于电池一致性特别好，也许不会出现什么题目。在使用一段时间以后电池内阻和电压产生波动，形成不一致的状态，（不一致是尽对的，一致性

23、是相对的）这种时候仍然使用整体电压控制是不能达到其目的的。例如10只电池放电时其中两只电池的电压在2.8V，四只电池的电压是3.2V，四只是3.4V，现在的整体电压是32V，我们让它继续放电一直工作到26V。这样，那两只2.8V的电池就低于2.6V 处于了过放状态。锂电池几次过放就即是报废。反之，用整体电压控制充电的方式进行充电，也会出现过充的状况。比如用上述10只电池当时的电压状态进行充电。整体电压达到42V时，那两只2.8V的电池处于饥饿的状态，而迅速吸收电量，就会超过4.2V，而过充的超过4.2V的电池，不仅由于电压过高产生报废，甚至还会发生危险，这就是锂动力电池的特性。,锂离子电池的额

24、定电压为3.6V(有的产品为3.7V)。布满电时的终止充电电压与电池阳极材料有关：阳极材料为石墨的4.2V；阳极材料为焦炭的4.1V。不同阳极材料的内阻也不同，焦炭阳极的内阻略大，其放电曲线也略有差别，如图1所示。一般称为4.1V锂离子电池及4.2V锂离子电池。现在使用的大部分是4.2V的，锂离子电池的终止放电电压为2.5V2.75V(电池厂给出工作电压范围或给出终止放电电压，各参数略有不同)。低于终止放电电压继续放电称为过放，过放对电池会有损害。,便携式电子产品以电池作为电源。随着便携式产品的迅猛发展，各种电池的用量大增，并且开发出很多新型电池。除大家较熟悉的高性能碱性电池、可充电的镍镉电池

25、、镍氢电池外，还有近年来开发的锂电池。本文主要先容有关锂电池的基本知识。这包括它的特性、主要参数、型号的意义、应用范围及使用留意事项等。,锂是一种金属元素，其化学符号为Li(其英文名为lithium)，是一种银白色、十分柔软、化学性能活泼的金属，在金属中是最轻的。它除了应用于原子能产业外，可制造特种合金、特种玻璃(电视机上用的荧光屏玻璃)及锂电池。在锂电池中它用作电池的阳极。,锂电池也分成两大类：不可充电的及可充电的两类。不可充电的电池称为一次性电池，它只能将化学能一次性地转化为电能，不能将电能还原回化学能(或者还原性能极差)。而可充电的电池称为二次性电池(也称为蓄电池)。它能将电能转变成化学

26、能储存起来，私服论坛在使用时，再将化学能转换成电能，它是可逆的，如电能化学能锂电池的主要特点。,灵巧型便携式电子产品要求尺寸孝重量轻，但电池的尺寸及重量与其它电子元器件相比往往是最大的及最重的。例如，想当年的大哥大是相当粗大、粗笨，而今天的手机是如此的轻巧。其中电池的改进是起了重要作用的：过往是镍镉电池，现在是锂离子电池。,锂电池的最大特点是比能量高。什么是比能量呢?比能量指的是单位重量或单位体积的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L来表示。Wh是能量的单位，W是瓦、h是小时；kg是千克(重量单位)，L是升(体积单位)。这里举一个例来说明：5号镍镉电池的额定电压为12V，其容量为800mAh，则

27、其能量为096Wh(12V×08Ah)。同样尺寸的5号锂二氧化锰电池的额定电压为3V，其容量为1200mAh，则其能量为36Wh。这两种电池的体积是相同的，则锂二氧化锰电池的比能量是镍镉电池的375倍!,一节5号镍镉电池约重23g，而一节5号锂二氧化锰电池约重18g。一节锂二氧化锰电池为3V，而两节镍镉电池才24V。所以采用锂电池时电池数目少(使便携式电子产品体积减孝重量减轻)，并且电池的工作寿命长。,另外，锂电池具有放电电压稳定、工作温度范围宽、自放电率低、储存寿命长、无记忆效应及无公害等优点。,锂电池的缺点是价格昂贵，所以目前尚不能普遍应用，主要应用于掌上计算机、PDA、通讯设

28、备、照相机、卫星、导弹、鱼雷、仪器等。随着技术的发展、工艺的改进及生产量的增加，锂电池的价格将会不断地下降，应用上也会更普遍。,不可充电的锂电池,不可充电的锂电池有多种，目前常用的有锂二氧化锰电池、锂-亚硫酰氯电池及锂和其它化合物电池。本文仅先容前两种最常用的。,1、锂二氧化锰电池(LiMnO2),锂二氧化锰电池是一种以锂为阳极、以二氧化锰为阴极，并采用有机电解液的一次性电池。该电池的主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；比能量大(见上面举的例子)；放电电压稳定可靠；有较好的储存性能(储存时间3年以上)、自放电率低(年自放电率2)；工作温度范围206

29、0。,该电池可以做成不同的外形以满足不同要求，它有长方形、圆柱形及纽扣形(扣式)。圆柱形的也有不同的直径及高度尺寸。这里列举大家较熟悉的1(尺寸代码D)、2(尺寸代码C)及5(尺寸代码AA)电池的主要参数。,CR表示为圆柱形锂二氧化锰电池；五位数字中，前两位表示电池的直径,后三位表示带一位小数的高度。例如，CR，其直径为14mm，高度为505mm(这种型号是通用的)。,这里要指出的是不同工厂生产的同型号的电池其参数可能有些差别。另外，标准放电电流值是较小的，实际放电电流可以大于标准放电电流，并且连续放电及脉冲放电的答应放电电流也不同，由电池厂提供有关数据。例如，力兴电源公司生产的CR给出最大连

30、续放电电流为1000mA，最大脉冲放电电流可达2500mA。,照相机中用的锂电池多半是锂二氧化锰电池。这里将照相机中常用的锂二氧化锰电池列进表2，供参考。,纽扣式(扣式)电池尺寸较小，其直径为125245mm，高度为1650mm。几种较常用的扣式电池如表3所示。,CR为圆柱形锂二氧化锰电池，后四位数字中前两位为电池的直径尺寸，后两位为带小数点的高度尺寸。例如，CR1220的直径为125mm(不包括小数点后的数)，其高度为20mm。这种型号表示方法是国际通用的。,这种扣式电池常用于时钟、计算器、电子记事本、照相机、助听器、电子游戏机、IC卡、备用电源等。,2、锂亚硫酰氯电池(LiSOCl2),锂

31、亚硫酰氯电池是比能量最高的一种，目前可达到500Wh/kg或1000Wh/L的水平。它的额定电压是36V，以中等电放逐电时具有极其平坦的34V放电特性(可在90容量范围内平坦地放电，保持不大的变化)。电池可以在4085范围内工作，但在40时的容量约为常温容量的50。自放电率低(年自放电率1)、储存寿命长达10年以上。,以1(尺寸代码D)镍镉电池与1锂亚硫酰氯电池的比能量作一个比较：1镍镉电池的额定电压为12V，容量为5000mAh；1锂亚硫酰氯的额定电压为36V，容量为mAh，则后者的比能量比前者大6倍!,应用留意事项,上述两种锂电池是一次性电池，不可充电(充电时有危险!)；电池正负极之间不可

32、短路；不可以过大电放逐电(超过最大放电电放逐电)；电池使用至终止放电电压时，应从电子产品中及时取出；用完的电池不可挤压、焚烧及拆卸；不可超过规定温度范围使用。,由于锂电池的电压高于普通电池或镍镉电池，使用时不要搞错以免损坏电路。通过熟悉型号中的CR、ER就可以知道它的种类及额定电压。在购买新电池时，一定要按原来的型号来买，否则会影响电子产品性能。,1、什么是电池？,电池Batteries是一种能量转化与储存的装置它通过反应将化学能或物理能转化为电能根据电池即一种化学电源，它由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正负极，两电极浸泡在能提供媒体传导作用的电解质中，当连接在某一外部载体上时，通过转换

33、其内部的化学能来提供能。,2、一次电池与二次电池的有哪些异同点？,一次电池只能放电一次，二次电池可反复充放电循环使用，可充电电池在放电时电极体积和结构之间发生可逆变化，因此设计时必须调节这些变化，而一次电池内部则简单得多，由于它不需要调节这些可逆性变化，一次电池的质量比容量和体积比容量均大于一般充电电池，但内阻远比二次电池大，因此负载能力较低，另外，一次电池的自放电远小于二次电池。,3、什么是IEC标准？电池常用标准有哪些？,IEC标准即国际电工委员会（International Electrical Commission），是由各国电工委员会组成的世界性标准化组织，其目的是为了促进世界电工电

34、子领域的标准化。其中关于镍镉电池的标准为IEC285，关于镍氢电池的标准是IEC，锂离子电池目前IEC标准，一般电池行业依据的是SANYO或Panasonic的标准。,电池常用IEC标准有镍镉电池的标准为IEC; 镍氢电池的标准为IEC.1;锂电池的标准为IEC.11。,电池常用国家标准有镍镉电池的标准为GB/T_1996GB/T_2000;镍氢电池的标准为GB/T_1994GB/T_2000;锂电池的标准为GB/T_1998YD/T998_1999,GB/T_2000。,另外电池常用标准也有日本产业标准JIS C 关于电池的标准及SANYOPANASONIC公司制定的关于电池企业标准。,4、

35、一般而言,锂离子电池有三部分构成:,a.锂离子电芯,b.保护电路(PCM),c.外壳即胶壳,5、电池的分类,从锂离子电池与手机配合情况来看,一般分为外置电池和内置电池,这种叫法很轻易理解,外置电池就是直接装在手上背面,如: MOTOROLA 191,SAMSUNG 系列等;而内置电池就是装进手机后,还另有一个外壳把其扣在手机电池内,如:MOTOROLA 998,8088,NOKIA的大部分机型,1.外置电池,外置电池的封装形式有超声波焊接和卡扣两种:,1.1超声波焊接,外壳,这种封装形式的电池外壳均有底面壳之分,材料一般为ABS+PC料,面壳一般喷油处理,代表型号有 :MOTOROLA 191

36、,SAMSUNG 系列,原装电池的外壳经喷油处理后长期使用一般不会磨花,而一些品牌电池或水货电池用上几天外壳喷油就开始脱落了.其原由于:手机电池的外壳较便宜,而喷油处理的本钱一般为外壳的几倍(好一点的),这样处理一般有三道工序:喷光油(打底),喷油(形成颜色),再喷亮油(顺序应该是这样的,假如我没记错的话),而一些厂商为了降低本钱就省往了第一和第三道工序,这样本钱就很低了.,超声波焊塑机,其作用为:,行业内比较好的国产超声波焊塑机应该是深圳科威信机电公司生产的.,焊接,有了好的超声波焊塑机不够的,是否能够焊接OK,还与外壳的材料和焊塑机参数设置有很大关系,外壳方面主要与生产厂家的水口料掺杂情况

37、有关,而参数设置则需自己摸索,由于涉及到公司一些技术资料,在这里不便多讲.,1.2卡扣式,卡扣式电池的原理为底面壳设计时形成卡扣式,其一般为一次性,假如卡好后用户强行折开的话,就无法复原,不过这对于生产厂家来讲不是很大的难度(卡好后再折开),其代表型号有:爱立信788,MOTOROLA V66.,2.内置电池,内置电池的封形式也有两种,超声波焊接和包标(使用商标将电池全部包起),超声波焊接的电池主要有:NOKIA 8210,8250,8310,7210等.,包标的电池就很多了,如前两年很浒的MOTO998 ,8088了.,基础知识！,锂离子电池原理及工艺流程,一、原理,1.0 正极构造,LiC

38、oO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体（铝箔） 正极,2.0 负极构造,石墨+导电剂(乙炔黑)+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体（铜箔） 负极,3.0工作原理,3.1 充电过程,如上图一个电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极跳进电解液里，传奇私服爬过隔膜上弯弯曲曲的小洞，游泳到达负极，与早就跑过来的电子结合在一起。,正极上发生的反应为,LiCoO2=充电=Li1-xCoO2+Xli+Xe(电子),负极上发生的反应为,6C+XLi+Xe=LixC6,3.2电池放电过程,放电有恒放逐电和恒阻放电，恒放逐电实在是在外电路

39、加一个可以随电压变化而变化的可变电阻，恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。由此可知，只要负极上的电子不能从负极跑到正极，电池就不会放电。电子和Li+都是同时行动的，方向相同但路不同，放电时，电子从负极经过电子导体跑到正极，锂离子Li+从负极跳进电解液里，爬过隔膜上弯弯曲曲的小洞，游泳到达正极，与早就跑过来的电子结合在一起。,二、 工艺流程,三、电池不良项目及成因：,1.容量低,产生原因：,a. 附料量偏少； b. 极片两面附料量相差较大； c. 极片断裂；,d. 电解液少； e. 电解液电导率低； f. 正极与负极配片未配好；,g. 隔膜孔隙率小； h. 胶粘剂老化附料脱落；

40、i.卷芯超厚（未烘干或电解液未渗透）,j. 分容时未布满电； k. 正负极材料比容量小。,2.内阻高,产生原因：,a. 负极片与极耳虚焊； b. 正极片与极耳虚焊； c. 正极耳与盖帽虚焊；,d. 负极耳与壳虚焊; e. 铆钉与压板接触内阻大； f. 正极未加导电剂；,g. 电解液没有锂盐； h.电池曾经发生短路； i. 隔膜纸孔隙率小。,3.电压低,产生原因：,a. 副反应（电解液分解；正极有杂质；有水）； b. 未化成好（SEI膜未形成安全）；,c. 客户的线路板漏电（指客户加工后送回的电芯）； d. 客户未按要求点焊（客户加工后的电芯）；,e. 毛刺； f. 微短路； g. 负极产生枝晶

41、。,4.超厚,产生超厚的原因有以下几点:,a. 焊缝漏气; b. 电解液分解; c. 未烘干水分;,d. 盖帽密封性差; e. 壳壁太厚; f. 壳太厚;,g. 卷芯太厚(附料太多；极片未压实；隔膜太厚)。,5.成因有以下几点,a. 未化成好（SEI膜不完整、致密）； b. 烘烤温度过高粘合剂老化脱料； c. 负极比容量低；,d. 正极附料多而负极附料少； e. 盖帽漏气，焊缝漏气； f. 电解液分解，电导率降低。,6.爆炸,a. 分容柜有故障（造成过充）； b. 隔膜闭合效应差; c. 内部短路,7.短路,a. 料尘； b. 装壳时装破； c. 尺刮（小隔膜纸太小或未垫好）;,d. 卷绕不齐

42、； e. 没包好； f. 隔膜有洞; g. 毛刺,8.断路,a) 极耳与铆钉未焊好，或者有效焊点面积小；,b) 连接片断裂（连接片太短或与极片点焊时焊得太靠下）,1、 基本工作原理,1）、正极反应： LiCoO2 = Li1-xCoO2 + x Li+ + xe-,2）、负极反应： 6C + x Li+ + xe- = LixC6,3）、电池反应：LiCoO2 + 6C = Li1-xCoO2 + LixC6,4）、电池的电动势：,（1）、定义：在没有电流的情况下，电池正、负极两真个电位差。,（2）、影响因素：由电极材料决定，不受其它任何辅助材料影响。,2 电压特性,1）、开路电压：用电压表直

43、接丈量的正、负极两真个电压。,E = V I R,2）、工作电压范围：2.75 4.2 volt。,3）、额定电压：3.6 volt。,4）、均匀工作电压: 3.72 volt。,5）、影响电压特性的基本因素,（1）、电极材料；（2）、电极配方；（3）、电池设计；,4、 工作电流：,1）、电极的极化：由于电池电极上有电流通过，导致电极电位偏离平衡状态。,a、欧姆极化：电池材料的电阻影响。,b、电化学极化：得失电子的难易，导致电极电位偏离平衡状态。,c、浓差极化：由于离子迁移速度慢，导致电极电位偏离平衡状态。,2）、极化与电流的关系：ie < ir < ic,2）、工作电流的确定：

44、ic； 2-3 mA/cm2；,3、影响工作电流的因素,（1）、电极配方，导电材料性能、用量、粘合剂用量。,（2）、极片的面积；,（3）、极片压实密度；,（4）、钝化膜的厚度；,化学电源在实现能量的转换过程中，必须具有两个必要的条件：,一. 组成化学电源的两个电极上进行的氧化还原过程，必须分别在两个分开的区域进行，这一点区别于一般的氧化还原反应。,二. 两电极的活性物质进行氧化还原反应时所需电子必须由外线路传递，这一点区别于金属腐蚀过程的微电池反应。,为了满足以上的条件，任何一种化学电源均由以下四部分组成：,1、 电极电池的核心部分，它是由活性物质和导电骨架所组成。活性物质是指正、负极中参加成

45、流反应的物质，是化学电源产生电能的源泉，是决定化学电源基本特性的重要部分。对活性物质的要求是：,1） 组成电池的电动势高；,2） 电化学活性高，即自发进行反应的能力强；,3） 重量比容量和体积比容量大；,4） 在电解液中的化学稳定性高；,5） 具有高的电子导电性；,6） 资源丰富，价格便宜。,2、 电解质电池的主要组成之一，在电池内部担负着传递正负极之间电荷的作用，所以势一些具有高离子导电性的物质。对电解质的要求是：,1） 稳定性强，由于电解质长期保存在电池内部，所以必须具有稳定的化学性质，使蕴躲期间电解质与活性物质界面的电化学反应速率小，从而使电池的自放电容量损失减小；,2） 比电导高，溶液

46、的欧姆压降小，使电池的放电特性得以改善。对于固体电解质，则要求它只具有离子导电性，而不具有电子导电性。,3、 隔膜也叫隔离物。置于电池两极之间。隔膜的外形有薄膜、板材、棒材等。其作用是防止正负极活性物质直接接触，造成电池内部短路。对于隔膜的要求是：,1） 在电解液中具有良好的化学稳定性和一定的机械强度，并能承受电极活性物质的氧化还原作用；,2） 离子通过隔膜的能力要大，也就是说隔膜对电解质离子运动的阻力要小。这样，电池内阻就相应减小，电池在大电放逐电时的能量损耗减小；,3） 应是电子的良好尽缘体，并能阻挡从电极上脱落活性物质微粒和枝晶的生长；,4） 材料来源丰富，价格低廉。常用的隔膜材料有棉纸

47、、微孔橡胶、微孔塑料、玻璃纤维、水化纤维素、接枝膜、尼龙、石棉等。可根据化学电源不同系列的要求而选取。,5.成因有以下几点,a. 未化成好（SEI膜不完整、致密）； b. 烘烤温度过高粘合剂老化脱料； c. 负极比容量低；,d. 正极附料多而负极附料少； e. 盖帽漏气，焊缝漏气； f. 电解液分解，电导率降低。,前进中兄这个是针对(循环寿命短)的成因?,呵呵:你对待工作肯定很认真!值得我们大家学习!_,(安全性意味着在运输、贮存、操纵、使用和处理过程中无电解液泄漏，电池泄放、解体（爆炸）或火焰之类不受欢迎的事件出现的能力。),锂离子电池对使用条件的要求也比较特殊，它要求将电压控制在2.54.

48、2V/单体。假如使用时电压太低，会降低电池的使用寿命，充电时电压过高可能会引起爆裂。所以锂离子电池不能单独使用，必须配上电子保护线路以保证它工作在答应的范围之内，这样才能保证锂离子电池的安全性并有效的延长使用寿命。 由于锂离子电池的特殊性，它对充电器的要求也相当高，锂离子电池最理想的充电方式为恒流恒压方式，先以恒流充电至4.2V/单体，然后转为恒压充电。当电流小到一定程度后充电结束。锂离子电池对充电器的电压精度要求较高。电压少于额定（4.2V）0.1V就会导致充电不足，约少充15%左右的电量。电压超过额定（4.2V）0.1V又会引起过充，影响电池的安全性能。,我说的片面不完全,请大家继续补充!

49、,电池知识,A.锂动力电池的主要构成,（1）电池盖,（2） 正极活性物质为氧化钴锂,（3） 隔膜一种特殊的复合膜,（4） 负极活性物质为碳,（5） 有机电解液,（6）电池壳,. 锂动力电池的优越性能,我们经常说的锂离子电池的优越性是针对于传统的镉镍电池（Ni/cd）和氢镍电池（Ni/cd）来讲的。那么，锂离子电池究竟好在哪里呢？,（1）工作电压高 （2）比能量大 （3）循环寿命长 （4）自放电率低 （5）无记忆效应（6）无污染,.锂动力电池的组装过程,锂动力电池的工艺及技术要求非常严格、复杂，这里只能简单先容一下其中的几个主要工序。,（1） 制浆,用专门的溶剂和粘贴剂分别与粉末状的正负极活性物质混合，经高速搅拌均匀后，制成浆状的正负极物质。,（2） 涂