锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
年锂金属电池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世纪70年代时,M.S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。随着科学技术的发展,现在锂电池已经成为了主流。
锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池;锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的;可充电电池的第五代产品锂金属电池在年诞生,其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制,现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。
锂电池标3.7V或4.2V,是一回事。只是生产厂商标注的不一样而己。3.7V指电池使用过程中放电的平台电压,而4.2伏指的是充电满电时的电压。常见的可充锂电池,电压都是标3.6或者3.7v,充满电的时候是4.2v,这跟电量(容量)关系不大,电池从mah到mah,3.7V是指电池电用完时的最低电压。
一般认为将锂电池的空载电压放到3.7V就认为电用完了,锂电池放电不能将空载电压放到3.7V以下的,否则会损害电池,4.2V是电池充电的最高限制电压,一般认为将锂电池的空载电压充到4.2V就认为电充满了,电池充电过程中,电池的电压在3.7V逐渐上升到4.2V,锂电池充电不能将空载电压充到4.2V以上的,否则也会损害电池。
引言
家里的手电筒坏了,充电电池报废,太阳能电池板报废,LED灯跟瞎子一样,拆开后电路简陋,而且充电匹配的插头不常见。
于是乎就萌生一种改造的想法,改造方案如下:
棒状电池换成大容量3.7V扁平状锂电池;
优化电路,换成具有现代感的充电保护电路,而不是老式的刻蚀电路;
LED灯换为5W的大功率LED;
充电口换为Micro-USB;
太阳能电池不实用,开学后我们寝室背光,晒个屁,拆掉不用;
充电口,LED,锂电池什么的没有什么好说的,着重说一下充电电路方案;
电路方案与实现:
在网上搜了一下,充电保护电路种类繁多,有只充电保护的,还有充电放电保护一体的,还有同步升压的,碍于成本和使用情况,就仅仅选择了充电保护电路;
充电保护电路大概分为,电源管理芯片加附属电路和纯模拟电路搭建,当然了,对于我这个小白肯定是用电源管理芯片了,下面我说一下有关的电源管理芯片;
fs
fs是一款完整的单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器。其SOT封装与较少的外部元件数目使得fs成为便携式应用的理想选择。fs可以适合USB电源和适配器电源工作。由于采用了内部PMOSFET架构,加上防倒充电路,所以不需要外部检测电阻器和隔离二极管。热反馈可对充电电流进行调节,以便在大功率操作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。充电电压固定4.2V,而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10时,fs将自动终止充电循环。当输入电压(交流适配器或USB电源)被拿掉时,fs自动进入一个低电流状态,将电池漏电流降至2uA以下。也可将PJ置于停机模式,以而将供电电流降至45uA。fs的其他特点包括充电电流监控器、欠压闭锁、自动再充电和一个用于指示充电结束和输入电压接入的状态引脚。
特点
·mA的可编程充电电流;
·无需MOSFET、检测电阻器或隔离二极管;
·用于单节锂离子电池、采用SOT23-5封装的完整线性充电器;
·恒定电流/恒定电压操作,并具有可在无过热危险的情况下实现充电速率最大化的热调节功能;
·直接从USB端口给单节锂离子电池充电;
·精度达到±1%的4.2V预设充电电压;
·用于电池电量检测的充电电流监控器输出;
·自动再充电;
·充电状态输出引脚;
·C/10充电终止;
·待机模式下的供电电流为45uA;
·2.9V涓流充电器件版本;
·软启动限制了浪涌电流;
·采用5引脚SOT-23封装;
·输入电源电压(Vcc):-0.3V~10V
·PROG:-0.3V~Vcc+0.3V
·BAT:-0.3V~7V
·CHRG:-0.3V~10V
·BAT短路持续时间:连续
·BAT引脚电流:mA
·PROG引脚电流:uA
·最大结温:℃
·工作环境温度范围:-40℃~85℃
·贮存温度范围:-65℃~℃
·引脚温度(焊接时间10秒):℃
经典应用电路如下:
在3.7V锂电池充放电电路改造方案中,我们需要注意以下几个关键方面:首先,了解3.7V锂电池的特性和参数是非常重要的。3.7V是这种电池的标准电压,并且它的容量和放电率可以通过不同的规格进行分类。在进行电路改造之前,需要选择适合所需应用和电池参数的电池。其次,选择适当的充放电控制芯片也是关键的一步。充放电控制芯片的作用是控制电池的充放电过程,保护电池免受过充或过放的影响。选择一个具有良好口碑和稳定性能的充电控制芯片,可以确保电池的安全和稳定使用。第三,设计合理的充放电电路也是必不可少的环节。充放电电路的设计需要考虑电流和电压的限制,以及电池的充电和放电曲线。同时,需要加入适当的保护电路,以防止过流、过压和短路等情况的发生。第四,在实施电路改造时,需要遵循安全规范和标准。特别是在处理锂电池时,需要特别注意防止电池爆炸或起火等安全问题。因此,遵循安全规范和标准是必不可少的。第五,在改造完成后,需要进行充分的测试和验证。这包括测试电池的充放电性能、循环寿命和安全性等方面。只有经过充分的测试和验证,才能确保电路改造的成功和电池的安全使用。总之,3.7V锂电池充放电电路改造方案需要综合考虑多个方面,包括了解电池特性、选择适当的充放电控制芯片、设计合理的充放电电路、遵循安全规范和标准以及进行充分的测试和验证。只有这样,才能确保电路改造的成功和电池的安全使用。在实施电路改造时,还需要注意一些细节问题。首先,要选择质量可靠、性能稳定的电子元件和芯片,以确保改造后的电路能够稳定运行。其次,要合理布局电路板上的元件和导线,避免出现电磁干扰和信号干扰等问题。此外,还需要注意电池的充电和放电状态,以及电流和电压的变化情况,及时调整充放电控制芯片的设置,以确保电池的安全和稳定使用。此外,为了延长电池的使用寿命,还需要注意一些使用技巧。例如,避免将电池过度充电或过度放电,避免将电池暴露在高温环境中,以及定期对电池进行维护和保养等。这些使用技巧可以帮助延长电池的使用寿命,提高电路改造的经济效益和社会效益。综上所述,3.7V锂电池充放电电路改造方案是一个复杂而重要的工程。在实施改造时,需要综合考虑多个方面,包括电池特性、充放电控制芯片、充放电电路、安全规范和标准以及测试和验证等。同时,还需要注意细节问题和电池的使用技巧,以确保改造的成功和电池的安全使用。通过这样的改造方案,可以为各种应用领域提供更加稳定、可靠和安全的3.7V锂电池充放电解决方案。
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