目mu前qian鋰li電dian池chi起qi火huo爆bao炸zha層ceng出chu不bu窮qiong，有you什shen麼me措cuo施shi可ke以yi避bi免mian和he杜du絕jue嗎ma
？而er事shi實shi上shang

，筆bi記ji本ben電dian池chi爆bao炸zha

，不bu僅jin同tong其qi中zhong所suo用yong的de鋰li電dian池chi電dian芯xin的de生sheng產chan工gong藝yi有you關guan，也ye同tong電dian池chi內nei封feng裝zhuang的de電dian池chi保bao護hu板ban、筆bi記ji本ben電dian腦nao的de充chong放fang電dian管guan理li電dian路lu以yi及ji筆bi記ji本ben的de散san熱re設she計ji有you關guan。筆bi記ji本ben電dian腦nao不bu合he理li的de散san熱re設she計ji和he充chong放fang電dian管guan理li，將jiang使shi電dian池chi電dian芯xin過guo熱re，從cong而er大da大da增zeng加jia了le電dian芯xin的de活huo性xing
，同tong時shi增zeng加jia了le爆bao炸zha、燃燒的幾率。

 原理及安全設置方法

1、鋰電池材料構成及性能探析

shouxianwomenlailejieyixialidianchidecailiaogoucheng，lilizidianchidexingnengzhuyaoqujueyusuoyongdianchineibucailiaodejiegouhexingneng。zhexiedianchineibucailiaobaokuofujicailiao
、電解質、隔膜和正極材料等。其中正、負極材料的選擇和質量直接決定鋰離子電池的性能與價格。因此廉價、高性能的正
、負極材料的研究一直是鋰離子電池行業發展的重點。

負極材料一般選用碳材料，目前的發展比較成熟。而正極材料的開發已經成為製約鋰離子電池性能進一步提高、價格進一步降低的重要因素。在目前的商業化生產的鋰離子電池中，正極材料的成本大約占整個電池成本的40%zuoyou，zhengjicailiaojiagedejiangdizhijiejuedingzhelilizidianchijiagedejiangdi。duililizidonglidianchiyouqiruci。biruyikuaishoujiyongdexiaoxinglilizidianchidayuezhixuyao5克左右的正極材料，而驅動一輛公共汽車用的鋰離子動力電池可能需要高達500千克的正極材料。

盡管從理論上能夠用作鋰離子電池正極材料種類很多，常見的正極材料主要成分為 LiCoO2，充(chong)電(dian)時(shi)
，加(jia)在(zai)電(dian)池(chi)兩(liang)極(ji)的(de)電(dian)勢(shi)迫(po)使(shi)正(zheng)極(ji)的(de)化(hua)合(he)物(wu)釋(shi)出(chu)鋰(li)離(li)子(zi)，嵌(qian)入(ru)負(fu)極(ji)分(fen)子(zi)排(pai)列(lie)呈(cheng)片(pian)層(ceng)結(jie)構(gou)的(de)碳(tan)中(zhong)。放(fang)電(dian)時(shi)，鋰(li)離(li)子(zi)則(ze)從(cong)片(pian)層(ceng)結(jie)構(gou)的(de)碳(tan)中(zhong)析(xi)出(chu)，重(zhong)新(xin)和(he)正(zheng)極(ji)的(de)化(hua)合(he)物(wu)結(jie)合(he)。鋰(li)離(li)子(zi)的(de)移(yi)動(dong)產(chan)生(sheng)了(le)電(dian)流(liu)。這(zhe)就(jiu)是(shi)鋰(li)電(dian)池(chi)工(gong)作(zuo)的(de)原(yuan)理(li)。

第二頁：如何設置安全的鋰電池保護電路（二）
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、鋰電池充放電管理設計

鋰(li)電(dian)池(chi)充(chong)電(dian)時(shi)，加(jia)在(zai)電(dian)池(chi)兩(liang)極(ji)的(de)電(dian)勢(shi)迫(po)使(shi)正(zheng)極(ji)的(de)化(hua)合(he)物(wu)釋(shi)出(chu)鋰(li)離(li)子(zi)，嵌(qian)入(ru)負(fu)極(ji)分(fen)子(zi)排(pai)列(lie)呈(cheng)片(pian)層(ceng)結(jie)構(gou)的(de)碳(tan)中(zhong)。放(fang)電(dian)時(shi)，鋰(li)離(li)子(zi)則(ze)從(cong)片(pian)層(ceng)結(jie)構(gou)的(de)碳(tan)中(zhong)析(xi)出(chu)，重(zhong)新(xin)和(he)正(zheng)極(ji)的(de)化(hua)合(he)物(wu)結(jie)合(he)。鋰(li)離(li)子(zi)的(de)移(yi)動(dong)產(chan)生(sheng)了(le)電(dian)流(liu)。雖(sui)然(ran)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)有(you)以(yi)上(shang)所(suo)說(shuo)的(de)種(zhong)種(zhong)優(you)點(dian)，但(dan)它(ta)對(dui)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)的(de)要(yao)求(qiu)比(bi)較(jiao)高(gao)，在(zai)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)應(ying)嚴(yan)格(ge)避(bi)免(mian)出(chu)現(xian)過(guo)充(chong)電(dian)、過放電現象，放電電流也不宜過大，一般而言，放電速率不應大於0.2C。鋰電池的充電過程如圖所示。在一個充電周期內， 鋰離子電池在充電開始之前需要檢測電池的電壓和溫度， 判斷是否可充。如果電池電壓或溫度超出製造商允許的範圍，則禁止充電。允許充電的電壓範圍是：每節電池2.5V~4.2V。

在電池處於深放電的情況下

，必須要求充電器具有預充過程，使電池滿足快速充電的條件;然後，根據電池廠商推薦的快速充電速度，一般為1C，充電器對電池進行恒流充電，電池電壓緩慢上升;一旦電池電壓達到所設定的終止電壓（一般為4.1V或4.2V），恒流充電終止，充電電流快速衰減，充電進入滿充過程;在滿充過程中
，充電電流逐漸衰減
，直到充電速率降低到C/10以下或滿充時間超時時
，轉入頂端截止充電; 頂端截止充電時，充電器以極小的充電電流為電池補充能量。頂端截止充電一段時間後
，關閉充電。

3、鋰電池保護電路設計

由於鋰離子電池的化學特性
，在正常使用過程中
，其內部進行電能與化學能相互轉化的化學正反應，但在某些條件下，如對其過充電
、guofangdianheguodianliujianghuidaozhidianchineibufashenghuaxuefufanying
，gaifufanyingjiajuhou

，huiyanzhongyingxiangdianchidexingnengyushiyongshouming，bingkenengchanshengdaliangqiti，shidianchineibuyalixunsuzengdahoubaozhaerdaozhianquanwenti，yincisuoyoudelilizidianchidouxuyaoyigebaohudianlu，yongyuduidianchidechong、放電狀態進行有效監測，並在某些條件下關斷充
、放電回路以防止對電池發生損害。

鋰離子電池保護電路包括過度充電保護、過電流/短路保護和過放電保護，要求過充電保護高精密度、保護IC功耗低、高耐壓以及零伏可充電等特性。下麵的文章將詳細介紹了這三種保護電路的原理
、新功能和特性要求，對工程師設計和研發保護電路有參考價值。

4
、鋰電池保護電路設計案例分享

以鋰電池為供電電源的電路設計中
，要求將越來越複雜的混合信號係統集成到一個小麵積芯片上，這必然給數字、模擬電路提出了低壓、低功耗問題。在功耗和功能的製約中，如何取得最佳的設計方案也是當前功耗管理技術的一個研究熱點。另一方麵， 鋰電池的應用也極大地推動了相應電池管理、電池保護電路的設計開發。鋰電池應用時必須要有複雜的控製電路
，來有效防止電池的過充電、過放電和過電流狀態。

從電動自行車能源轉變趨勢論述了采用超低功耗、高性能MSP430F20X3設計電動自行車的鋰電池充、放電保護電路的方案。該方案從係統架構


、充放電電路、檢測及保護電路設計的每一個細節論述設計的全過程，為電動自行車電源的設計者提供了比較全麵的參考。

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