锂电池基于DW01组成的过充电、过放、短路保护电路

• 原理图

1. 能量密度高
2. 工作电压高
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

1. 无电池泄漏问题，电池不含液体电解质，使用胶体固体。
2. 可制成薄电池：3.6V400mAh其厚度可以薄到0.5mm。
3. 电池可以设计成多种形状
4. 电池可弯曲变形:聚合物电池最大可弯曲900左右
5. 可制成单个高压：液体电解质电池只能通过几个电池串联获得高压。由于聚合物电池本身没有液体，可以在单个电池中制成多层组合，以达到高压。
6. 容量将是同样大小的锂离子电池的两倍.

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小时后0.2C放电至3.0V(一个循环) 重复循环500次后，容量应超过初始容量的60%.

• 国家标准规定锂电池的标准荷电维持试验为(IEC无相关标准).,电池在25摄氏度以下.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 _储存28天后5次，然后0次.2C放电至2.75V计算放电容量.

电池的内压是由充放电过程中产生的气体形成的压力.主要受电池材料制造工艺、结构等使用因素的影响.电池内压一般保持在正常水平，过充或过放时，电池内压可能会升高： 如果复合反应速度低于分解反应速度，产生的气体消耗太晚，电池内压会升高.

锂电池内压试验如下：(UL标准) 模拟电池海拔1524m高空(低压11.6kPa)接下来，检查电池是否泄漏或鼓包. 具体步骤：电池1C恒压充电恒压充电4.2V,截止电流10mA ,然后把它放在11的压力下.6Kpa,温度为(20 _3)低压箱储存6小时，电池不会爆炸、起火、开裂、漏液.

在所有环境因素中，温度对电池的充放电性能影响最大。电极/电解质界面上的电化学反应与环境温度有关。如果温度下降，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。如果温度上升，相反，即电池输出功率会上升，温度也会影响电解质的传输速度。如果温度上升，电池的充放电性能也会受到影响。但温度过高，超过45，会破坏电池内的化学平衡，导致副反应.

1. 峰值电压控制：通过检测电池的峰值电压来判断充电终点；
2. dT/dt控制：通过检测电池峰值温度变化率来判断充电终点；
3. T控制：当电池充满电时，温度与环境温度之间的差异最大；
4. -V控制：当电池充满电达到峰值电压时，电压会下降一定值
5. 计时控制：通过设置一定的充电时间来控制充电终点，一般设置充电130%标称容量所需的时间来控制；
6. TCO控制：考虑到电池的安全性和特性，应避免高温（高温电池除外）充电，因此当电池温度升高60时应停止充电。

过充是指电池在一定充电过程后继续充电。 由于负极容量高于正极容量，正极产生的气体通过隔膜纸与负极产生的镉复合。因此，一般来说，电池的内压不会显著增加，但如果充电电流过大或充电时间过长，产生的氧气消耗太晚，可能会导致内压升高、电池变形、泄漏等不良现象。同时，其电气性能也会显著降低。

储存在电池内部的电量在电压达到一定值后继续放电，通常根据放电电流确定放电截止电压。0.2C-2C放电一般设置1.0V/支,3C 以上如5C或10C放电设定为0.8V/分支，电池过放可能会给电池带来灾难性的后果，尤其是大电流过放或反复过放对电池的影响更大。一般来说，过放电会增加电池的内压，破坏正负活性物质的可逆性。即使充电只能部分恢复，容量也会明显下降。

如果将不同容量或新旧电池混合在一起，可能会出现漏液、零电压等现象。这是因为在充电过程中，一些电池在充电过程中被过度充电，一些电池没有充电，高容量的电池在放电过程中没有完全放电，而低容量的电池被过度放电。在这样一个恶性循环中，电池损坏并泄漏或低（零）电压。

由于电池在生产过程中，从涂膜到成品需要很多工序。即使经过严格的检测程序，每组电源的电压、电阻和容量也会相同，但在使用一段时间后，也会产生这样或那样的差异。就像一个母亲生的双胞胎，刚出生的时候可能长得一模一样，作为母亲很难分辨。然而，在两个孩子不断成长时，就会产生这样或那样的差异锂动力电池也是这样。使用一段时间后，锂动力电池很难采用整体电压控制，如36V电池堆必须串联10个电池。整体充电控制电压为42V，放电控制电压为26V。由于电池一致性特别好，初始使用阶段可能不会出现问题。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，（不一致是绝对的，一致性是相对的）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，当10个电池放电时，两个电池的电压是2.8V，四个电池的电压是3.2V，四只是3.4V，目前整体电压为32V，让它继续放电直到26V。这样，两个2.8V电池低于2.6V 处于过放状态。锂电池几次过放等于废。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。

锂离子电池的额定电压为3.6V(有的产品为3.7V)。充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 2.5V～2.75V(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。

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。本文仅介绍前两种最常用的。

• 锂－二氧化锰电池(Li MnO2)

【金山文档】 锂电池过充电_过放_短路保护电路详解
https://kdocs.cn/l/cvTILJQDuagP