手持机改装锂电池的综合帖

1、手持机改装锂电池的综合帖 锂电池与充电电路锂电池是继镍镉、镍氢电池之后，可充电电池家族中的佼佼者锂离子电池 以其优良的特性，被广泛应用于 : 手机、摄录像机、笔记本电脑、无绳电话、电 动工具、遥控或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。一、锂电池与镍镉、镍氢可充电池： 锂离子电池的负极为石墨晶体， 正极通常为二氧化锂。 充电时锂离子由正极向负 极运动而嵌入石墨层中。放电时，锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极。 所以，在该电池充放电过程中锂总是以锂离子形态出现， 而不是以金属锂的形态 出现。因而这种电池叫做锂离子电池，简称锂电池。 锂电池具有：体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电

2、率低、电 池循环次数多等优点，但价格较贵。镍镉电池因容量低，自放电严重，且对环境 有污染，正逐步被淘汰。镍氢电池具有较高的性能价格比，且不污染环境，但单 体电压只有 1.2V ，因而在使用范围上受到限制。二、锂电池的特点：1、具有更高的重量能量比、体积能量比；2、电压高，单节锂电池电压为3.6V,等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压；3、自放电小可长时间存放，这是该电池最突出的优越性；4、无记忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应，所以锂电池充电前无 需放电；5、寿命长。正常工作条件下，锂电池充 / 放电循环次数远大于 500次；&可以快速充电。锂电池通常可以采用0.51倍容量的电流充电，

3、使充电时间 缩短至12小时；7、可以随意并联使用；8、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素，对环境无污染，是当代最先进的 绿色电池；9、成本高。与其它可充电池相比，锂电池价格较贵。三、锂电池的内部结构 ： 锂电池通常有两种外型：圆柱型和长方型。电池内部采用螺旋绕制结构， 用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材 料在正、负极间间隔而成。 正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及由铝 薄膜组成的电流收集极。 负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜组成的 电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件,以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。单节锂电池的

4、电压为3.6V，容量也不可能无限大，因此，常常将单节锂电池进 行串、并联处理，以满足不同场合的要求。四、锂电池的充放电要求；1、锂电池的充电：根据锂电池的结构特性，最高充电终止电压应为4.2V，不能过充，否则会因正极的锂离子拿走太多，而使电池报废。其充放电要求较高，可 采用专用的恒流、恒压充电器进行充电。通常恒流充电至 4.2V/ 节后转入恒压充 电，当恒压充电电流降至100mA以内时，应停止充电。充电电流（mA =0.11.5倍电池容量（如1350mAh勺电池，其充电电流可控制 在1352025mA之间）。常规充电电流可选择在0.5倍电池容量左右，充电时间 约为 2 3 小时。2、锂电池的放

5、电： 因锂电池的内部结构所致， 放电时锂离子不能全部移向正极， 必须保留一部分锂离子在负极，以保证在下次充电时锂离子能够畅通地嵌入通 道。否则，电池寿命就相应缩短。为了保证石墨层中放电后留有部分锂离子，就 要严格限制放电终止最低电压， 也就是说锂电池不能过放电。 放电终止电压通常 为 3.0V/ 节，最低不能低于 2.5V/ 节。电池放电时间长短与电池容量、放电电流 大小有关。电池放电时间（小时） =电池容量 / 放电电流。锂电池放电电流 （mA） 不应超过电池容量的3倍。（如lOOOmAHfe池，则放电电流应严格控制在 3A以 内）否则会使电池损坏。 目前市场上所售锂电池组内部均封有配套的充

6、放电保护板。 只要控制好外部的充 放电电流即可。五、锂电池的保护电路： 两节锂电池的充放电保护电路如图一所示。由两个场效应管和专用保护集成块 S-8232组成，过充电控制管FET2和过放电控制管FET1串联于电路，由保护IC 监视电池电压并进行控制，当电池电压上升至4.2V时，过充电保护管FET1截止， 停止充电。为防止误动作， 一般在外电路加有延时电容。 当电池处于放电状态下， 电池电压降至2.55V时，过放电控制管FET1截止，停止向负载供电。过电流保 护是在当负载上有较大电流流过时，控制 FET1使其截止，停止向负载放电，目 的是为了保护电池和场效应管。 过电流检测是利用场效应管的导通电

7、阻作为检测 电阻，监视它的电压降， 当电压降超过设定值时就停止放电。 在电路中一般还加 有延时电路，以区分浪涌电流和短路电流。该电路功能完善，性能可靠，但专业 性强，且专用集成块不易购买，业余爱好者不易仿制。六、简易充电电路：现在有不少商家出售不带充电板的单节锂电池。 其性能优越， 价格低廉， 可用于 自制产品及锂电池组的维修代换， 因而深受广大电子爱好者喜爱。 有兴趣的读者 可参照图二制作一块充电板。 其原理是： 采用恒定电压给电池充电， 确保不会过 充。输入直流电压高于所充电池电压 3伏即可。 R1、Q1、W1、TL431 组成精密可 调稳压电路，Q2 W2 R2构成可调恒流电路，Q3 R

8、3 R4 R5 LED为充电指示 电路。随着被充电池电压的上升，充电电流将逐渐减小，待电池充满后R4上的压降将降低，从而使Q3截止，LED将熄灭，为保证电池能够充足，请在指示灯 熄灭后继续充1 2小时。使用时请给Q2 Q3装上合适的散热器。本电路的优点 是：制作简单，元器件易购，充电安全，显示直观，并且不会损坏电池通过改变W1可以对多节串联锂电池充电，改变 眼可以对充电电流进行大范围调节。 缺点是：无过放电控制电路。 图三是该充电板的印制板图 （从元件面看的透视图） 。七 单节锂电池的应用举例1 作电池组维修代换品有许多电池组： 如笔记本电脑上用的那种， 经维修发现， 此电池组损坏时仅是个 别

9、电池有问题。可以选用合适的单节锂电池进行更换。2 制作高亮微型电筒笔者曾用单节 3.6V1.6AH 锂电池配合一个白色超高亮度发光管做成一只微型电 筒，使用方便，小巧美观。而且由于电池容量大，平均每晚使用半小时，至今已 用两个多月仍无需充电。电路如图四所示。3、代替3V电源由于单节锂电池电压为 3.6V 。因此仅需一节锂电池便可代替两节普通电池，给 收音机 随身听 照相机等小家电产品供电， 不仅重量轻， 而且连续使用时间长。八、锂电池的保存：锂电池需充足电后保存。在20C下可储存半年以上，可见锂电池适宜在低温下 保存。曾有人建议将充电电池放入冰箱冷藏室内保存，的确是个好注意。九、使用注意事项：

10、 锂电池绝对不可解体、钻孔、穿刺、锯割、加压、加热，否则有可能造成严重后 果。没有充电保护板的锂电池不可短路，不可供小孩玩耍。不能靠近易燃物品、 化学物品。报废的 锂电池要妥善处理。采用保护板上的充电保护一定要注意以下两点：1、保护动作值比较高，单节有的可达 4.4V ，长时间对电池寿命有影响，也危险。2、 有的保护板不保护过充，只保护过放！判断方法是，看是否板上有两片反向串联的8角MOS管，有的话 就是都保护（保护过充 +保护过放），只有一个的话就只保护一个了。简单可靠的锂电池保护方案 电路很简单，元件很容易廉价获得，适用范围很宽，可以适应 2 节4 节串连电压，保护电流可以通 过元件参数选

11、择，附加电路不消耗电流，保护特性也比较理想，原理如下： 正常没有负载时，三极管得不到偏置而截至，因此场效应管得到栅压并导通，输出端子为全电池电压，同 时附加电路不耗电。正常使用时，场效应管DS压降比较低，一般为 0.2V以下，以上状态仍然保持，附加电路仍然不耗电。当过流甚至短路时，场效应管DS压降升高，达到0.45V或更高时，三极管开始导通，并把栅极电压拉下，正反馈使得场效应管很快截止。此时若流经外部端子仅有很少的电流（或者哪怕有几M的导通电阻），则三极管就会持续导通、效应管保持截止。一旦外部负载完全撤掉，则三极管就会恢复正 常的截至状态，供电也将恢复正常。参数的选择：1、栅极电阻200k。事

12、实上可以在100k到1M之间都可以。太小则保护状态有点消耗，太大可靠性降低。2、基极电阻300k。类似选取。3、电容。这主要是在接通电源瞬间提供大电流通路，以免电容负载不能加载。时间常数与基极电阻配合， 可取1mS- 3mS图上选择 0.005uF。4、 三极管。几乎任何小功率的硅管都可以。我要用9014。5、场效应管。主要是选择低压的管子，导通电阻要合适。导通电阻=0.5V/保护电流。假设保护电流为5A， 那么就应该选择导通电阻为 0.1欧左右的。我自己想装一个 12Ah的，保护电流25A,那么我就选择 0.07 欧的IRF540四个并联。一般来讲，可以选择保护电流=2C/h。也就是说，为容

13、量电流的2倍。例如2Ah的， 可选4A保护。安装时，一般不用接散热片，因为功耗很小。有人可能会问三极管导通电压不是 0.7V吗，为什么你用0.5V ?因为我这里是微小电流使用，导通电压 就是 0.5V 左右。还有人问充电怎么办？我是想用另外一根线路，加些二极管。事实上，每3个电池串连也想加上防互放二极管（肖）。 1 个小时前在开会，想到此线路。下班后纸上画出用数码拍好上图。没经过 验证，等回去试验一下。补充：已经试验成功，文字稍有调整，图上电容应取 0.005uF 。更新：增加欠压保护电路加上了欠压保护的完整电路，经过试验，具有以下功能和特点：1、欠压过放保护，可调节（若不想可调也可，把可调的

14、换成固定的）。一旦欠压动作，则需要电压再升高5%才可能恢复。采用了电池电压检测器S8081，本身耗电不到3微安，场效应管漏极输出，见后附说明。我用3节锂电，把保护电压调节到 3.0V。2、 短路和过流保护，原理见首贴，只不过增加了一个2M电阻，用于电荷泄放，以及一个二极管D （使用普通1N4001就可以），用于提供初始充电通路。3、 耗电很小。正常电压时，耗电其实就是这个1M的可调电阻，可以选择 2M甚至更大就可以减少电流。即 便在1M下，耗电约12微安，仅为600mAh锂电池自放电流的一半以下。保护电路动作后，电流为 35微安 左右，也是微不足道的。4、可以使用容性负载，即可以在短时间内提供

15、较大的电流而不保护。5、 仅仅通过调节1M多圈可调电阻，就可以适应2节、3节、4节锂电池。对于1节锂电池，本电路也适用， 但需要采用低夹断电压的场效应管。II-简单可靠的锂电池充电方案电路很简单，元件很容易廉价获得，适用范围很宽，可以适应 1节一4节串连电压，充电电流可以通 过元件参数选择，充电特性也比较理想，原理如下：由LM317和R1、R2、R3组成一个典型的恒流电路（431暂时认为断开R4比较大可以先不看）。当电 压不太高时保持恒定的充电电流。以两节电池充电为例，理想状态下，充电电流应该是电压达到 8.3V前一直保持恒定。当 A点电压达到拐点值 8.3V时，经过R4 R5分压，TL431

16、开始导通，并把LM317的基准点 电压从8.3V逐渐拉下。所谓拐点就是指电流开始下降的那点。直到电压达到8.4V的0电流点，A点仍然保持这个8.3V电压，LM317的输出Vout下降到8.4V，其调整端下降到7.17V。电池电压为8.3V时（拐点） 各点的电压都标在图上，充电截止（8.4V ）的各点电压以括号形式也标在后边。引 7 Vout R1 4 1LM3 U”炭関11Vwt0.0 (p l)R3r, l(ii?317VrefR2 3 2AI?)0.3A2节锂电池T14 23.2kEl充电电路TT4712 5(2 5)红色：拐点电国R5 10k括号肯亢电结束时地元件选择LM317,三端可调

17、串连稳压块，选塑封的，LM317T,常用。根据电流不同，应选用相应的散热片。TL431，三端可调并联稳压块，与一个小三极管外形一样，常用。RL就是外接被充电池。电流采样电阻 R1，计算方法是 R1 = 1.23 /充电电流。例如，若充电电流为0.3A，则电阻应该选择 4.1欧。这个电阻一般要选择功率大一些的，比如1A就应该是2W勺。可调电阻R4可以选择那种篮色的精密多圈，取比额定值大一些的，比如23.2k的就可以选择25K的多圈。若嫌多圈太贵或难找，也可以用一个固定电阻串连一个普通可调电阻。例如23.2k的就可以选择22k固定加一个2.2k -3.9k可调节的，以便进行精细调节。 电阻R2的要

18、求不是很高，可以采用串并联的方法得到。 比如8.8欧可以选择10欧并联75欧（或并50欧91欧）若电路设计为适应不同的电压，比如可以转换完成2节、3节、4节电池的充电，那就应该分别选择可调电阻，并找一个2刀3掷波段开关，用来切换两个可调电阻。若要求充电电流也可以变化，自然也可以使用 波段开关来转换。电池节1 |2 |34件恒菽电流电毓恒流电流恒流电流点竺、结東结束结簣结東结束结束结束结東Vout (V) 11114. 23. 3& 412,转1&. 3317 Vout5. 324. 29. 53413. 6S12.617- 8316. 8电涼A317 Vref4.152. 9?& 3J U12

19、, 4511.416.615* 60.3R1 (Ohm)4. 14. 14. 14.14. 20. 058. 80.1L3. 90.1519.40. 20. 01JG1001.131001.131001.031001. 03R466001.6523200丘S39S009. 955640014.10. 00025100002. 5100002” 5100002.5100002. 5充电曲裁刚才试验了一下，为了省事，直接仿照电路图搭焊，也算直观，经过测量，一切均为预期，试验成功 这个电路的特点是：简单容易做，充电特性很理想。试验电路中，我的电阻选择：R1： 3.9 欧，1WR2: 8.7欧（10欧

20、并68欧）R3: 100 欧R4: 20k + 5k 可调调整时，接上电源（需要高于电池最高电压3.8V或以上，在此例中，为 12.2V），不接负载，调整 R4使得Vout为8.4V即可。验证：用电流表短路 Vout到地，应该是额定电流。这个电路的弱点是：没有反接保 护。反接后尽管不会马上有什么损害，但电池放电。另外，若是接入比额定值高的电池（比如2节电池的充电电路接了 3节电池），则有少许放电。R5: 10k实际测量恒流电流为 0.32A旅行充电器有两个致命的问题：1、 电流不可调节、不够大，电压也不可改变。我买了 100多个锂电池，串并联后组成电池组（15000mAh 以上），那肯定不行的

21、。2、过充。参考我在另外一贴发的：我也测量了两个手机 3.6V锂电充电器，发现特性都不好，都有过充的现象，一个居然是到4.45V突然截止，难怪我的手机的电池已经鼓了。另一个是充电到4.3V电流都不下降，到了 4.8V电流还有50mA打开一看，里面就是一个 LM324和两只三极管，没发现什么稳压的基准，只看到两个二极管，其中一个正接估 计是用这个0.7V的不稳定的随温度变化的正向电压做基准的，稳定程度可想而知！车充输入电压10V-36V，充电电流0.75A，充满电自动停充。换一电阻，可改为 4.2V（R5换为12K）或者8.4V（R5换为6.8K）充电板，除用于锂电池充电外，也可以用于镍氢电池或

22、镍镉电池的充电，改动方法见图片该龟阻顶理图屮标为R1 1此处电埒板L标的是 R2：因为耍给7.2V仰电 池充电.通过汁* H I电RI阻侑我取的足& 2K这两个屯阻历取阻值 和输出电压的关系: VcnH （输出电压）= 1.25VXC1+R1 /R2） 江；公式中的RMIR2 是原理图中的R1和R2偉电追尿理图甲I：此处电跆板上.K : kl为要给7. i里电/ II ：.此LRIWKM我以的是47K细调VR15. 8v 充电 板3. 6v 锂电 充电更决割肚頼用脏总噺羽盛玫沟翻成的一忡芯橹入煙匡、岛筑.疾於毎*貝弃姜 艸血护功歸鸽电缴泄井但圖护再曲為售仰較疫再冬刖了展但阳运傅.進叽现即介锚一

23、款 -恕I的DC-DC会換奧.并介馆一下它的犷展使用豊品Si闻宁汽辜*H潭鴛吳机j2YHJ 十怎说壬- 加U；?龙.电个竝程DQ处啓.以上蝕计英实血E个乌疋的DOM：变型矗”只不垃是!见7+2V换电世的充电萎取.a 讦別-疋.八2理总大电远力om 就 W3刖唸沦人电芒：门迁电黒去按左百已.氏 门逬収很赵其i :匚匸尸.回主它也沦也融圧电进沙适应多烂淫适* 詳_:仆常几柑啟耳力注I一、*3-6VS rate只茴左集攻过相的13搭与13厲闾時蛙一貝0. 25轅N I K的4、倍鱼羈親电盟. 閱商犍谕dlQlEE彎炽.型后塔时就S梭上的可词电SVRL用愍字开用衣掘测琳111 口逼口门窃.區电忌炽.邛即叭 这为乂仝成了一个亠耽总圧.坯大r：UJ0,75A的n护 应电走疋电电芒V左电电建的词空.见廉建B!*电凰R12.醴0为朗只幷st的Q-胡口的砧片羽用冀为电記 取幷网电轧注討如违炕为07仏此斗若去抻一只, 39ft电币忸汽位阔丈为0. 375AR石 S