鋰電池以其能量密度高、體積小、重量輕等優點，在手機、筆記本電腦市場已經完全取代其他電池，占有率幾乎達到了100%。目前，鋰電池正迅速延伸至電動工具及其他的應用中，它廣闊的市場前景也越來越得到業界的認同。不過

，與鎳氫、鎳鎘
、鉛qian酸suan電dian池chi相xiang比bi，要yao更geng快kuai地di推tui動dong鋰li電dian池chi的de應ying用yong和he發fa展zhan
，還hai必bi須xu不bu斷duan提ti高gao它ta的de安an全quan性xing和he使shi用yong壽shou命ming。本ben文wen將jiang從cong充chong電dian器qi角jiao度du
，討tao論lun一yi種zhong新xin型xing的de充chong電dian解jie決jue方fang案an以yi提ti高gao鋰li電dian池chi的de安an全quan性xing，延yan長chang電dian池chi使shi用yong壽shou命ming，同tong時shi降jiang低di充chong電dian器qi的de成cheng本ben。

在使用電池的過程中
，我們常會聽到電池業者這樣的一句話：“電池使用中壞的少
，更多的是被充壞的”。這句話我們可以理解為
，不正確的充電條件或方法將更容易損害電池、降低電池的壽命。以18650鈷酸鋰電池為例，當充電過溫，在70℃左右：電解質界麵(SEI)模開始分解並發熱

；120℃左右：電解質
、正極開始熱分解

，造成析氣並使溫度迅速上升；在到260℃左右：電池爆炸。或充電過壓，以過壓5.5V來看，容易使鋰金屬析出，溶劑被氧化
，溫度上升
，產生惡性循環
，甚至電池著火、爆炸。因此，針對如何充電，我們共同來探討下麵幾個重要的問題。

為什麼需要預充功能

電池工作電壓從2.5V(碳負極電池：3V，電量為0%)到4.2V(電量為100%)。當電壓小於2.5V時(shi)，電(dian)池(chi)放(fang)電(dian)終(zhong)止(zhi)。同(tong)時(shi)因(yin)為(wei)放(fang)電(dian)回(hui)路(lu)關(guan)閉(bi)使(shi)內(nei)部(bu)保(bao)護(hu)電(dian)路(lu)的(de)電(dian)流(liu)損(sun)耗(hao)也(ye)降(jiang)為(wei)最(zui)低(di)。當(dang)然(ran)，實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)由(you)於(yu)不(bu)同(tong)的(de)內(nei)部(bu)材(cai)質(zhi)，放(fang)電(dian)終(zhong)止(zhi)電(dian)壓(ya)可(ke)在(zai)2.5V-3.0V範圍。當電壓超過4.2V時，充電回路終止
，以保護電池安全;而當單體電池工作電壓降到3.0V以下
，我們即可認為過放電狀態，放電回路終止，以保護電池安全。所以電池不用時，應將電池充電20%的電量，再進行防潮保存。

由(you)於(yu)鋰(li)電(dian)池(chi)具(ju)有(you)較(jiao)高(gao)的(de)能(neng)量(liang)比(bi)，因(yin)此(ci)在(zai)電(dian)池(chi)使(shi)用(yong)中(zhong)要(yao)嚴(yan)格(ge)避(bi)免(mian)過(guo)充(chong)
，過(guo)放(fang)的(de)現(xian)象(xiang)。過(guo)放(fang)會(hui)導(dao)致(zhi)活(huo)性(xing)物(wu)質(zhi)的(de)恢(hui)複(fu)困(kun)難(nan)
，此(ci)時(shi)如(ru)果(guo)直(zhi)接(jie)進(jin)入(ru)快(kuai)速(su)衝(chong)電(dian)模(mo)式(shi)(大電流)，會對電池產生損害，影響使用壽命並可能因此帶來安全隱患。先以小電流(C/10)充到2.5V至3.0V，再轉換成快充是必要的。

雖(sui)然(ran)目(mu)前(qian)鋰(li)電(dian)池(chi)在(zai)應(ying)用(yong)中(zhong)都(dou)帶(dai)有(you)保(bao)護(hu)板(ban)，在(zai)通(tong)常(chang)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)
，發(fa)生(sheng)過(guo)放(fang)的(de)幾(ji)率(lv)會(hui)很(hen)小(xiao)，但(dan)不(bu)加(jia)預(yu)充(chong)功(gong)能(neng)，在(zai)這(zhe)兩(liang)種(zhong)情(qing)況(kuang)下(xia)的(de)情(qing)況(kuang)還(hai)是(shi)可(ke)能(neng)帶(dai)來(lai)過(guo)放(fang)的(de)隱(yin)患(huan)。一(yi)是(shi)保(bao)護(hu)板(ban)失(shi)效(xiao)
，二(er)是(shi)長(chang)時(shi)間(jian)放(fang)置(zhi)(5%-10%/月)的自放電率。因此小電流預充可以有效解決過放電池的充電問題。

但是，充電電流並非越大越好。以單體鋰電池為例，它的充電方式都包括恒流、恒壓充電過程
，恒壓通常為4.2V(以LiCoO2電池為例)，恒流設置值為0.1C～1C。雖然大電流的充電會縮短充電時間，但也會造成電池生命周期的縮短和容量的降低
，因此我們需選擇恰當的恒流值進行充電。
上圖是一個4.2V/900mAHLiCoO2電芯的不同電流充電與電池容量的關係曲線(圖1)
，我們可以看出大約500個充放周期後，小電流充電的電池容量明顯大於大電流充電的電池容量。
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恒壓充電時的電壓精度要求

作(zuo)為(wei)高(gao)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)電(dian)池(chi)，過(guo)充(chong)會(hui)對(dui)鋰(li)電(dian)池(chi)造(zao)成(cheng)很(hen)大(da)的(de)危(wei)害(hai)
，有(you)可(ke)能(neng)會(hui)膨(peng)脹(zhang)漏(lou)液(ye)甚(shen)至(zhi)發(fa)生(sheng)爆(bao)炸(zha)。而(er)且(qie)過(guo)充(chong)容(rong)易(yi)造(zao)成(cheng)電(dian)池(chi)裏(li)麵(mian)的(de)電(dian)解(jie)物(wu)質(zhi)加(jia)快(kuai)反(fan)應(ying)而(er)造(zao)成(cheng)電(dian)池(chi)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)減(jian)短(duan)
，因(yin)此(ci)準(zhun)確(que)的(de)恒(heng)壓(ya)值(zhi)充(chong)電(dian)對(dui)鋰(li)電(dian)池(chi)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)而(er)言(yan)有(you)著(zhe)重(zhong)要(yao)的(de)意(yi)義(yi)。

為了更充分地充滿電，要保證恒壓值和終止電壓值的精度在1%之內。以鈷酸鋰電池為例，最好能盡可能接近4.2V，但又不超過4.2V，這種高精度的電壓充電法
，可以減少鈷的溶解，穩定LiCoO2decengzhuangjiegou，shitadebaofubufashengxiangbian
，tigaoxunhuanxingneng，bingbaochigaorongliang。ciwai，jishiqingweideguoyayehuidailailianggexianxiangdegaibian，dianchichushirongliangjianxiaohedianchixunhuanshoumingjiangdi。
在多節鋰電池串聯的情況下，為保證獲到最大的電池容量和壽命
，因此有時甚至要求精度達到0.5%以內。所以說，充電電壓的精度控製是鋰電池充電器的一個關鍵技術。

目mu前qian人ren們men對dui鋰li電dian池chi充chong電dian電dian壓ya有you這zhe樣yang一yi個ge誤wu解jie，認ren為wei有you了le電dian池chi保bao護hu板ban，在zai電dian壓ya精jing度du上shang不bu必bi關guan心xin
，這zhe是shi不bu可ke取qu的de。因yin為wei電dian池chi保bao護hu板ban目mu的de是shi用yong於yu對dui可ke能neng的de意yi外wai事shi故gu進jin行xing及ji時shi的de保bao護hu
，它ta考kao慮lv的de比bi較jiao多duo的de是shi安an全quan因yin素su
，而er不bu是shi性xing能neng因yin素su。比bi如ru以yi4.2V的電芯為例
，保護板的過壓保護參數是4.30V(有的可能會要4.4V)，假如每次都過充
，以4.30V作為充電截止點，電池容量也會很快衰減的。

為什麼需要充電定時器

曾(zeng)有(you)一(yi)家(jia)充(chong)電(dian)器(qi)廠(chang)商(shang)表(biao)示(shi)，他(ta)們(men)以(yi)前(qian)常(chang)碰(peng)到(dao)充(chong)電(dian)器(qi)用(yong)戶(hu)來(lai)退(tui)貨(huo)
，說(shuo)充(chong)電(dian)器(qi)壞(huai)了(le)，原(yuan)因(yin)是(shi)電(dian)池(chi)充(chong)了(le)一(yi)天(tian)，電(dian)池(chi)都(dou)充(chong)不(bu)飽(bao)
，充(chong)電(dian)器(qi)不(bu)轉(zhuan)燈(deng)
，一(yi)直(zhi)是(shi)紅(hong)燈(deng)。可(ke)廠(chang)家(jia)對(dui)充(chong)電(dian)器(qi)實(shi)際(ji)測(ce)量(liang)時(shi)，又(you)發(fa)現(xian)它(ta)是(shi)正(zheng)常(chang)的(de)，符(fu)合(he)出(chu)廠(chang)要(yao)求(qiu)。這(zhe)是(shi)什(shen)麼(me)問(wen)題(ti)呢(ne)?zhezhuyaoshiyinweizhechongdianqimeikaolvdaodianchidelaohuahouzifangdianbianda。ruguojiezhichongdiandedianliushezhiguoxiao

，jiangshidelaohuadedianchiyizhidabudaochongdianwanchengdeshezhidian
，congershideyonghuchanshengwupan，renweichongdianqiyihuai。

充電定時器的作用就是防止已損害的或過多循環的鋰電池，在充電的截止段，由於自放電過大
，使電池難以進入EOC的狀態(高於判斷電流)，一方麵給用戶帶來電池充不飽的誤判，另一方麵也可能由於過長時間的充電
，帶來電池過熱發生膨脹，甚至危險。

針對這些因素考量
，凹凸科技(O2Micro)推出的新型多串鋰電池充電芯片OZ8981已是一個完善的解決方案。OZ8981是(shi)一(yi)個(ge)專(zhuan)用(yong)的(de)充(chong)電(dian)管(guan)理(li)集(ji)成(cheng)芯(xin)片(pian)，它(ta)帶(dai)精(jing)確(que)電(dian)壓(ya)，電(dian)流(liu)輸(shu)出(chu)和(he)多(duo)重(zhong)保(bao)護(hu)，並(bing)提(ti)供(gong)六(liu)階(jie)段(duan)充(chong)電(dian)控(kong)製(zhi)模(mo)式(shi)，係(xi)統(tong)設(she)計(ji)方(fang)便(bian)且(qie)成(cheng)本(ben)低(di)。它(ta)主(zhu)要(yao)針(zhen)對(dui)用(yong)於(yu)輕(qing)型(xing)電(dian)動(dong)汽(qi)車(che)，電(dian)動(dong)自(zi)行(xing)車(che)和(he)電(dian)動(dong)工(gong)具(ju)上(shang)多(duo)節(jie)鋰(li)電(dian)池(chi)包(bao)。
高性價比和高可靠性的OZ8981包含單芯片集成充電控製器
，可實現高效的誤差放大器輸出。它支持0V脈衝充電、預充電、恒流充電
、恒壓充電
、截止充電、自動再充電六階段智能充電控製。支持對預充電的啟動電壓
、恒流充電值、恒壓充電值及截止充電電流值進行靈活設置。
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此外
，OZ8981有高精準充電電壓(《1%)和電流(《5%)輸出;通過外部電阻調整
，電壓輸出精度可《0.5%。支持雙充電定時器保護：預充電定時，恒壓充電定時(最大5小時
，或不使用)。支持雙溫度保護：芯片內部溫度保護(115℃)
，外部過高溫保護(默認：44℃)和過低溫保護(默認：2℃)。外部溫度保護點可外部靈活設置。支持充電過壓保護、過流保護、短路保護。支持電池自動接入檢測，支持充電狀態的直接LED顯示。該器件采用通用封裝SOP16。
圖4為OZ8981鋰電池充電曲線圖。通過與前端PWM芯片的結合
，OZ8981將幫用戶快速的實現安全高效且低成本的鋰電池充電器設計。

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