電池充放電電路

『壹』 鋰電池充電和放電電路是怎麼保護的嗎

充電和放電均有保護電路，檢測過程電流和電壓再與用時間做監視判斷即可內。
現在的智能手機都有容保護哩電池過充，電路設計時，由於電池充電，達到指定電壓後編取程序就可以自動切斷電源！
舉例：數碼相機帶的原裝充電器，是有防止過沖功能的。

這類充電器，稱為智能充電器。因為這種充電器的核心是由單片機構成的，由一套充電電路，能實時監測電池溫度，電壓等參數，不會過熱不會過沖，而且不同電壓下充電電流也是不一樣的，充滿後還會進入浮充程序，徹底充滿後會完全關閉充電器。

還有一類就是國產山寨的傻沖，這類充電器沒有單片機控制，只有簡單的電壓轉換電路，說白了就是一個電壓器，把220V轉成4.2V，這種充電器沒有開始也沒有結束，只會不停的輸出電壓，屬於垃圾充電器。

『貳』 18650 單節電池充放電保護電路原理圖啊

工作原理：

將充電器與手機、插座連接後，電壓通過電阻調整，以專一較小值進入電壓屬比較器，輸出一個額定值，是手機正常充電。當手機充滿電時，有一個大於另一端電壓進入電壓比較器，輸出 0V，此時繼電器吸和銜鐵，使電路斷開，實現自動斷電。

『叄』 蓄電池充電和放電原理的化學方程式是什麼

蓄電池充電化學方程式：

負極反應：PbSO₄+2e⁻=Pb+SO₄²⁻

正極反應：PbO₂+2e⁻+4H++SO₄²⁻=PbSO₄+2H₂O

總反應：Pb+PbO₂+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O

蓄電池放電化學方程式：

正極反應：PbO₂+2e⁻+4H++SO₄²⁻=PbSO₄+2H₂O

負極反應：PbSO₄+2e⁻=Pb+SO₄²⁻

總反應：Pb+PbO₂+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O

(3)電池充放電電路擴展閱讀：

蓄電池每充電、放電一次，叫做一次充放電循環，蓄電池在保持輸出一定的容量的情況下所能進行的充放電循環次數，叫做蓄電池的使用壽命。蓄電池和其他直流電源並聯，對外電路輸出電能叫做浮充放電，有不間斷供電要求的設備，起備用電源作用的蓄電池都處於該種放電狀態。

蓄電池的首次充電稱為初充電，初充電對蓄電池的使用壽命和電荷容量有很大的影響。若充電不足，則蓄電池電荷容量不高，使用壽命也短；若充電過量，則蓄電池電氣性能雖然好，但也會縮短它的使用壽命。

『肆』 鋰離子電池的工作原理是怎樣的它是如何充放電的

一、發展及分類

「鋰電池」，是一類由鋰金屬或鋰合金為正/負極材料、使用非水電解質溶液的電池。

鋰電池最早期應用在心臟起搏器中。鋰電池的自放電率極低，放電電壓平緩等優點，使得植入人體的起搏器能夠長期運作而不用重新充電。鋰電池一般有高於3.0伏的標稱電壓，更適合作集成電路電源。二氧化錳電池，就廣泛用於計算器，數碼相機、手錶中。

為了開發出性能更優異的品種，人們對各種材料進行了研究，從而製造出前所未有的產品。

1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出並研究。

20世紀70年代時，M. S. Whittingham提出並開始研究鋰離子電池。

1992年Sony成功開發鋰離子電池。它的實用化，使人們的行動電話、筆記本、計算器等攜帶型電子設備的重量和體積大大減小。

由於鋰金屬的化學特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環境要求非常高。隨著科學技術的發展，鋰電池已經成為了主流。

鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。

鋰離子電池不含有金屬態的鋰，並且是可以充電的。可充電電池的第五代產品鋰金屬電池在1996年誕生，其安全性、比容量、自放電率和性能價格比均優於鋰離子電池。由於其自身的高技術要求限制，只有少數幾個國家的公司在生產這種鋰金屬電池。

二、工作原理

1. 鋰金屬電池

一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。

放電反應：Li+MnO2=LiMnO2

2.鋰離子電池：

鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質的電池。

充電正極上發生的反應為

LiCoO2=Li(1-x)CoO2+xLi++xe-(電子)

充電負極上發生的反應為

6C+xLi++xe-= LixC6

充電電池總反應：LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6

三、特徵

高能量密度鋰離子電池的重量是相同容量的鎳鎘或鎳氫電池的一半，體積是鎳鎘的20-30%，鎳氫的35-50%。

高電壓一個鋰離子電池單體的工作電壓為3.7V（平均值），相當於三個串聯的鎳鎘或鎳氫電池。

無污染鋰離子電池不含有諸如鎘、鉛、汞之類的有害金屬物質。

不含金屬鋰鋰離子電池不含金屬鋰，因而不受飛機運輸關於禁止在客機攜帶鋰電池等規定的限制。

循環壽命高在正常條件下，鋰離子電池的充放電周期可超過500次，磷酸亞鐵鋰則可以達到2000次。

無記憶效應記憶效應是指鎳鎘電池在充放電循環過程中，電池的容量減少的現象。鋰離子電池不存在這種效應。

快速充電使用額定電壓為4.2V的恆流恆壓充電器，可以使鋰離子電池在1.5-2.5個小時內就充滿電；而新開發的磷鐵鋰電池，已經可以在35分鍾內充滿電。

三、優缺點分析

1．優點

（1）能量比較高。具有高儲存能量密度，已達到460-600Wh/kg，是鉛酸電池的約6-7倍；

（2）使用壽命長，使用壽命可達到6年以上，磷酸亞鐵鋰為正極的電池1C（100%DOD）充放電，有可以使用10,000次的記錄；

（3）額定電壓高（單體工作電壓為3.7V或3.2V），約等於3隻鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯電壓，便於組成電池電源組；鋰電池可以通過一種新型的鋰電池調壓器的技術，將電壓調至3.0V，以適合小電器的使用。

（4）具備高功率承受力，其中電動汽車用的磷酸亞鐵鋰鋰離子電池可以達到15-30C充放電的能力，便於高強度的啟動加速；

（5）自放電率很低，這是該電池最突出的優越性之一，一般可做到1%/月以下，不到鎳氫電池的1/20；

（6）重量輕，相同體積下重量約為鉛酸產品的1/6-1/5；

（7）高低溫適應性強，可以在-20℃--60℃的環境下使用，經過工藝上的處理，可以在-45℃環境下使用；

（8）綠色環保，不論生產、使用和報廢，都不含有、也不產生任何鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質。

（9）生產基本不消耗水，對缺水的我國來說，十分有利。

比能量指的是單位重量或單位體積的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L來表示。Wh是能量的單位，W是瓦、h是小時；kg是千克(重量單位)，L是升（體積單位）。

2.缺點

1．鋰原電池均存在安全性差，有發生爆炸的危險。

2．鈷酸鋰的鋰離子電池不能大電流放電，價格昂貴，安全性較差。

3．鋰離子電池均需保護線路，防止電池被過充過放電。

4．生產要求條件高，成本高。

5．使用條件有限制，高低溫使用危險大。

『伍』 鋰電池充電和放電原理是什麼

一、發展及分類
「鋰電池」，是一類由鋰金屬或鋰合金為正/負極材料、使用非水電解質溶液的電池。
鋰電池最早期應用在心臟起搏器中。鋰電池的自放電率極低，放電電壓平緩等優點，使得植入人體的起搏器能夠長期運作而不用重新充電。鋰電池一般有高於3.0伏的標稱電壓，更適合作集成電路電源。二氧化錳電池，就廣泛用於計算器，數碼相機、手錶中。
為了開發出性能更優異的品種，人們對各種材料進行了研究，從而製造出前所未有的產品。
1912年鋰金屬電池最早由Gilbert N. Lewis提出並研究。
20世紀70年代時，M. S. Whittingham提出並開始研究鋰離子電池。
1992年Sony成功開發鋰離子電池。它的實用化，使人們的行動電話、筆記本、計算器等攜帶型電子設備的重量和體積大大減小。
由於鋰金屬的化學特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環境要求非常高。隨著科學技術的發展，鋰電池已經成為了主流。

鋰電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。
鋰離子電池不含有金屬態的鋰，並且是可以充電的。可充電電池的第五代產品鋰金屬電池在1996年誕生，其安全性、比容量、自放電率和性能價格比均優於鋰離子電池。由於其自身的高技術要求限制，只有少數幾個國家的公司在生產這種鋰金屬電池。
二、工作原理
1. 鋰金屬電池
一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。
放電反應：Li+MnO2=LiMnO2
2.鋰離子電池：
鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質的電池。
充電正極上發生的反應為
LiCoO2=Li(1-x)CoO2+xLi++xe-(電子)
充電負極上發生的反應為
6C+xLi++xe- = LixC6
充電電池總反應：LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6
三、特徵
高能量密度鋰離子電池的重量是相同容量的鎳鎘或鎳氫電池的一半，體積是鎳鎘的20-30%，鎳氫的35-50%。
高電壓一個鋰離子電池單體的工作電壓為3.7V（平均值），相當於三個串聯的鎳鎘或鎳氫電池。
無污染鋰離子電池不含有諸如鎘、鉛、汞之類的有害金屬物質。
不含金屬鋰鋰離子電池不含金屬鋰，因而不受飛機運輸關於禁止在客機攜帶鋰電池等規定的限制。
循環壽命高在正常條件下，鋰離子電池的充放電周期可超過500次，磷酸亞鐵鋰則可以達到2000次。
無記憶效應記憶效應是指鎳鎘電池在充放電循環過程中，電池的容量減少的現象。鋰離子電池不存在這種效應。
快速充電使用額定電壓為4.2V的恆流恆壓充電器，可以使鋰離子電池在1.5-2.5個小時內就充滿電；而新開發的磷鐵鋰電池，已經可以在35分鍾內充滿電。
三、優缺點分析
1．優點
（1）能量比較高。具有高儲存能量密度，已達到460-600Wh/kg，是鉛酸電池的約6-7倍；
（2）使用壽命長，使用壽命可達到6年以上，磷酸亞鐵鋰為正極的電池1C（100%DOD）充放電，有可以使用10,000次的記錄；
（3）額定電壓高（單體工作電壓為3.7V或3.2V），約等於3隻鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯電壓，便於組成電池電源組；鋰電池可以通過一種新型的鋰電池調壓器的技術，將電壓調至3.0V，以適合小電器的使用。
（4）具備高功率承受力，其中電動汽車用的磷酸亞鐵鋰鋰離子電池可以達到15-30C充放電的能力，便於高強度的啟動加速；
（5）自放電率很低，這是該電池最突出的優越性之一，一般可做到1%/月以下，不到鎳氫電池的1/20；
（6）重量輕，相同體積下重量約為鉛酸產品的1/6-1/5；
（7）高低溫適應性強，可以在-20℃--60℃的環境下使用，經過工藝上的處理，可以在-45℃環境下使用；
（8）綠色環保，不論生產、使用和報廢，都不含有、也不產生任何鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質。
（9）生產基本不消耗水，對缺水的我國來說，十分有利。
比能量指的是單位重量或單位體積的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L來表示。Wh是能量的單位，W是瓦、h是小時；kg是千克(重量單位)，L是升（體積單位）。

2.缺點
1．鋰原電池均存在安全性差，有發生爆炸的危險。
2．鈷酸鋰的鋰離子電池不能大電流放電，價格昂貴，安全性較差。
3．鋰離子電池均需保護線路，防止電池被過充過放電。
4．生產要求條件高，成本高。
5．使用條件有限制，高低溫使用危險大。

『陸』 蓄電池怎麼邊充電邊放電

可以。

啟動著了以後，發動機就會帶動發電機運轉，就會發電，由於發電機與蓄電池相連，所以就會對電瓶進行充電，發電機充電的同時，車上面的電器（喇叭燈光）也會用電，所以就實現了邊充電邊放電。

輸出端分別接有穩壓、限流和穩流、限壓反饋環路，當設置於穩壓狀態時，穩壓和限流電路起作用，當輸出電壓升高或下降時，取樣電壓通過穩壓電路內部電壓跟基準電壓比較，其誤差信號電壓加到PLC控制電路，使PLC輸出脈寬作相應變化，從而穩定輸出電壓，如負載電流過高時，限流電路工作，使輸出電流限制在限流設定值內。

同樣，在穩流狀態下，穩流電路作用，使輸出電流穩定在設定值內，而當過壓時限壓電路使輸出電壓鉗壓在限壓值。當有異常情況（如輸入過壓或欠壓，過流或過熱等），產生保護信號加到保護控制電路時，保護電路輸出一個電壓加到PLC電路，使PLC電路停止輸出，同時，點亮故障報警指示燈，引鳴報警器，從而達到保護設備的目的。

(6)電池充放電電路擴展閱讀

蓄電池定期檢查：

1、本電源檢修保養必須由經專業培訓的人員負責。用戶不可任意拆除和更換本產品器件。

2、檢查緊固件螺釘是否松動。

3、檢查主電路和控制電路端子絕緣是否滿足要求。

4、檢查電力電纜和控制電纜有無損傷和老化變色。

5、污染嚴重的地方，用軟布沾中性化學試劑擦拭，用氣囊除去電路板、風道及機箱內的粉塵。

6、電源長期閑置不用時，應儲存在乾燥通風房間內，存放六個月應通電半個小時以上。

『柒』 充放電電路如何隔離

充放電電路沒有隔離效果，直接就是並聯關系，如果充電電壓過高必定加到放電電路，因此絕不能允許5V充電電路電壓變成加到電池上的電壓。
但是解決的方法卻很簡單，只要串聯一個「限流電阻」即可以解決問題，當然正規充電器是可以做成恆流充電，而不是把5V電壓直接接到電池上「充電」。實際在這里限制送往負載電壓的元件就是鋰電池，起到穩壓二極體的作用，多餘的電流被它吃了。一旦超過4.2V就會被充電電路檢出，認為「充滿了」而關斷充電電路。

『捌』 充電電池原理

原理

蓄電池從外電路接受電能，轉化為電池的化學能的工作過程。蓄電池在其能量經放電消耗後，通過充電恢復，又能重新放電，構成充放循環。

一般用直流電流(也有用不對稱交流電流或脈沖電流)充電。不同情況下，採用不同的充電方法如恆流充電、恆電壓充電、浮充電、涓流充電、急充電或這些方法的組合式充電等。

根據電量=電壓*電流*時間的公式，在電量固定的情況下，只有通過增加電壓或者增加電流的方式來縮短充電時間。

高壓充電：高電壓低電流模式，增加電壓，需要在充電電路中設計多重降壓電路。充電時，充電器會發熱，手機也會發熱，並影響電池的安全性。

低壓充電：低電壓高電流模式，增加電流，在充電器電路和電池電路中都引入MCU單片微型計算機來代替降壓電路。

在低電壓高電流的前提下，通過開電壓環實現分段橫流的電流的輸出。VOOC閃充使用了低電壓高電流的解決思路，保證了安全性，解決了手機充電發熱的問題。

(8)電池充放電電路擴展閱讀：

1、放電中的化學變化

蓄電池連接外部電路放電時，稀硫酸即會與陰、陽極板上的活性物質產生反應,生成新化合物『硫酸鉛』。經由放電硫酸成分從電解液中釋出，放電愈久，硫酸濃度愈稀薄。

所消耗之成份與放電量成比例，只要測得電解液中的硫酸濃度，亦即測其比重，即可得知放電量或殘余電量。

2、充電中的化學變化

由於充電時在陽極板，陰極板上所產生的硫酸鉛會在充電時被分解還原成硫酸,鉛及過氧化鉛,因此電池內電解液的濃度逐漸增加, 亦即電解液之比重上升，並逐漸回復到放電前的濃度。

這種變化顯示出蓄電池中的活性物質已還原到可以再度供電的狀態，當兩極的硫酸鉛被還原成原來的活性物質時，即等於充電結束，而陰極板就產生氫，陽極板則產生氧，充電到最後階段時，電流幾乎都用在水的電解，因而電解液會減少，此時應以純水補充之。

『玖』 鋰蓄電池的工作原理以及充電放電過程及方法

鉛酸蓄電池的工作原理
1、鉛酸蓄電池電動勢的產生
鉛酸蓄電池充電後，正極板二氧化鉛（PbO2），在硫酸溶液中水分子的作用下，少量二氧化鉛與水生成可離解的不穩定物質--氫氧化鉛（Pb(OH)4），氫氧根離子在溶液中，鉛離子（Pb4）留在正極板上，故正極板上缺少電子。
鉛酸蓄電池充電後，負極板是鉛（Pb），與電解液中的硫酸（H2SO4）發生反應，變成鉛離子（Pb2），鉛離子轉移到電解液中，負極板上留下多餘的兩個電子（2e）。
可見，在未接通外電路時（電池開路），由於化學作用，正極板上缺少電子，負極板上多餘電子，如右圖所示，兩極板間就產生了一定的電位差，這就是電池的電動勢。

鋰電池原理

鋰離子電池的正極材料通常有鋰的活性化合物組成，負極則是特殊分子結構的碳．常見的正極材料主要成分為 LiCoO2 ，充電時，加在電池兩極的電勢迫使正極的化合物釋出鋰離子，嵌入負極分子排列呈片層結構的碳中．放電時，鋰離子則從片層結構的碳中析出，重新和正極的化合物結合．鋰離子的移動產生了電流．

化學反應原理雖然很簡單，然而在實際的工業生產中，需要考慮的實際問題要多得多：正極的材料需要添加劑來保持多次充放的活性，負極的材料需要在分子結構級去設計以容納更多的鋰離子；填充在正負極之間的電解液，除了保持穩定，還需要具有良好導電性，減小電池內阻．

雖然鋰離子電池很少有鎳鎘電池的記憶效應，記憶效應的原理是結晶化，在鋰電池中幾乎不會產生這種反應．但是，鋰離子電池在多次充放後容量仍然會下降，其原因是復雜而多樣的．主要是正負極材料本身的變化，從分子層面來看，正負極上容納鋰離子的空穴結構會逐漸塌陷、堵塞；從化學角度來看，是正負極材料活性鈍化，出現副反應生成穩定的其他化合物．物理上還會出現正極材料逐漸剝落等情況，總之最終降低了電池中可以自由在充放電過程中移動的鋰離子數目．

過度充電和過度放電，將對鋰離子電池的正負極造成永久的損壞，從分子層面看，可以直觀的理解，過度放電將導致負極碳過度釋出鋰離子而使得其片層結構出現塌陷，過度充電將把太多的鋰離子硬塞進負極碳結構里去，而使得其中一些鋰離子再也無法釋放出來．這也是鋰離子電池為什麼通常配有充放電的控制電路的原因．

不適合的溫度，將引發鋰離子電池內部其他化學反應生成我們不希望看到的化合物，所以在不少的鋰離子電池正負極之間設有保護性的溫控隔膜或電解質添加劑．在電池升溫到一定的情況下，復合膜膜孔閉合或電解質變性，電池內阻增大直到斷路，電池不再升溫，確保電池充電溫度正常．

而深充放能提升鋰離子電池的實際容量嗎？專家明確地告訴我，這是沒有意義的．他們甚至說，所謂使用前三次全充放的「激活」也同樣沒有什麼必要．然而為什麼很多人深充放以後 Battery Information 里標示容量會發生改變呢 ? 後面將會提到．

鋰離子電池一般都帶有管理晶元和充電控制晶元．其中管理晶元中有一系列的寄存器，存有容量、溫度、ID 、充電狀態、放電次數等數值．這些數值在使用中會逐漸變化．我個人認為，使用說明中的「使用一個月左右應該全充放一次」的做法主要的作用應該就是修正這些寄存器里不當的值，使得電池的充電控制和標稱容量吻合電池的實際情況．

充電控制晶元主要控制電池的充電過程．鋰離子電池的充電過程分為兩個階段，恆流快充階段（電池指示燈呈黃色時）和恆壓電流遞減階段 ( 電池指示燈呈綠色閃爍．恆流快充階段，電池電壓逐步升高到電池的標准電壓，隨後在控制晶元下轉入恆壓階段，電壓不再升高以確保不會過充，電流則隨著電池電量的上升逐步減弱到 0 ，而最終完成充電．

電量統計晶元通過記錄放電曲線（電壓，電流，時間）可以抽樣計算出電池的電量，這就是我們在 Battery Information 里讀到的 wh. 值．而鋰離子電池在多次使用後，放電曲線是會改變的，如果晶元一直沒有機會再次讀出完整的一個放電曲線，其計算出來的電量也就是不準確的．所以我們需要深充放來校準電池的晶元．
鋰離子電池正極主要成分為LiCoO2負極主要為C充電時
正極反應：LiCoO2 Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-
負極反應：C + xLi+ + xe- CLix
電池總反應：LiCoO2 + C Li1-xCoO2 + CLix
放電時發生上述反應的逆反應。