锂离子电池组充电方法
锂电池充电电路图
锂电池充电电路图 Last updated on the afternoon of January 3, 2021锂电池充电电路图2009-03-08 18:26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，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，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；6、可以快速充电。
锂电池通常可以采用～1倍容量的电流充电，使充电时间缩短至1～2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。
锂电池智能充电原理,设计电路,充电方法.
第三部分毕业设计正文锂电池充电器的设计[摘要] 本设计以单片机为控制核心，系统由指示灯电路、电源电压与环境温度采样电路、精确基准电压产生电路和开关控制电路组成。
实现了电池充电、LED指示、保护机制及异常处理等充电器所需要的基本功能。
本文对锂离子电池的参数特性、充电原理与充电方法进行了详尽的描述，并提出了充电器的设计思想和系统结构。
该电路具有安全快速充电功能，可以广泛应用于室内外单节锂离子电池的充电，如手机、数码产品电池等。
[关键词]锂离子电池，充电器，硬件电路，软件设计The design of lithium battery chargerSui Chaoyun0701 electricity techniqueAbstract:This design uses SCM system for the control of core, it includes the pilot lamp circuit on system, sampling circuit about voltage and temperature, the causes about standard voltage and switch controls. The circuit achieves charging battery, LED instructions, the protection mechanism and exception handling, and other functions. This paper introduces the following things: parameters of lithium-battery, principles and methods on charge, design thinkings and system structure about charger, and it describes the functional mode of the charger in detail,moreover it proposes the thinking of plan and structure of a system.The circuit which be planed have functions of safety,rapid and so on. It can use in the charge of Lithium-ion battery that is only far-ranging,such as the battery ofcellphone,digital product and so on.Key words: Lithium-ion battery, Charger, Hardware circuit, Software design目录第一章绪论 (1)1.1 课题的背景及目的 (1)1.2 论文的构成及研究状况 (1)1.3 锂电池充电器的功能描述 (2)第二章锂电池充电器的介绍及系统设计框架 (3)2.1 锂离子的介绍 (3)2.1.1 锂离子电池的发展 (3)2.1.2 锂电池的工作原理及结构 (3)2.1.3 锂电池充电器的充电特性 (5)2.2 系统设计框架 (6)2.3 锂电池充电方法 (8)2.3.1 恒流充电(CC) (8)2.3.2 恒压充电（CV） (8)2.3.3 恒流恒压充电（CC/CV） (9)2.3.4 脉冲充电 (9)第三章锂电池充电器的设计 (10)3.1 锂电池充电器的工作原理 (10)3.1.1 89C51芯片简介 (11)3.1.2 系统指示灯电路 (12)3.1.3 电源电压与环境温度采样电路 (12)3.1.4 精确基准电源产生电路 (13)3.1.5 开关控制电路 (14)3.2 锂电池充电器的设计理念 (15)3.2.1 设计思路 (15)3.2.2 系统主流程 (15)3.2.3 充电流程设计 (17)3.2.4 程序设计 (18)结束语 (31)致谢 (32)参考文献 (33)第一章绪论1.1 课题的背景及目的电子信息时代使对移动电源的需求快速增长。
锂电池原理及充电正确方法归纳总结
一、锂电池原理锂离子电池的正极材料通常有锂的活性化合物组成，负极则是特殊分子结构的碳．常见的正极材料主要成分为LiCoO2 ，充电时，加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子，嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中．放电时，锂离子则从片层结构的碳中析出，重新和正极的化合物结合．锂离子的移动产生了电流．化学反应原理虽然很简单，然而在实际的工业生产中，需要考虑的实际问题要多得多：正极的材料需要添加剂来保持多次充放的活性，负极的材料需要在分子结构级去设计以容纳更多的锂离子；填充在正负极之间的电解液，除了保持稳定，还需要具有良好导电性，减小电池内阻．虽然锂离子电池很少有镍镉电池的记忆效应，记忆效应的原理是结晶化，在锂电池中几乎不会产生这种反应．但是，锂离子电池在多次充放后容量仍然会下降，其原因是复杂而多样的．主要是正负极材料本身的变化，从分子层面来看，正负极上容纳锂离子的空穴结构会逐渐塌陷、堵塞；从化学角度来看，是正负极材料活性钝化，出现副反应生成稳定的其他化合物．物理上还会出现正极材料逐渐剥落等情况，总之最终降低了电池中可以自由在充放电过程中移动的锂离子数目．过度充电和过度放电，将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏，从分子层面看，可以直观的理解，过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷，过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去，而使得其中一些锂离子再也无法释放出来．这也是锂离子电池为什么通常配有充放电的控制电路的原因．不适合的温度，将引发锂离子电池内部其他化学反应生成我们不希望看到的化合物，所以在不少的锂离子电池正负极之间设有保护性的温控隔膜或电解质添加剂．在电池升温到一定的情况下，复合膜膜孔闭合或电解质变性，电池内阻增大直到断路，电池不再升温，确保电池充电温度正常．而深充放能提升锂离子电池的实际容量吗？专家明确地告诉我，这是没有意义的．他们甚至说，所谓使用前三次全充放的“激活”也同样没有什么必要．然而为什么很多人深充放以后Battery Information 里标示容量会发生改变呢? 后面将会提到．锂离子电池一般都带有管理芯片和充电控制芯片．其中管理芯片中有一系列的寄存器，存有容量、温度、ID 、充电状态、放电次数等数值．这些数值在使用中会逐渐变化．我个人认为，使用说明中的“使用一个月左右应该全充放一次”的做法主要的作用应该就是修正这些寄存器里不当的值，使得电池的充电控制和标称容量吻合电池的实际情况．充电控制芯片主要控制电池的充电过程．锂离子电池的充电过程分为两个阶段，恒流快充阶段（电池指示灯呈黄色时）和恒压电流递减阶段( 电池指示灯呈绿色闪烁．恒流快充阶段，电池电压逐步升高到电池的标准电压，随后在控制芯片下转入恒压阶段，电压不再升高以确保不会过充，电流则随着电池电量的上升逐步减弱到0 ，而最终完成充电．电量统计芯片通过记录放电曲线（电压，电流，时间）可以抽样计算出电池的电量，这就是我们在Battery Information 里读到的wh. 值．而锂离子电池在多次使用后，放电曲线是会改变的，如果芯片一直没有机会再次读出完整的一个放电曲线，其计算出来的电量也就是不准确的．所以我们需要深充放来校准电池的芯片．二、手机锂电池工作原理手机锂电池的标称电压都是3.6V，充满后电压是4.2V，其实标准速率放电（0.2C，C是锂电池的容量）锂电池的放电平台一般是在3.7V，在锂电池包中其实还包括有一块保护板，保护板的主要作用是防止锂电池的过充过放及短路，所以虽然说在电池上标明了不能用金属物体短路电池的正负极，但其实你短路也没有关系的，保护板会动作切断放电回路。
[转载]锂电池正确的充电方法
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[转载]锂电池正确的充电⽅法原⽂地址：锂电池正确的充电⽅法作者：⽼沈锂电池已经不是什么新鲜的事了，可是对于他的充电⽅法，⼈们还沿⽤了镍铬电池充电的⽅法，以使锂电池的寿命⼤打折扣，损失很⼤。
锂电池是⼀类由锂⾦属或锂合⾦为负极材料、使⽤⾮⽔电解质溶液的电池。
最早出现的锂电池来⾃于伟⼤的发明家爱迪⽣。
由于锂⾦属的化学特性⾮常活泼，使得锂⾦属的加⼯、保存、使⽤，对环境要求⾮常⾼。
所以，锂电池长期没有得到应⽤。
随着⼆⼗世纪微电⼦技术的发展，⼩型化的设备⽇益增多，对电源提出了很⾼的要求。
锂电池随之进⼊了⼤规模的实⽤阶段。
最早得以应⽤于⼼脏起搏器中。
由于锂电池的⾃放电率极低，放电电压平缓。
使得起搏器植⼊⼈体长期使⽤成为可能。
锂电池⼀般有⾼于3.0伏的标称电压，更适合作集成电路电源。
⼆氧化锰电池，就⼴泛⽤于计算机，计算器，照相机、⼿表中。
为了开发出性能更优异的品种，⼈们对各种材料进⾏了研究。
从⽽制造出前所未有的产品。
⽐如，锂⼆氧化硫电池和锂亚硫酰氯电池就⾮常有特点。
它们的正极活性物质同时也是电解液的溶剂。
这种结构只有在⾮⽔溶液的电化学体系才会出现。
所以，锂电池的研究，也促进了⾮⽔体系电化学理论的发展。
除了使⽤各种⾮⽔溶剂外，⼈们还进⾏了聚合物薄膜电池的研究。
1992年Sony成功开发锂离⼦电池。
它的实⽤化，使⼈们的移动电话、笔记本电脑等便携式电⼦设备重量和体积⼤⼤减⼩。
使⽤时间⼤⼤延长。
由于锂离⼦电池中不含有重⾦属铬，与镍铬电池相⽐，⼤⼤减少了对环境的污染。
1、锂离⼦电池 锂离⼦电池⽬前由液态锂离⼦电池(LIB)和聚合物锂离⼦电池(PLB)两类。
其中，液态锂离⼦电池是指 Li +嵌⼊化合物为正、负极的⼆次电池。
正极采⽤锂化合物LiCoO2或LiMn2O4，负极采⽤锂-碳层间化合物。
锂离⼦电池由于⼯作电压⾼、体积⼩、质量轻、能量⾼、⽆记忆效应、⽆污染、⾃放电⼩、循环寿命长，是21世纪发展的理想能源。
2、锂离⼦电池发展简史 锂电池和锂离⼦电池是20世纪开发成功的新型⾼能电池。
电池充电技巧
电池充电技巧锂电池要怎样正确的充电和保养？一、锂离子电池出厂前，厂家进行激活解决，并进行预充电，因此电池均有余电，新买的手机电池是锂离子电池，那么前3~5次充电称为调整期，应充14小时以上，保证充足激活锂离子的活性。
锂离子电池没有记忆效应，但有很强的隋性，应给予充足激活后，才能保证以后的使用能达到最佳效能。
二、有些自动化的智能型快速充电器当指示信号灯转变时，实际上只表示洋溢了90％。
此时的电池受到了保护板的用途戒备电流过充，充电器这时会自动改变用慢速充电将电池洋溢。
不要当即就把充电器的电源切断，最好还要给电池一段补电的时间，将电池洋溢后再使用，否则会缩短使用时间。
3.充电前，锂离子电池不应放电，也不应放电。
目前，经过处理的锂离子电池的充电器没有放电功能。
如果充电速度可以调节，建议大家尽量慢充，减少快充模式；不要慢速或快速充电超过24小时。
否则，电池很可能因长时间供电产生的巨大电子流而烧毁。
4.许多用户在充电时会让他们的移动产品开着。
充电时，电池因使用移动产品而向外放电，因电池充电而向内供电。
这很可能会导致电压失调，从而导致移动产品的电路板发热，损坏移动产品的内部部件。
5.电池的寿命取决于反复充放电的次数。
锂离子电池可以持续充放电500次左右，之后电池的性能会大大减弱。
你应该尽量保持警惕，在充电前将电池中的剩余电量全部放电，否则随着充电次数的增加，电池的性能会慢慢减弱，电池的待机时间会很短。
6.不要将电池暴露在高温或严寒中，如三伏天。
不要把移动产品放在阳光下暴晒；或者拿到空调房，直接放在冷风吹的地方。
充电时电流产物回流，电池有点发热是正常的。
七、倘若电池放置太长时间而未用，最好到维修部门申请给电池作一个激活解决，也可以自己用一个直流恒压器，调整电压为5~6v，电流500~600ma反向连接电池。
留意，一触即放开，最多重复三次即可，经过这样解决后，再用原装充电器进行调整期充电。
八、充电不是时间越长越好，对没有保护电路的电池洋溢后即应停止充电，否则会因发热或过热影响性能。
首次充电方法及关于手机锂电池充电的知识
首次充电方法及关于手机锂电池充电的知识在手机中，无论是从技术角度评估还是从价格方面的考虑，电池都占有十分重要的地位。
时值今日，市场上正在销售的手机中，所使用的电池已经基本完成了从镍电池到锂电池的过渡。
也许是由于手机电池刚刚完成了一次镍电池到锂电池的革命，所以人们对锂电池的认识并不统一，在许多情况下不正确的说法和做法颇为流行。
因此，懂得一点锂电池的知识，掌握锂电池的正确使用方法是非常有必要的。
一、锂电池的种类：目前市面上所使用的二次电池主要有镍氢(Ni-MH)与锂离子(Li-ion)两种类型。
锂离子电池中已经量产的有液体锂离子电池（LiB) 和聚合物锂离子电池（LiP）两种。
所以在许多情况下，电池上标注了Li-ion的，一定是锂离子电池。
但不一定就是液体锂离子电池，也有可能是聚合物锂离子电池。
锂离子电池是锂电池的改进型产品。
锂电池很早以前就有了，但锂是一种高度活跃（还记得它在元素周期表中的位置吗？）的金属，它使用时不太安全，经常会在充电时出现燃烧、爆裂的情况，后来就有了改进型的锂离子电池，加入了能抑制锂元素活跃的成份（比如钴、锰等等）从而使锂电真正达到了安全、高效、方便，而老的锂电池也随之基本上淘汰了。
至于如何区分它们，从电池的标识上就能识别，锂电池为Li、锂离子电池为Li-ion。
现在，笔记本和手机使用的所谓“锂电池”，其实都是锂离子电池。
现代电池的基本构造包括正极、负极与电解质三项要素。
作为电池的一种，锂离子电池同样具有这三个要素。
一般锂离子技术使用液体或无机胶体电解液，因此需要坚固的外壳来容纳可燃的活性成分，这就增加了电池的重量和成本，也限制了尺寸大小和造型的灵活性。
一般而言，液体锂离子二次电池的最小厚度是6mm，再减少就比较困难。
而所谓聚合物锂离子电池是在这三种主要构造中至少有一项或一项以上使用高分子材料作为其主要的电池系统。
新一代的聚合物锂离子电池在聚合物化的程度上已经很高，所以形状上可做到薄形化（最薄0.5毫米）、任意面积化和任意形状化，大大提高了电池造型设计的灵活性，从而可以配合产品需求，做成任何形状与容量的电池。
锂电池充电过程
锂离子充电充电或放电速率通常根据电池容量来表示。
这一速度称为C速率。
C速率等于特定条件下的充电或放电电锂离子充电充电或放电速率通常根据电池容量来表示。
这一速度称为C速率。
C速率等于特定条件下的充电或放电电流，定义如下：I=M×Cn其中：I = 充电或放电电流，AM =C的倍数或分数C =额定容量的数值，AhN =小时数(对应于C)。
以1倍C速率放电的电池将在一个小时内释放标称的额定容量。
例如，如果标称容量是1000mAhr，那么1C的放电速率对应于1000mA的放电电流，C/10的速率对应100mA 的放电电流。
通常生产商标定的电池容量都是指n=5时，即5小时放电的容量。
例如，上述电池在200mA恒流放电时能够提供5小时的工作时间。
理论上该电池在1000mA恒流放电时能够提供1小时的工作时间。
然而实际上由于大电池放电时效能降低，此时的工作时间将小于1小时。
那么怎样才能正确地为锂离子电池充电呢?锂离子电池最适合的充电过程可以分为四个阶段：涓流充电、恒流充电、恒压充电以及充电终止。
参考图1。
阶段1：涓流充电——涓流充电用来先对完全放电的电池单元进行预充(恢复性充电)。
在电池电压低于3V左右时，先采用最大0.1C的恒定电流对电池进行充电。
阶段2：恒流充电——当电池电压上升到涓流充电阈值以上时，提高充电电流进行恒流充电。
恒流充电的电流在0.2C至 1.0C之间。
恒流充电时的电流并不要求十分精确，准恒定电流也可以。
在线性充电器设计中，电流经常随着电池电压的上升而上升，以尽量减轻传输晶体管上的散热问题。
大于1C的恒流充电并不会缩短整个充电周期时间，因此这种做法不可取。
当以更高电流充电时，由于电极反应的过压以及电池内部阻抗上的电压上升，电池电压会更快速地上升。
恒流充电阶段会变短，但由于下面恒压充电阶段的时间会相应增加，因此总的充电周期时间并不会缩短。
阶段3：恒压充电——当电池电压上升到4.2V时，恒流充电结束，开始恒压充电阶段。
浅谈锂离子电池充放电
浅谈锂离子电池充放电本文浅析了锂离子电池充放电的原理，及其对电池寿命的影响。
锂离子电池因其端电压高、比能量大、充放电寿命长、放电性能稳定、自放电率低和无污染等优点，得到了广泛的应用。
在日常生活的使用中，超长时间充电和完全用空电量会造成过度充电和过度放电，将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏。
从分子层面看，过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷，而过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去，使得其中一些锂离子再也无法释放出来。
因此对锂离子电池充放电过程的研究，有助于对锂电池进行合理的充电控制、对锂电池质量检测及延长锂电池的使用寿命等。
1 锂离子电池的充放电原理目前锂电池公认的基本原理是所谓的"摇椅理论"。
锂电池的充放电不是通过传统的方式实现电子的转移，而是通过锂离子在层状物质的晶体中的出入，发生能量变化。
在正常充放电情况下，锂离子的出入一般只引起层间距的变化，而不会引起晶体结构的破坏，因此从充放电反映来讲，锂离子电池是一种理想的可逆电池。
在充放电时锂离子在电池正负极往返出入，正像摇椅一样在正负极间摇来摇去，故有人将锂离子电池形象称为摇椅池。
电池由正极锂化合物、中间的电解质膜及负极碳组成。
当电池充电时，锂离子从正极中脱嵌，在负极中嵌入，放电时反之。
一般采用嵌锂过渡金属氧化物做正极，如LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4。
做为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物，如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物，包括SnO、SnO2、锡复合氧化物SnBxPyOz等。
电解质采用LiPF6的乙烯碳酸脂（EC）丙烯碳酸脂、（PC）和低粘度二乙基碳酸脂（DEC）等烷基碳酸脂搭配的高分子材料。
隔膜采用聚烯微多孔膜如PE、PP或它们复合膜。
外壳采用钢或铝材料，具有防爆的功能。
锂离子电池的额定电压为3.6V。
电池充满时的电压（称为终止充电电压）一般为4.2V；锂离子电池终止放电电压为2.5V。
锂电池充电电压电流的选择方法
锂电池充电电压电流的选择方法1.锂离子电池充电要求的最适合电流是多少？锂离子电池充电要求首先恒流充电，即电流一定，而电池电压随着充电过程逐步升高，当电池端电压达到4.2V（4.1V），改恒流充电为恒压充电，即电压一定，电流根据电芯的饱和程度，随着充电过程的继续逐步减小，当减小到0.01C时，认为充电终止。
（C是以电池标称容量对照电流的一种表示方法，如电池是1000mAh的容量，1C就是充电电流1000mA，注意是mA而不是Ah，0.01C就是10mA。
）为什么认为0.01C为充电结束：这是国家标准GB/T18287-2000所规定的，也是讨论得出的。
以前大家普遍以20mA 为结束，邮电部行业标准YD/T998-1999也是这样规定的，即不管电池容量多大，停止电流都是20mA。
国标规定的0.01C有助于充电更饱满，对厂家一方通过鉴定有利。
另外，国标规定了充电时间不超过8小时，就是说即使还没有达到0.01C，8小时到了，也认为充电结束。
(质量没问题的电池，都应在8小时内达到0.01C，质量不好的电池，等下去也无意义)锂离子或锂聚合物电池组的最佳充电速率为1C，这意味着一个1000 mAh的电池组要以1000mA的电流进行快速充电，以这种速率充电可以实现最短的充电时间，而且不会降低电池组的性能及缩短使用寿命。
对于容量不断增加的电池组，欲达到这种满意的充电速率，提高充电电流值是不可避免的。
2.锂离子电池充电要求的最适合电压是多少？锂离子电池标称电压3.7V（3.6V），充电截止电压4.2V（4.1V，根据电芯的厂牌有不同的设计）怎样区别电池是4.1V还是4.2V：消费者是无法区分的，这要看电芯生产厂家的产品规格书。
有些牌子的电芯是4.1V和4.2V通用的，比如A&TB（东芝），国内厂家基本是4.2V。
把4.1V的电芯充电到4.2V会怎么样：会使电池容量提高，感觉很好用，待机时间增加，但会减短电池的使用寿命。
锂电池充电电路详解
For personal use only in study and research; not for commercial use锂电池充电电路图锂电池是继镍镉、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；6、可以快速充电。
锂电池通常可以采用0.5～1倍容量的电流充电，使充电时间缩短至1～2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。
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锂离子电池组的充电方法
锂离子电池由于工作电压高、体积小、质量轻、无记忆效应、无
污染、自放电小、循环寿命长，是一种理想电源。在实际使用中，为
了获得更高的放电电压，一般将至少两只单体锂离子电池串联组成锂
离子电池组使用。目前，锂离子电池组已经广泛应用于笔记本电脑、
电动自行车和备用电源等多种领域。
因此如何在充电时将锂离子电池组使用好显得尤为关键，现将锂
离子电池组常用的几种充电方法以及本人认为的最适合的充电方法
试述如下：
1、普通的串联充电
目前锂离子电池组的充电一般都采用串联充电，这主要是因为串
联充电方法结构简单、成本低、较容易实现。但由于单体锂离子电池
之间在容量、内阻、衰减特性、自放电等性能方面的差异，在对锂离
子电池组串联充电时，电池组中容量最小的那只单体锂离子电池将最
先充满电，而此时，其他电池还没有充满电，如果继续串联充电，则
已充满电的单体锂离子电池就可能会被过充电。
而锂离子电池过充电会严重损害电池的性能，甚至可能会导致爆
炸造成人员伤害，因此，为了防止出现单体锂离子电池过充电，锂离
子电池组使用时一般配有电池管理系统（BatteryManagementSystem，
简称BMS），通过电池管理系统对每一只单体锂离子电池进行过充电
等保护。串联充电时，如果有一只单体锂离子电池的电压达到过充保
护电压，电池管理系统会将整个串联充电电路切断，停止充电，以防
止这只单体电池被过充电，而这样会造成其他锂离子电池无法充满
电。
经过多年的发展，磷酸铁锂动力电池由于具有较高的安全性、很
好的循环性能等优势，已经基本能满足电动车特别是纯电动轿车的要
求，工艺上也基本具备了大规模生产的条件。然而，磷酸铁锂电池的
性能与其他锂离子电池存在着一定的差异，特别是其电压特征与锰酸
锂电池、钴酸锂电池等不同。以下是磷酸铁锂与锰酸锂两种锂离子电
池的充电曲线与锂离子脱嵌对应关系的比较：
图1锰酸锂电池锂离子脱嵌与充电曲线对应关系
图2磷酸铁锂电池锂离子脱嵌与充电曲线对应关系
从上图的曲线不难看出，磷酸铁锂电池在快充满电时，锂离子几
乎完全从正极脱嵌到负极，电池端电压会快速上升，出现充电曲线的
上翘现象，这样会导致电池很容易达到过充电保护电压。因此磷酸铁
锂电池组中某些电池充不满电的现象相对锰酸锂电池组而言会更为
明显。
另外，虽然有些电池管理系统带有均衡功能，但由于从成本、散
热、可靠性等多方面考虑，电池管理系统的均衡电流一般远小于串联
充电的电流，因此均衡效果不是很明显，也会出现某些单体电池充不
满电的情况，这对于需要大电流充电的锂离子电池组，例如电动汽车
用的锂离子电池组而言则更为明显。
一般电池厂家出厂时测试容量时是将单体电池先恒流充电再恒
压充电，然后恒流放电从而测出放电容量。一般放电容量约等于恒流
充电容量加上恒压充电容量。而实际电池组串联充电过程中对单体电
池而言一般没有恒压充电过程，所以恒压充电容量就会没有，电池组
容量就会小于单体电池容量。而一般充电电流越小，恒压充电容量比
例越小，电池组损失容量越小，因此又发展出了电池管理系统和充电
机协调配合串联充电的模式。
2、电池管理系统和充电机协调配合串联充电
电池管理系统是对电池的性能和状态了解最为全面的设备，所以
将电池管理系统和充电机之间建立联系，就能使充电机实时地了解电
池的信息，从而更有效地解决电池的充电时产生一些的问题，其原理
图如下。
图3动力锂电池系统集成方案
图4锂离子蓄电池系统基础体系
图5BMS和充电机协调配合串联充电示意简图
电池管理系统和充电机协调配合充电模式的原理为：电池管理系
统通过对电池的当前状态（如温度、单体电池电压、电池工作电流、
一致性以及温升等）进行监控，并利用这些参数对当前电池的最大允
许充电电流进行估算；充电过程中，通过通信线将电池管理系统和充
电机联系起来，实现数据的共享。电池管理系统将总电压、最高单体
电池电压、最高温度、温升、最大允许充电电压、最高允许单体电池
电压以及最大允许充电电流等参数实时地传送到充电机，充电机就能
根据电池管理系统提供的信息改变自己的充电策略和输出电流。
当电池管理系统提供的最大允许充电电流比充电机设计的电流
容量高时，充电机按照设计的最大输出电流充电；当电池的电压、温
度超限时，电池管理系统能实时检测到并及时通知充电机改变电流输
出；当充电电流大于最大允许充电电流时，充电机开始跟随最大允许
充电电流，这样就有效地防止了电池过充电，达到延长电池寿命的目
的。充电过程中一旦出现故障，电池管理系统可以将最大允许充电电
流设为0，迫使充电机停机，避免发生事故，保障充电的安全。