谈谈锂电池的一些非常规知识

cooldiy_cn

锂电池的常规知识大家估计都耳熟能详了。这里就简单说下：
18650 锂电池标称的放电终止电压通常是：3V 然而这个终止电压并非指的是锂电池放电到发生不可逆损伤的电压。这个电压指的是18650的容量测试中，终止放电时，四线制电池测试夹所测到的电池端电压的值，而不是电池开始发生显著的不可逆损坏的值。两线制测试在大电流的时候会有显著的误差 甚至可达0.3-0.5V。这会导致电池测得容量明显偏小。高电流放电一定要用四线制。

钴酸锂正极、石墨碳负极18650开始发生显著损害的电位是2.7V、如果是非石墨碳负极，这个电压会更低。。所以一般保护板的保护电压也是这个。特别值得注意的是 手机电池容量测试时的额定放电终止电压是2.75v 因为保护板的mos有电阻 压降较大。

普通用途锂离子电池放电的最大电流是2倍于电池容量的电流。这个电流不是指的额定容量，而是指的当前容量。也就是说，如果锂离子电池的容量衰减了，放电的最大允许电流也会相应减少。

锂离子电池的额定充电终止电压有4.1V、4.2V、4.3V、4.35V等。

当然这个充电终止电压是根据电池的循环寿命、充放电曲线特性来设计的。

充电终止电压允许有+-1%的误差。也就是说 对于充电终止电压是4.20v的锂电池 充电器终止电压在4.16v-4.24v都算是合格。

下面开始非常规知识：

过充电对电池的损害原因：
大家都知道过充电对锂电池是比较致命的，原因为何却往往不知道。其实 过充电（较轻微的，非爆炸性）对于锂电池的损害主要包括两方面。第一是电极。过充电会从正极中取出过多的锂离子，于是正极的结构会出现坍塌，造成容量不可逆的损失。第二是电解液的。在钴酸锂正极坍塌的同时，生成的产物会氧化电解液。生成二氧化碳等气体。造成锂电池鼓起。负极会发生电解液与“锂”的反应，生成锂的化合物覆盖在电极表面，部分还原产物也嵌入负极，这将会大大提高电池内阻，同时造成负极容纳锂离子能力降低。

那么，什么情况下会发生过充电呢？这个得从两方面分析。一方面，对于电极，当取出（对于负极是放入）锂离子超过限度就会造成过充电。另一方面，对于电解液，只要电压达到一定限度就会造成电解液的分解。那么这个电压是多少呢？具体得看电池制造商的配方了，不能一概而论。但是可以肯定的是 设计充电终止电压为4.20V的电池，电解液的分解电压会在4.3v或更高。这也很容易理解。因为根据规范，电池有可能充电到4.24V。在这个条件下，电池也必须能可靠工作，因此，电解液分解电压必须留有余地。

这样，一些事情就可以得到解释了。比如max1879为啥会把某些“聚合物”电池充到鼓起，这里加引号是因为我认为它们事实上也可能是液体锂离子电池。这是因为，这些“聚合物”电池的电解液分解电压低于1879充电过程中的电压。造成电解液分解。电极此时还没有发生过充电，只是由于充电电流较大，造成可观的极化电压，使总电压超过了电解液的承受能力。此外，还有更生猛的诺基亚DT-14，充电电压更高，坛子有人反应会导致电池损坏，而充电结束电压却是稳稳的4.2V 也是这个原因。

今晚先说到这里。

stone.c

不错的知识。

Fireflying

等电池达人出续集……

筒子军

认真学习了，请问我有一万能充，充柯达相机的拆机锂电14500，电池充满后量电压为4.26v，这个电压是否会充坏电池?绿灯亮且为4.26v后是否还再需要继续充一会?

cooldiy_cn

筒子军 发表于 2013-5-20 02:09

                               
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认真学习了，请问我有一万能充，充柯达相机的拆机锂电14500，电池充满后量电压为4.26v，这个电压是否会充坏 ...

有几个建议 你看看哈 一个是确认你的万用表如何。如果万用表是10-40块钱的830 9205之类的型号 高度怀疑万用表的精确性。
第二个是看看万能充的电路。一般说来 万能充有以下几种。
1、tl431或tl431+lm358控制三极管恒流类。在电路板上找寻lm358.如果有基本就是此类。如果在电路板上找到tl431 且tl431与光电耦合器的任意脚没有连接（可用万用表判断），也可能是此类。这一类电路停充准确性要看分压电阻精度的好坏和厂家的良心。因此无法一概而论。对于这种充电器 如果有自动极性（由4个三极管构成） 那么一般截止电压会偏高些。
2、集成cccv控制IC类，常见的有SE9020。一般精度不错可以到1%
3、集成CC-CUT控制IC，常见CT3582、CT3586、某某3582等等 这种电路的一致性只能用渣来形容。就我测试的而言 不同批次、不同厂子生产的产品截止电压相差巨大。从4.25v到4.40v都有。而且此类充电器没有cv过程（这也是为啥截止电压要提高，否则充不满）。。。这种充电器往往是三灯、跑马灯之类的。。。对于电池的危害堪比环高。

筒子军

谢谢高手深夜作答。
一、我的万用表是优利德UT33D，是台里两年前配发的，价格记不住了，应该不会太差。测量用刚买毛裤家的YC653型带线单充给在毛家刚买的三洋浅兰头18650充满电（绿灯亮后1小时），电压一直稳定在4.22--4.23V。
二、万能充我刚拆开来看了。电路板上有5个三极管，型号分别为：TL431A;13003; 8050;8550; 9014.  只有 1个标识为tl431A的管子，没有lm358的管子，也没有多个脚的集成块和SE9020；CT3582;CT3586.
光电耦合器没有找到。
  

cooldiy_cn

筒子军 发表于 2013-5-20 03:28

                               
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谢谢高手深夜作答。
一、我的万用表是优利德UT33D，是台里两年前配发的，价格记不住了，应该不会太差。测量 ...

明白了 你这个是tl431A电压基准 控制9014来驱动8550三极管二级电路的 如果分压电阻还算准确那么电压应该不差。8050、13003应该是高压部分 与这个无关 看这个电路莫非是那种可以拉伸的14500、18650通用充电器？我好像拆过也

筒子军

板上还分布有4个1N4007模样的二极管，有一个小变压器，2个电解电容，1个瓷片电容，2个金属膜电阻，11个2脚的贴片元件。最后就是充电指示灯了。{:1_301:}

cooldiy_cn

筒子军 发表于 2013-5-20 03:28

                               
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谢谢高手深夜作答。
一、我的万用表是优利德UT33D，是台里两年前配发的，价格记不住了，应该不会太差。测量 ...

我给你上个电路图：

这个的低压部分如图
你看看是不是你的那个充电器的电路？
由于粗制滥造 分压电阻的配比不合理 这个的设计电压就是4.26v 计算方法是：2.5/5.1*(3.6+5.1)=4.26v(因为431的参考极与地线间电压高于2.5V时，则tl431导通，拉低9014，使8550输出减少，于是充电电流开始减小）这个电路设计还行
如果要修正截止电压，则应该修改3.6k、5.1k电阻值。方法很简单 在3.6k电阻两端并联100k电阻，即可将电压变成4.2v

筒子军

万能充为：深圳海之生光电科技制造，型号HZS-001，输入AC100-240V(47-63HZ);  输出3.7V/450MA.
终止充电电压4.2V正负1%。

cooldiy_cn

筒子军 发表于 2013-5-20 03:51

                               
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万能充为：深圳海之生光电科技制造，型号HZS-001，输入AC100-240V(47-63HZ);  输出3.7V/450MA.
终止充电电 ...

果然就是我这个电路 你找找3601电阻 然后找个100k电阻并联在它两端即可改为4.20v截止

cooldiy_cn

筒子军 发表于 2013-5-20 03:51

                               
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万能充为：深圳海之生光电科技制造，型号HZS-001，输入AC100-240V(47-63HZ);  输出3.7V/450MA.
终止充电电 ...

不过这个充电器有够垃圾 最好能换个

筒子军

就是那种可以拉伸的万能充，某宝山寨火上十多元买的。

cooldiy_cn

筒子军 发表于 2013-5-20 04:11

                               
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就是那种可以拉伸的万能充，某宝山寨火上十多元买的。

上面连电路图都贴了。。。 你就照着改就是了 凑活用用吧 要是觉得不好，就改个4057进去就行

筒子军

现在我最关心的是:三洋的18650与14500在4.26v的状态下会不会过充?
谢谢!

筒子军

非常谢谢了，太晚啦，改天再按你说的改造下。以后有机会再换个。先将就用下。

cooldiy_cn

筒子军 发表于 2013-5-20 04:16

                               
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现在我最关心的是:三洋的18650与14500在4.26v的状态下会不会过充?
谢谢!

短期不会明显损害  长期寿命会降低

tek001

进来学习，楼主辛苦了。

klotski

谢谢楼主分享。