鋰離子電池以能量密度高、體積小、重量輕等優勢，在手機、膝上型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，鋰離子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、鉛酸電池相比，要更快地推動鋰離子電池的應用和發展，還必須不斷提高它的安全性和使用壽命。
本文將從充電器角度，討論一種新型的充電解決方案以提高鋰離子電池的安全性，延長電池使用壽命，同時降低充電器的成本。
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鈷酸鋰離子電池為例，當充電過溫，在70℃左右：電解質介面(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公升；在到260℃左右：
電池**。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，溫度上公升，產生惡性迴圈，甚至電池著火、**。
因此，針對如何充電，我們共同來**下面幾個重要的問題。
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，電池放電終止。
同時因為放電迴路關閉使內部保護電路的電流損耗也降為最低。當然，實際應用中由於不同的內部材質，放電終止電壓可在2.5v-3.
0v範圍。當電壓超過4.2v時，充電迴路終止，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，放電迴路終止，以保護電池安全。所以電池不用時，應將電池充電20%的電量，再進行防潮儲存。
由於鋰離子電池具有較高的能量比，因此在電池使用中要嚴格避免過充，過放的現象。過放會導致活性物質的恢復困難，此時如果直接進入快速衝電模式(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。
雖然目前鋰離子電池在應用中都帶有保護板，在通常的情況下，發生過放的機率會很小，但不加預充功能，在這兩種情況下的情況還是可能帶來過放的隱患。一是保護板失效，二是長時間放置(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。以單體鋰離子電池為例，它的充電方式都包括恆流、恆壓充電過程，恆壓通常為4.2v(以licoo2電池為例)，恆流設定值為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週期的縮短和容量的降低，因此我們需選擇恰當的恆流值進行充電。
下面是乙個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個充放週期後，小電流充電的電池容量明顯大於大電流充電的電池容量。
恆壓充電時的電壓精度要求
作為高能量密度電池，過充會對鋰離子電池造成很大的危害，有可能會膨脹漏液甚至發生**。而且過充容易造成電池裡面的電解物質加快反應而造成電池的使用壽命減短，因此準確的恆壓值充電對鋰離子電池的使用壽命而言有著重要的意義。
為了更充分地充滿電，要保證恆壓值和終止電壓值的精度在1%之內。以鈷酸鋰離子電池為例，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licoo2的層狀結構，使它的包覆不發生相變，提高迴圈效能，並保持高容量。此外，即使輕微的過壓也會帶來兩個現象的改變，電池初始容量減小和電池迴圈壽命降低。
在多節鋰離子電池串聯的情況下，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，充電電壓的精度控制是鋰離子電池充電器的乙個關鍵技術。
目前人們對鋰電池充電電壓有這樣乙個誤解，認為有了電池保護板，在電壓精度上不必關心，這是不可取的。因為電池保護板目的是用於對可能的意外事故進行及時的保護，它考慮的比較多的是安全因素，而不是效能因素。比如以4.
2v的電芯為例，保護板的過壓保護引數是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
曾有一家充電器廠商表示，他們以前常碰到充電器使用者來退貨，說充電器壞了，原因是電池充了一天，電池都充不飽，充電器不轉燈，一直是紅燈。可廠家對充電器實際測量時，又發現它是正常的，符合出廠要求。這是什麼問題呢？
這主要是因為這充電器沒考慮到電池的老化後自放電變大。如果截止充電的電流設定過小，將使得老化的電池一直達不到充電完成的設定點，從而使得使用者產生誤判，認為充電器已壞。
充電定時器的作用就是防止已損害的或過多迴圈的鋰電池，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)，一方面給使用者帶來電池充不飽的誤判，另一方面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)推出的新型多串鋰離子電池充電晶元oz8981已是乙個完善的解決方案。oz8981是乙個專用的充電管理整合晶元，它帶精確電壓，電流輸出和多重保護，並提供六階段充電控制模式，系統設計方便且成本低。它主要針對用於輕型電動汽車，電動自行車和電動工具上多節鋰離子電池包。
高價效比和高可靠性的oz8981包含單晶元整合充電控制器，可實現高效的誤差放大器輸出。它支援0v脈衝充電、預充電、恆流充電、恆壓充電、截止充電、自動再充電六階段智慧型充電控制。支援對預充電的啟動電壓、恆流充電值、恆壓充電值及截止充電電流值進行靈活設定。
此外，oz8981具有高精準充電電壓(<1%)和電流(<5%)輸出；通過外部電阻調整，電壓輸出精度可<0.5%。支援雙充電定時器保護：
預充電定時，恆壓充電定時(最大5小時，或不使用)。支援雙溫度保護：晶元內部溫度保護(115℃)，外部過高溫保護(預設：
44℃)和過低溫保護(預設：2℃)。外部溫度保護點可外部靈活設定。
支援充電過壓保護、過流保護、短路保護。支援電池自動接入檢測，支援充電狀態的直接led顯示。該器件採用通用封裝sop16。
圖4為oz8981鋰離子電池充電曲線圖。通過與前端pwm晶元的結合，oz8981將幫使用者快速的實現安全高效且低成本的鋰離子電池充電器設計。
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