锂电池充电电路及保护电路方案设计
锂电池特性
首先，芯片哥问一句简单的问题，为什么很多电池都是锂电池?
锂电池，工程师对它都不会感到陌生。在电子产品项目开发的过程中，尤其是遇到电池供电的类别项目，工程师就会和锂电池打交道。
这是因为锂电池的电路特性决定的。
众所周知，浙江软包电池检测仪，锂原子在化学元素周期表中排在第三位，包含3个质子与3个电子，其中3个电子在锂原子核内部的分布对它的化学与物理特性起到决定性作用。
元素周期表
锂原子核外层的3个电子，只有外层的1个电子是自由电子，另外2个电子不属于自由电子，也就是不参与锂原子的电子性能。
为什么会选用锂元素作为电池的材料呢?
这是因为，锂原子虽然外层只有1个电子，但它的相对原子质量却只有7。换句话说，在相同的质量密度条件下，锂原子所带的电能是多的。
以铝元素为例进行对比，可以直观的得出结论。
铝元素，浙江软包电池检测仪，在元素周期表排在13位，外层自由移动的电子数是3，相对原子质量是27。
也就是如果用质量为27的铝元素制造电池，它的电能是3;
如果用相同质量为27的锂元素制造电池，浙江软包电池检测仪，它的电能是27*(1/7)，大约为3.86。
显然，在电能方面，锂元素的3.86是要超过铝元素的3。这就是为什么锂电池如此受欢迎的原因理论解释。
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镍镉蓄电池
镍镉蓄电池 正极活性物质主要由镍制成，负极活性物质主要由镉制成的一种碱性蓄电池。正极为氢氧化镍，负极为镉，电解液是氢氧化钾溶液。其优点是轻便、抗震、寿命长，常用于小型电子设备。镍镉蓄电池的正极材料为氢氧化亚镍和石墨粉的混合物，负极材料为海绵网筛状镉粉和氧化镉粉，电解液通常为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。当环境温度较高时，使用密度为1.17～1.19（15℃时）的氢氧化钠溶液。当环境温度较低时，使用密度为1.19～1.21（15℃时）的氢氧化钾溶液。在-15℃以下时，使用密度为1.25~1.27（15℃时）的氢氧化钾溶液。为兼顾低温性能和荷电保持能力，密封镍镉蓄电池采用密度为1.40（15℃时）的氢氧化钾溶液。为了增加蓄电池的容量和循环寿命，通常在电解液中加入少量的氢氧化锂（大约每升电解液加15~20g）。 北京软包电池测试仪销售公司圆柱电池检测设备，武汉格瑞斯新能源。
为使锌锰电池中液体组分不流动和降低电池的内阻，曾经用过许多不同的材料，如氧化锌、熟石膏、淀粉、木炭粉、焦炭粉、天然石墨细粉和乙炔炭黑，是以乙炔炭黑为适宜的材料。其原因是:乙炊炭黑结构高，能使电芯合剂成为多孔性的并能多量吸附电解液;乙炭黑导电性好，能降低电池的内阻;乙炔炭黑纯度高，质量均一，能除电池因杂质引起的有害副反应。与使用石墨粉对比，使用乙快炭黑可以增大二氧化锰和电解液的用量，从而提高电池的放电性能和使用寿命。现将国外用于干电池的8种炭黑和2种橡胶用炭黑性能对比
表中数据采用的试验方法:水分、灰分、pH值、盐酸吸液量、粗粒分、电阻率、表观密度等项目均按日本工业标准JlSK1469;
动力锂电池实验线
为了加快锂电池材料研发进程，研究团队于2010年斥资500万元建设了一条动力锂电池实验线，满足了18650圆柱电池和10Ah软包电池的制作和测试。2013年，研究团队承接了研究所“一三五”规划的三个重大突破项目——高能量密度动力锂电池材料技术，其目标不为新材料研发，而是延伸到高能量密度动力电池的研发。因此，实验室再次斥资800万元，在新建科研楼内建设高标准的动力锂电池实验线，室内维持无尘干燥环境，从配料制浆、涂布辊压、分切烘烤、封装焊接、注液化成、到充放电测试和安全测试的设备仪器一应俱全，可以满足100Ah以下多型号动力电池的研发要求。2016年，为顺利开展高能量密度动力锂电池项目，实验线再次添置了满足大容量电池卷绕工艺的系列设备。 锂电池检测，瑞斯新能源欢迎来电咨询。
中国垄断锂电池，欧洲想摆脱依赖：远没那么容易
中国垄断锂电池产能
动力电池的种类很多，锂电池是重要的一类。
1983年，日本化学家吉野彰造出了世界个可充电锂离子电池的原型，开启了锂电池时代，也因此获得了2019年诺贝尔化学奖。
1991年，日本索尼与旭化成株式会社共同推出了全球块商业化的锂离子电池，并成功实现量产。
靠着技术和产业上的先发优势，在锂电池领域，日本长期占据着世界。
2005年开始，中国、韩国开始追赶。2014年，中国的锂电池产量超过了日本、韩国，跻身世界，直至。
中国锂动力电池市场占有率
数据显示，2019年初，全球锂电池制造能力达316千兆瓦时(GWh)。其中，中国锂电池产能位居世界**，占73%。排名第二的美国，只有12%。
具体到企业市场份额，全球锂电池生产企业，中国占据6家。
前锂电池企业市场份额
说中国垄断了锂电池产能，并不为过。
02欧洲想摆脱依赖
欧洲想摆脱锂电池靠进口的现状，有着长远的打算和现实的需求。
长远的打算，指的是环保考量。
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锂电池的充电电路
在了解完锂电池的基本电路特性后，工程师在开发带有锂电池供电的项目时，就会面临锂电池的充电电路问题。
锂电池的电压为3.0V ~ 4.2V之间变化，也就是锂电池的电压为4.2V，小电压为3.0V。电压与小电压，对于锂电池而言，隐藏着什么电路含义呢?
单节锂电池
电压是4.2V，也就是锂电池两端能承受的极限电压不超过4.2V;小电压为3.0V，也就是锂电池两端的极限放电电压不低于3.0V;
换言之，它的另外一层电路意义是
锂电池在接收外界的充电电路充电，它的充电电压不能高于4.2V;锂电池在向外界负载提供工作电源，它消耗的电压会停留在3.0V;
基于此，如果工程师将常用的5V/1A或者5V/2A规格的充电器，对锂电池进行直接充电，这样是否可以呢?
充电器
显然是不行的。为什么呢?
因为无论是5V/1A或者5V/2A规格的充电器，对外输出的充电电压均为5V，超过了锂电池的承受电压4.2V。
针对这两个电压不匹配兼容的问题，该如何去解决呢?在不改变充电器5V/1A和5V/2A规格的条件下，工程师应当如何去实现呢?
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