锂离子电池及其充电器

-- 随着便携式电子产品的迅猛发展及电池技术的进步，开发出多种新型电池，其中发展最快的是可充电电池。在镍镉电池后相继开发出镍氢电池、锂离子电池及最新发展的锂聚合物（Li-Polymer）电池。锂离子电池与镍镉电池及镍氢电池在主要性能上的比较如表1所示。

表1：锂离子电池/镍镉电池/镍氢电池主要性能比较

参数/电池种类 锂离子 镍镉 镍氢

单位重量能量密度（W－Hr/kg） 90 40 60

额定电压（V） 3.6 1.2 1.2

充电次数 1000 1000 800

自放电率（％/月） 6 15 20

---- 由表1可看出锂离子电池的单位重量能量密度及单位体积能量密度都是最高的，即同样的电池重量、同样的电池体积，在同样的负载电流时，锂离子电池的两次充电的时间间隔是最长的；并且它的自放电率最低，也无记忆效应。由于有这些优点，虽然目前它的价格较贵，但仍然是灵巧型便携式产品，如手机、PDA、掌上电脑等产品的最佳选择。

---- 锂离子电池比较"娇气"，在使用不当时（过充、过温、过放）会造成损害或报废。因此各半导体器件公司纷纷开发出各种安全、高效的锂离子电池充电器IC及锂离子电池保护器IC，这保证了电池充电、放电的安全。MAXIM公司、TI公司、LT公司、ADI公司、MICREL公司、沛亨公司等近年来开发了多种新型锂离子电池充电器IC，其中沛亨公司生产了系列锂离子电池保护器IC；连过去不生产充电器的Telcom公司在2000年9月也开发出一种新型锂离子电池充电器IC。

锂离子电池基本知识

---- 锂离子电池有各种形状（圆柱形、长方形等）以适合不同产品的需要，其容量一般有几百毫安时到几安时。另外，有将几个锂离子电池串联在一起，并与电池保护器封装在一起的电池组。

---- 锂离子电池的额定电压为3.6V（有的公司的产品为3.7V）。电池充满电时的电压（称为终止充电电压）与电池的阳极材料有关：阳极材料为石墨时为4.2V；阳极材料为焦炭时为4.1V。另外，它们的内阻也不相同，焦炭阳极的略大，故其放电曲线也略有差别，如图1所示。锂离子电池终止放电电压为2.5V（各电池制造厂的参数略有不同）。如果锂离子电池在使用过程中电压已降到2.5V后还继续使用，则称为过放电（或过放），对

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NSE为限流电阻（可设定限制电流），外接PMOS为充电开关，LED为充电指示器。其中MODE、IMON、SHDN三引脚与μC接口，分别控制其充电模式、充电电流（通过RSENSE上的电压来检测充电电流）及关闭控制。

典型充电器IC

---- 近年来，各半导体器件厂开发出不少锂离子充电器或控制器IC。这里摘录一些公司新产品（1999～2000年）列于表2，供参考。需要更详细资料可直接访问生产厂的网址。表2中各型号的字头：MAX为MAXIM公司、ADP为ADI公司、bq为TI公司、MIC为MICREL公司、TC为Telcom公司、LTC为LT公司。

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