电池类型很多,它们通常需要专用的充电IC和专用的保护设备。下面我们讨论使用廉价的线性LDO稳压器可以简单充电的新一代可充电电池。在转向主要主题之前,让我们首先回顾一下并比较一些不同类型的电池。
在下表(图1)中,我们显示了一些在市场上容易获得的广泛使用的电池化学成分。对于每种电池,我们都将显示其工作电压,并提供与每种电池类型相关的优缺点的摘要。该表旨在作为快速概览,我们承认还有其他化学物质可供使用,每个电池的规格因制造商而异。
电池名称 |
类型(正电极) |
标称电压 |
电压范围 |
特征 |
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锂电池 | 二氧化锰 (Li-MnO2) |
3.0伏 | 1.8伏〜3.2伏 | CR电池。阻抗低于Li-SOCl2。 | ||
亚硫酰氯 (Li-SOCl2) |
3.6伏 | 2.4 V至3.6 V | ER电池。合并到智能电表等的大容量。提防高阻抗。 | |||
碱性电池 | 1.5伏 | 0.9 V至1.6 V | 高容量,大电流输出干电池。 | |||
锌碳电池 | 1.5伏 | 0.9 V至1.6 V | 干电池适合在低输出电流下长期使用 |
电池名称 |
类型(正电极) |
标称电压 |
电压范围 |
特征 |
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锂离子电池 |
钴酸 |
3.7伏 |
2.8 V〜4.2 V, |
普通锂充电电池。固态类型已准备就绪。 |
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磷酸铁锂(LiFePO4) | 3.2伏 | 2.8伏〜3.6伏 | 容量低于上述容量,但安全且寿命长。 | |||
[负极] |
2.3伏 | 1.6伏〜2.6伏 |
可通过LDO充电。半固态类型已准备就绪。 |
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镍氢电池 | 氢氧化镍(NiOOH) | 1.2伏 | 1.0 V至1.3 V | 与镍镉电池相比,电流更高,容量更大且存储效果更小 | ||
镍镉电池 | 氢氧化镍(NiOOH) | 1.2伏 | 1.0 V至1.3 V | 注意记忆效果。 |
(图1:典型的一次电池和充电电池)
通常,传统的锂离子电池的标称电压为3.7V,它们需要专用的CC / CV充电IC以及专用的外部保护电路。它们通常具有狭窄的工作和充电温度范围,使其难以在某些工业设备中使用。
现在出现了标称电压在2V至3V之间的新一代锂离子可充电电池,与传统锂离子产品相比,它们具有许多优势。这些新电池中的一些可以用2.5V至3.0V的恒定电压充电,这些为设计师提供了令人兴奋的机会,如下所述:
好处包括:
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准备通过LDO进行恒压充电。无需专用的昂贵CV / CC充电IC。 |
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耐过放电,可用于简单的低压检测 |
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由于是电池,因此可以长时间维持2.2V至2.3V的恒定电压。 与超级电容(线性降低电压)相比,可以更轻松,更有效地使用能量。 |
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还有一些产品可以承受70°C和105°C等高温。 |
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还提供回流/热层压兼容产品。 |
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支持回流焊接的半固态电池类型和纽扣电池形状的类型很容易获得。 |
在下面的图2中,我们说明了为小型Li电池充电的典型电路,并提供了在不同状态下的操作说明。
(图2:充电电池的典型电路)