鋰電池充電電路原理及運用
鋰離子電池以其優良的特性，被廣泛運用於: 手機、攝錄像機、筆記本電腦、無繩電話、電動工具、遙控或電動玩具、照相機等便攜式電子設備中。
一、鋰電池與鎳鎘、鎳氫可充電池：
鋰離子電池的負極為石墨晶體，正極一般為二氧化鋰。充電時鋰離子由正極向負極運動而嵌入石墨層中。放電時，鋰離子從石墨晶體內負極外表脫離移向正極。所以，在該電池充放電過程中鋰總是以鋰離子形狀出現，而不是以金屬鋰的形狀出現。因而這種電池叫做鋰離子電池，簡稱鋰電池。
鋰電池具有：體積小、容量大、重量輕、無汙染、單節電壓高、自放電率低、電池循環次數多等優點，但價格較貴。鎳鎘電池因容量低，自放電嚴重，且對環境有汙染，正逐步被淘汰。鎳氫電池具有較高的功能價格比，且不汙染環境，但單體電壓只需1.2V，因而在運用範圍上受到限制。
二、鋰電池的特點：
1、具有更高的重量能量比、體積能量比；
2、電壓高，單節鋰電池電壓為3.6V，等於3只鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯電壓；
3、自放電小可長期寄存，這是該電池最突出的優越性；
4、無回憶效應。鋰電池不存在鎳鎘電池的所謂回憶效應，所以鋰電池充電前無需放電；
5、壽命長。正常作業條件下，鋰電池充/放電循環次數遠大於500次；
6、能夠快速充電。鋰電池一般能夠選用0.5～1倍容量的電流充電，使充電時刻縮短至1～2小時；
7、能夠隨意並聯運用；
8、因為電池中不含鎘、鉛、汞等重金屬元素，對環境無汙染，是當代最先進的綠色電池；
9、成本高。與其它可充電池相比，鋰電池價格較貴。
三、鋰電池的內部結構：
鋰電池一般有兩種外型：圓柱型和長方型。
電池內部選用螺旋繞制結構，用一種非常精密而滲透性很強的聚乙烯薄膜阻隔資料在正、負極間距離而成。正極包含由鋰和二氧化鈷組成的鋰離子蒐集極及由鋁薄膜組成的電流蒐集極。負極由片狀碳資料組成的鋰離子蒐集極和銅薄膜組成的電流蒐集極組成。電池內充有有機電解質溶液。另外還裝有安全閥和PTC元件，以便電池在不正常狀況及輸出短路時維護電池不受損壞。
單節鋰電池的電壓為3.6V，容量也不可能無限大，因而，常常將單節鋰電池進行串、並聯處理，以滿意不同場合的要求。
四、鋰電池的充放電要求：
1、鋰電池的充電：依據鋰電池的結構特性，最高充電中止電壓應為4.2V，不能過充，不然會因正極的鋰離子拿走太多，而使電池報廢。其充放電要求較高，可選用專用的恆流、恆壓充電器進行充電。一般恆流充電至4.2V/節後轉入恆壓充電，當恆壓充電電流降至100mA以內時，應中止充電。
充電電流（mA）=0.1～1.5倍電池容量（如1350mAh的電池，其充電電流可操控在135～2025mA之間）。常規充電電流可選擇在0.5倍電池容量左右，充電時刻約為2～3小時。
2、鋰電池的放電：因鋰電池的內部結構所致，放電時鋰離子不能悉數移向正極，必須保留一部分鋰離子在負極，以確保在下次充電時鋰離子能夠暢通地嵌入通道。不然，電池壽命就相應縮短。為了確保石墨層中放電後留有部分鋰離子，就要嚴格限制放電中止最低電壓，也就是說鋰電池不能過放電。放電中止電壓一般為3.0V/節，最低不能低於2.5V/節。電池放電時刻長短與電池容量、放電電流大小有關。電池放電時刻（小時）=電池容量/放電電流。鋰電池放電電流(mA)不應超越電池容量的3倍。（如1000mAH電池，則放電電流應嚴格操控在3A以內）不然會使電池損壞。
現在市場上所售鋰電池組內部均封有配套的充放電維護板。只需操控好外部的充放電電流即可。
五、鋰電池的維護電路：
兩節鋰電池的充放電維護電路如圖一所示。由兩個場效應管和專用維護集成塊S--8232組成，過充電操控管FET2和過放電操控管FET1串聯於電路，由維護IC監督電池電壓並進行操控，當電池電壓上升至4.2V時，過充電維護管FET1截止，中止充電。為避免誤動作，一般在外電路加有延時電容。當電池處於放電狀況下，電池電壓降至2.55V時，過放電操控管FET1截止，中止向負載供電。過電流維護是在當負載上有較大電流流過時，操控FET1使其截止，中止向負載放電，意圖是為了維護電池和場效應管。過電流檢測是運用場效應管的導通電阻作為檢測電阻，監督它的電壓降，當電壓降超越設定值時就中止放電。在電路中一般還加有延時電路，以區別浪湧電流和短路電流。該電路功能完善，功能可靠，但專業性強，且專用集成塊不易購買，業餘愛好者不易仿製。
六、簡易充電電路：
現在有不少商家出售不帶充電板的單節鋰電池。其功能優越，價格低廉，可用於克己產品及鋰電池組的修理代換，因而深受廣闊電子愛好者喜歡。有興趣的讀者可參照圖二製作一塊充電板。其原理是：選用恆定電壓給電池充電，確保不會過充。輸入直流電壓高於所充電池電壓3伏即可。R1、Q1、W1、TL431組成精密可調穩壓電路，Q2、W2、R2構成可調恆流電路，Q3、R3、R4、R5、LED為充電指示電路。隨著被充電池電壓的上升，充電電流將逐漸減小，待電池充滿後R4上的壓降將降低，從而使Q3截止， LED將熄滅，為確保電池能夠足夠，請在指示燈熄滅後繼續充1—2小時。運用時請給Q2、Q3裝上適宜的散熱器。本電路的優點是：製作簡略，元器件易購，充電安全，顯現直觀，而且不會損壞電池．通過改變W1能夠對多節串聯鋰電池充電，改變W２能夠對充電電流進行大範圍調理。缺點是：無過放電操控電路。圖三是該充電板的印製板圖（從元件面看的透視圖）。
七、單節鋰電池的運用舉例
1、 作電池組修理代換品
有許多電池組：如筆記本電腦上用的那種，經修理發現，此電池組損壞時僅是單個電池有問題。能夠選用適宜的單節鋰電池進行替換。
2、 製作高亮微型電筒
筆者曾用單節3.6V1.6AH鋰電池配合一個白色超高亮度發光管做成一隻微型電筒，運用方便，小巧漂亮。而且因為電池容量大，平均每晚運用半小時，至今已用兩個多月仍無需充電。電路如圖四所示。
3、替代3V電源
因為單節鋰電池電壓為3.6V。因而僅需一節鋰電池便可替代兩節普通電池，給收音機、隨身聽、照相機等小家電產品供電，不只重量輕，而且連續運用時刻長。
八、鋰電池的保存：
鋰電池需足夠電後保存。在20℃下可儲存半年以上，可見鋰電池適宜在低溫下保存。曾有人建議將充電電池放入冰箱冷藏室內保存，的確是個好注意。
九、運用注意事項：
鋰電池絕對不可崩潰、鑽孔、穿刺、鋸割、加壓、加熱，不然有可能形成嚴重後果。沒有充電維護板的鋰電池不可短路，不可供小孩玩耍。不能靠近易燃物品、化學物品。報廢的鋰電池要妥善處理。