锂离子电池
电路概述
锂离子电池包括保护电路,锂离子电池芯,及包装壳组成. 锂离子保护电路包括过度充电保护、过电流/短路保护和过放电保护等，该电路就是要确保这样的过度充电及放电状态时的安全，并防止特性劣化。它主要由集成保护电路IC、贴片电阻、贴片电容、场效应管(MOSFET) 、有的还有热敏电阻(NTC) 、识别电阻( ID) 、保险丝( FUSE) 等构成。其电路图如图1所示。
过度充电
当充电器对锂电池过度充电时，锂电池会因温度上升而导致内压上升，需终止当前充电的状态。此时，集成保护电路IC 需检测电池电压，当到达4.25V 时(假设电池过充电压临界点为4.25 V) 即激活过度充电保护，将功率MOS 由开转为切断，进而截止充电。另外，为防止由于噪音所产生的过度充电而误判为过充保护，因此需要设定延迟时间，并且延迟时间不能短于噪音的持续时间以免误判。过充电保护延时时间tvdet1计算公式为：
t vdet1 = { C3 ×( Vdd - 0. 7) }/ (0. 48 ×10 - 6 ) (1)
式中：Vdd为保护N1 的过充电检测电压值。
简便计算延时时间： t = C3/ 0. 01 ×77 (ms) (2)
如若C3 容值为0.22 F ，则延时值为：0. 22 /0. 01 ×77 = 1694 (ms)
过度放电
在过度放电的情况下，电解液因分解而导致电池特性劣化，并造成充电次数的降低。过度放电保护IC 原理：为了防止锂电池的过度放电状态，假设锂电池接上负载，当锂电池电压低于其过度放电电压检测点(假定为2.3 V) 时将激活过度放电保护，使功率MOS FET 由开转变为切断而截止放电，以避免电池过度放电现象产生，并将电池保持在低静态电流的待机模式，此时的电流仅0.1μA 。当锂电池接上充电器，且此时锂电池电压高于过度放电电压时，过度放电保护功能方可解除。另外，考虑到脉冲放电的情况，过放电检测电路设有延迟时间以避免产生误动作。
提高锂离子电池性能
涂碳铝箔
提升锂电产品性能，改善放电倍率
随着国内电池厂商对电池性能要求的日益提高，电池涂层技术：导电材料&导电涂层铝箔/铜箔在国内日趋得到重视。在处理电池材料的时候，常拥有高倍率充放电性能好，较大比容量，但循环稳定性较差，衰减较为严重等原因，不得不做取舍放弃。
这是个神奇的涂层，将电池的性能提高，带入新纪元。
导电涂层是由分散好的纳米导电石墨包覆颗粒等所组成。它能提供极佳的静态导电性能，是一层保护能量吸收层。它也能提供好的遮盖防护性能。涂层有水性的和溶剂性的，能应用在铝片，铜片，不锈钢，铝和钛双极板上。
涂碳铝箔(导电涂层)对锂电池的性能带来以下提升
1.显著提高电池组使用一致性，大幅降低电池组成本。如：
· 明显降低电芯动态内阻增幅 ;
· 提高电池组的压差一致性 ;
· 延长电池组寿命;· 大幅降低电池组成本。
2.提高活性材料和集流体的粘接附着力，降低极片制造成本。如：
· 改善使用水性体系的正极材料和集电极的附着力;
· 改善纳米级或亚微米级的正极材料和集电极的附着力;
· 改善钛酸锂或其他高容量负极材料和集电极的附着力;
· 提高极片制成合格率，降低极片制造成本。
涂碳铝箔与光箔的电池极片粘附力测试图
使用涂碳铝箔后极片粘附力由原来10gf提高到60gf(用3M胶带或百格刀法)，粘附力显著提高。
3.减小极化，提高倍率和克容量，提升电池性能。如：
· 部分降低活性材料中粘接剂的比例，提高克容量;
· 改善活性物质和集流体之间的电接触;
· 减少极化，提高功率性能。
不同铝箔的电池倍率性能图
其中C-AL为涂碳铝箔，E-AL为蚀刻铝箔，U-AL为光铝箔
4.保护集流体，延长电池使用寿命。如
· 防止集流极腐蚀、氧化;
· 提高集流极表面张力，增强集流极的易涂覆性能;
· 可替代成本较高的蚀刻箔或用更薄的箔材替代原有的标准箔材。
不同铝箔的电池循环曲线图(200周)
其中(1)为光铝箔，(2)为蚀刻铝箔，(3)为涂碳铝箔
电池的恢复方法
容量已经减小的充电电池可以用激励法给它充电使充电电池容量恢复到原来的状态，具体做法是：
1. 先把电池的剩余电流放干净：可以用手电或小灯泡放电，直到手电或小灯泡的灯丝发红时停止放电。注意：放电时不要让电池的电压降到0.9V以下。
2. 添加纳米碳溶胶电池活化剂再用100-200mA的电流充电，充到容量的1.5倍。然后马上用5~10Ω的负载(小灯泡或电炉丝)放电。
3. 再次用100-200mA的电流充电，充到容量的1.2倍后再次放电。
4. 如此反复4~5次。从第三次以后，充电电流不要超过100mA，而充电时间不要超过容量的1.2倍。
用这种方法充电，对于一般电解液没有干涸的充电电池，即可恢复电池原来的容量。
