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电池使用过程中负极衰减的原理及减少容量衰减的方法

锂电联盟会长 2020-09-21 11:31 次阅读

析锂、电极表面钝化膜的增厚、可循环锂量的损失、活性物质结构的破坏等现象均可导致锂电池寿命的衰减。其中,负极是引起电池容量衰减的主要因素。本文总结了电池使用过程中负极衰减的主要原理,并提出了几种减少容量衰减的方法。

电池容量衰减的机理已被广泛研究和报道过。电池容量衰减的影响因素主要有:主要因素是电极表面副反应引起的可循环锂量的减少;次要因素是活性物质的减少(如金属的溶出、结构的破坏、材料的相变等);电池阻抗的增加。而负极与上述衰减机理中的许多影响因素均有关系。

一、负极衰减机理研究进展

碳材料,尤其石墨材料,是锂离子电池中应用最广泛的负极材料。虽然其他负极材料,如合金类材料、硬碳材料等,也在被广泛研究,但研究重点主要集中于活性材料的形貌控制和性能改进,关于其容量衰减的机理分析较少。因此,关于负极衰减机理研究的多是关于石墨材料的衰减机理。电池容量的衰减包括存储及使用时的衰减,存储时的衰减通常与电化学性能参数变化(阻抗等)有关,使用时除电化学性能变化外,还伴随有结构等机械应力的变化、析锂等现象。

1.1负极/电解液界面变化

对于锂离子电池,电极/电解液界面的变化被公认为是引起其负极衰减的主要原因之一。锂电池在初次充电过程中,电解液在负极表面还原,形成一层稳定的具有保护作用的钝化膜(简称SEI膜)。锂离子电池在其后的存储及使用过程中,负极/电解液界面可能会发生变化导致其性能的衰减。

1.1.1SEI膜的增厚/成分变化

电池在使用过程中功率性能逐渐降低主要与电极阻抗的增加有关。电极阻抗的升高主要是由SEI膜的增厚及成分和结构的变化引起的。

由于表征方法以及测试条件的差异和限制,不同研究机构的结果不尽相同,因此SEI膜的具体成分很难确定。根据已有报道,SEI膜的成分主要包括无机(Li2CO3、LiF)和有机[(CH2OCO2Li)2、ROCO2Li、ROLi]两类化合物。在使用或者存储过程中,SEI膜的成分及厚度并非一成不变。

由于SEI膜并不具有真正的固态电解液的功能,溶剂化的锂离子可以通过其他的阳离子、阴离子、杂质、电解液的溶剂等仍然可以迁移通过SEI膜。因此,在后期长期的循环或者存储过程中,电解液仍会在负极表面分解反应,导致SEI膜的增厚。同时,由于负极在循环过程中一直处于膨胀收缩状态,表面SEI膜会发生破裂,产生新的界面,新界面会继续与溶剂分子、锂离子反应,生成SEI膜。随着上述表面反应的进行,在负极表面形成电化学惰性表面层,使得部分负极材料与整个电极发生隔离失活.导致容量的损失。SEI膜成分是热力学不稳定的,在电池体系中会不断发生溶解和再沉积的动态变化。SEI膜在一定条件(高温、HF、膜内含有金属杂质等)下会加速膜的溶解及再生,引起电池容量的损失。尤其在高温条件下,SEI膜中的有机成分(烷基碳酸锂等)转化为更稳定的无机成分(Li2CO3、LiF),导致SEI膜的离子导电性降低。正极溶出的金属离子经由电解液扩散至负极,在负极表面还原沉积,单质的金属沉积物催化电解液的分解,从而使负极阻抗显著增加,最终导致电池容量的衰减。通过添加高温添加剂或者新型锂盐提高SEI膜的稳定性可以延长负极材料的使用寿命,进而实现性能的提升。

有研究发现,不同类型的石墨材料储存性能也不尽相同,人造石墨在高温下的存储性能优于天然石墨。随着存储时间的增加.人造石墨中锂含量基本稳定,但是天然石墨中的锂含量呈线性下降的趋势。通过扫描电子显微镜法(SEM)和傅里叶变换红外光谱法(FTIR)测试结果分析,高温存储过程中,天然石墨表面Li2CO3和LiOCOOR的含量随着存储时间的延长而明显上升。SEI膜厚度增加,主要是由电解液在负极表面的副反应引起的。人造石墨的表面结构和SEI膜形貌基本不变。

另外,在低于40℃的条件下满电储存一定时间,尽管高比表面积的负极材料具有更高的自放电率,但不同类型的负极材料单位面积内SEI膜的增长速度相近。其衰减趋势类似。但在更高的温度(60℃)下,具有相近比表面积的天然石墨SEI膜的增厚速度明显高于人造石墨。

1.1.2电解质分解沉积

电解液还原包括溶剂还原、电解液还原、杂质还原等。电解液中的杂质通常有氧、水和二氧化碳等,在电池充放电过程中,电解液在负极表面分解反应,其主要产物包括碳酸锂、氟化物等。随着循环次数的增加,分解产物逐渐增多,这些产物覆盖在负极表面,阻碍了锂离子的脱嵌,造成负极阻抗的上升。

1.1.3析锂

由于石墨类材料的嵌入电位接近于锂电位,因此,充电过程中一旦发生金属锂的沉积或者锂枝晶的生长,随后锂与电解液的反应将加速电池性能的衰减,大面积的析锂将引起电池内部短路以及热失控的发生。低温充电、电池负极相对正极的过量较少、电极极片尺寸不匹配(正极边缘覆盖负极)、电位作用(局部极化程度不同、电极厚度和孔隙率作用)均会增大析锂的风险。

石墨材料内部的无序程度和电流分布的不均匀度对负极表面的析锂均会产生影响。在石墨嵌锂的第三、第四阶段,材料的无序引起电极内电荷的分布不均,导致枝晶状沉积物的产生。隔膜与负极间沉积物的增长与温度和电流密度密切相关。随着温度的升高,充电倍率的增加,反应速率加快,金属锂沉积在负极表面。可从电池放电曲线中的电压平台以及库仑效率的降低来判断电池是否发生析锂现象。

目前研究主要是从改进负极体系、优化含有抑制负极析锂添加剂的电解液体系等方面改进负极的性能。将Sn和碳包覆在石墨表面改进负极的电化学循环性能。石墨表面的Sn可以降低SEI膜的内阻以及低温下的电极极化。另外也可以通过改进负极材料的表面来实现性能的提高。将石墨在空气中进行氧化,可以增大表面积和边缘活性位点,使得孔隙增大,颗粒尺寸减小,进而降低由于电荷分布不均导致的析锂现象的产生。AsF6可以提高负极高温下的稳定性,抑制金属锂的产生以及LiPF6的分解。另外,负极极片制备阶段的机械辊压可以减小孔径,降低电荷分布的不均匀性,提高电池的可逆容量。

1.2负极活性物质变化

在电池性能逐渐劣化的过程中,石墨的有序结构逐渐被破坏。锂电池在高倍率下进行循环,由于锂离子浓度的梯度差异,在材料内部产生机械应力场,从而使得负极晶格发生变化,负极起始的片层结构也逐渐变得无序,但这种结构的改变不是造成电池性能劣化的主要原因。劣化可以表现为析锂或者SEI膜的变化,但是,在此过程中,负极的颗粒尺寸及晶格常数不会发生明显变化。

石墨颗粒的可逆容量与其取向和类别相关。比如,由于在无序颗粒间存在新的界面可以发生锂离子/电解液反应,锂离子嵌入更困难,无序的石墨颗粒可逆容量较低。与球形颗粒相比,片状石墨在高倍率下有更高的比容量。尽管负极结构在衰减过程中不发生变化,但是菱形结构/六边形结构比例会发生变化。六边形结构的增加会降低锂离子嵌入的第一和第三阶段的法拉第效率,进而降低负极的可逆容量,因此可以通过提高菱形结构/六边形结构的比例来提高可逆容量。

1.3负极电极的变化

石墨材料的粒径尺寸对负极性能的影响较大。小颗粒材料可以缩短石墨材料间的扩散路径,有利于大倍率的充放电。但是,小粒径材料具有较大的比表面积,高温下会消耗更多的锂离子,导致负极不可逆容量的增加。因此,石墨负极的热稳定性主要与石墨材料的粒径有关。

石墨极片的孔隙率与负极的可逆容量有一定关系,孔隙率增加,石墨与电解液的接触面积增大,界面反应增多,造成可逆容量的降低。在电池的长期充放电过程中,石墨电极的压实密度影响电池性能的衰减。高压实密度可以降低电极的孔隙率,减少石墨与电解液的接触面积,进而提高可逆容量。并且,在高于120℃的温度下,由于SEI膜热分解产气,高压实的负极材料会产生更多的热量。

二、结论

锂离子电池的负极衰减包括了几种劣化机理。其中,析锂是导致电池寿命快速衰减的主要因素。电解液的分解及随后负极表面的成膜导致电池的内阻上升、可循环锂量的减少。以上机理对负极的晶体结构影响较小。采取优化电解液体系、添加稳定剂及温度处理等措施均可减少这些反应的发生,提高负极材料的性能。

原文标题:锂离子电池负极衰减的主要机理和应对方法

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目前正在设计智能手环相关的应用。 手环的功能需要显示电池电量,按照我以往的经验,为了要精确显示电池的电量状态,需要添加一...
发表于 12-02 10:41 3638次 阅读
智能手环的电池电量的监测方案是什么?

三节锂电池充电芯片,设计5V和18V输入资料共享

    三节3.7V的锂电池串联,11.1V和最大12.6V锂电池充电电路的解决方案。在应用中,一般使用低压5V,如USB口...
发表于 11-26 18:34 1521次 阅读
三节锂电池充电芯片,设计5V和18V输入资料共享

如何修复带BQ20Z75电池保护板?

如何修复电池。带BQ20Z75,有人愿意教会的,本人愿付学费。谢谢!15259202161 ...
发表于 11-19 14:15 1698次 阅读
如何修复带BQ20Z75电池保护板?

NCV8605 LDO稳压器 500 mA 低压差

5 / NCV8606在固定电压选项下提供超过500 mA的输出电流,或者在5.0 V至1.25 V范围内提供可调输出电压。这些器件专为空间受限和便携式电池供电应用而设计,并提供其他功能,如具有高PSRR,低噪声操作,短路和热保护。这些器件设计用于低成本陶瓷电容器,采用DFN6 3x3.3封装。 NCV8605的设计没有使能引脚,NCV8606设计有使能引脚。 特性 输出电压选项:可调,1.5 V,1.8 V,2.5 V,2.8 V, 3.0 V,3.3 V,5.0 V 外部电阻可调输出,从5.0 V降至1.25 V 电流限制675 mA 低I GND (独立于负载) 1.5%输出电压容差(可调) 在所有工作条件下2%输出电压容差(已修复) NCP605已修复直接替换LP8345 没有旁路电容的50 Vrms的典型噪声电压 增强型ESD额定值:4 kV人体模式(HBM) 400 V Machin e Model(MM) 应用 终端产品 电池电力电子设备 便携式仪器 硬盘驱动程序 笔记本电脑 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 19:02 139次 阅读
NCV8605 LDO稳压器 500 mA 低压差

EFC2J013NUZ 用于1节锂离子电池保护的功率MOSFET,12 V,5.8mΩ,17 A,双N通道

信息该功率MOSFET具有低导通电阻。该设备适用于便携式机器的电源开关等应用。最适合单节锂离子电池应用。 高速开关 低栅极充电 2.5 V驱动器 2 kV ESD HBM 共漏极型 ESD二极管保护栅极 无铅,无卤素且符合RoHS标准 < / DIV>电路图、引脚图和封装图
发表于 04-18 21:04 1323次 阅读
EFC2J013NUZ 用于1节锂离子电池保护的功率MOSFET,12 V,5.8mΩ,17 A,双N通道

EFC4C012NL 用于3节锂离子电池保护的功率MOSFET,30 V,6.5mΩ,19 A,双N通道,WLCSP6

信息这款N沟道功率MOSFET采用安森美半导体的沟槽技术生产,专门设计用于最大限度地降低栅极电荷和超低导通电阻。本设备适用于笔记本电脑的应用。 超低导通电阻 高速开关 低电流充电 Pb-免费,无卤素和符合RoHS标准
发表于 04-18 21:04 110次 阅读
EFC4C012NL 用于3节锂离子电池保护的功率MOSFET,30 V,6.5mΩ,19 A,双N通道,WLCSP6

LC709511F 移动电源控制器 USB Type-C和快充TM 3.0 应用于单节锂离子电池和锂聚合物电池

11F是一款用于移动电源的锂离子开关充电器控制器。该设备具有控制移动电源应用的所有功能。它包括Type-C端口控制和Quick Charge 3.0 HVDCP。此外,该器件在USB数据线上自动施加2.0 V或2.7 V电压,用于需要电压的设备。内置开关控制器可输出5 V至12 V的快速充电电压。通过适当的外部MOSFET可以实现USB Type-C和快速充电的高功率输出。 特性 优势 使用外部MOSFET轻松实现功率扩展 外部MOSFET的功率调节支持30 W应用 降压充电/升压充电 准备移动电源应用所需的基本功能 支持快速充电3.0 HVDCP A类.5 V至12 V 可以消除HV Boost IC和QC通信IC。它降低了设置成本。 支持无需外部IC的USB C型DRP 内置端口控制IC 在USB数据上应用2.7 V或2.0 V设备的行需要它 识别PortableDevice的类型并需要最合适的当前 准备好的固件支持各种USB端口组合 它可以根据客户型号更改固件。 支持USB BC1.2 支持通用适配器 电池电量测量 各种电池的简单设置 状态&带4个LED的电池电量显示 ...
发表于 04-18 20:26 299次 阅读
LC709511F 移动电源控制器 USB Type-C和快充TM 3.0 应用于单节锂离子电池和锂聚合物电池

LC709201F 电池电量计

信息 LC709201F是一款IC,可通过监测电池电压来测量1节锂离子二次电池的剩余电量,无需外部检测电阻,并检测剩余电量电流预测的电池功率水平。它监控电池电压并实现精确测量剩余电池电量的功能。此外,IC利用利用热敏电阻输入温度的温度校正功能,更加精确地实现了计算剩余电池电量的功能。 放电时的精度为±5% %/ 0%(环境工作温度为0°C至50°C) 剩余功率水平每秒测量四次,并在每次测量时计算。 我 C总线,支持从模式通信,最高支持100kHz...
发表于 04-18 20:25 63次 阅读
LC709201F 电池电量计

LC709203F 单节锂电池电量计[智能电量计]

03F是一款应用在单节锂电池上的电量计。它是属于我们其中一款“智能电量计”系列中的成员,采用了我们独家的运算方法 - “HG-CVR”来实现高精度。即使在不稳定的条件下(例如:改变电池;温度,负载,老化及自放电),通过“HG-CVR”的运算原理,我们可以削减库仑电量计上的精密电阻的同时,保持相同精度的电量情报(RSOC)。我们提供了2种小封装以实现业界最小的PCB面积。客户只需要做非常少的参数设定就可以简单的,快速的应用我们的产品。 特性 “HG-CVR”运算技术无需外置精密电阻 2.8%的RSOC精度即使老电池也可提供准确的RSOC 自动修正误差 功耗:3μA的工作模式 准确的电压检测:±7.5 mV 准确的时钟:±3.5% 低电量及低电压时有警报 温度补偿:通过IIC输入温度的热敏情报 检测电池的插入 IIC通讯(支持到400 kHz IIC) 应用 终端产品 针对手提设备及无线应用的电池管理 无线手机 智能手机/ PDA机器 MP3播放器 数码相机 手提式游戏机 USB关联的设备 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 20:25 146次 阅读
LC709203F 单节锂电池电量计[智能电量计]

LC709501F 移动电源控制器 USB Type-C和快充TM 3.0 应用于单节锂离子电池和锂聚合物电池

01F是一款用于移动电源的锂离子开关充电器控制器。该设备具有控制移动电源应用的所有功能。它可以控制Type-C端口控制IC,包括Quick Charge 3.0 HVDCP。内置开关控制器可输出5 V至12 V的快速充电电压。通过适当的外部MOSFET可以实现USB Type-C和快速充电的高功率输出。 特性 优势 支持带端口控制IC的USB C型DRP 用于控制Type-C端口控制IC的MCU可以省去。此外,客户无需开发MCU软件。 支持快速充电3.0 HVDCP A类.5 V最高12 V 可以消除HV Boost IC和QC通信IC。它降低了设置成本。 便携式设备通信显示智能手机上的移动电源电池信息(USB 2.0全速主机控制器)(规划) 客户可以享受智能手机屏幕上的移动电源详细信息显示 降压充电/增压充电 准备移动电源应用程序中所需的基本函数 低静态电流:低功耗模式下15μA 低功耗有助于延长电池寿命 支持5 V至12 V操作 支持一般智能手机充电电压 使用外部MOSFET轻松实现功率调节 外部MOSFET的功率调节支持30 W应用 自动USB检测 此功能已准备为基...
发表于 04-18 20:25 309次 阅读
LC709501F 移动电源控制器 USB Type-C和快充TM 3.0 应用于单节锂离子电池和锂聚合物电池

LC06111TMT 电池保护IC,集成功率MOSFET,单节锂离子电池

信息 LC06111TMT是用于带有集成功率MOSFET的1节锂离子二次电池的保护IC。它还集成了高精度检测电路和检测延迟电路,以防止电池过充电,过放电,过流放电和过流充电。电池保护系统只能由LC06111TMT和少量外部元件制造。 充放电功率MOSFET集成 导通电阻(充放电总量)8.4mΩ(典型值) 高精度检测电压/电流在Ta = 25°C,VCC = 3.7 V 过充电检测±25 mV 过放电检测±50 mV 充电过流检测±0.9 A 放电过流检测±0.9 A 放电/充电过流检测补偿功率FET的温度依赖性 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 20:25 60次 阅读
LC06111TMT 电池保护IC,集成功率MOSFET,单节锂离子电池

LC05112CMT 电池保护控制器 集成MOSFET 1节锂离子电池

2CMT是一款用于1节锂离子二次电池的保护IC,集成了功率MOS FET。它还集成了高精度检测电路和检测延迟电路,以防止电池过充电,过放电,过电流放电和过电流充电。电池保护系统只能由LC05112CMT和少量外部部件组成。 特性 优势 集成电源MOSSFET 简易设计 低Rsson11mΩ 低功耗 PKG保险丝修整 短TAT,高精度 减少过电流检测的分散 高安全性 低电流...
发表于 04-18 20:22 115次 阅读
LC05112CMT 电池保护控制器 集成MOSFET 1节锂离子电池

LC05132C01MT 带集成MOSFET 1节锂离子电池的电池保护控制器

2C01MT是一款用于1节锂离子二次电池的保护IC,集成了功率MOS FET。它还集成了高精度检测电路和检测延迟电路,以防止电池过充电,过放电,过电流放电和过电流充电。此外,主系统可以通过关闭LC05132C01MT的充电FET和放电FET一段时间来执行自身的上电复位,并带有复位信号。电池保护系统只能由LC05132C01MT和少量外部部件组成。 特性 优势 集成功率MOSFET 简易设计 低Rsson11mΩ 低功耗 PKG保险丝修剪 准备的短TAT 减少过电流检测的分散 高度准确检测 复位功能复位释放时间:5s(典型值)[Ta = 25°C] 更安全的嵌入式电池操作 应用 终端产 1节锂离子二次电池保护 智能手机 平板电脑 可穿戴设备 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 20:22 71次 阅读
LC05132C01MT 带集成MOSFET 1节锂离子电池的电池保护控制器

LC05132C01NMT 带集成MOSFET 1节锂离子电池的电池保护控制器

2C01NMT是一款用于1节锂离子二次电池的保护IC,内置功率MOS FET。它还集成了高精度检测电路和检测延迟电路,以防止电池过充电,过放电,过电流放电和过电流充电。此外,主系统可以通过关闭LC05132C01NMT的充电FET和放电FET一段时间来执行自身的上电复位,并带有复位信号。电池保护系统只能由LC05132C01NMT和少量外部元件制成。 特性 优势 集成功率MOSFET 简易设计 低Rsson11mΩ 低功耗 PKG保险丝修整 为准备样本排序TAT 减少过流消除的分散 高度准确的检测 复位功能复位释放时间:1s(典型值)[Ta = 25°C] 更安全的嵌入式电池操作 应用 终端产品 1节锂离子二次电池保护 智能手机 平板电脑 可穿戴设备 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 20:22 92次 阅读
LC05132C01NMT 带集成MOSFET 1节锂离子电池的电池保护控制器

LC05711ARA 电池保护IC,集成功率MOSFET,单节锂离子电池

信息 LC05711ARA是一款带有集成功率MOSFET的单节锂离子二次电池保护IC。它还集成了高精度检测电路和检测延迟电路,以防止电池过充电,过放电,过电流放电和过电流充电。电池保护系统只能由LC05711ARA和少量外部元件制成。 集成了充放电功率MOSFET 导通电阻(充放电总量)4.8mΩ(典型值) ) Ta = 25°C时高精度检测电压/电流,VCC = 3.7 V 过充电检测±25 mV 过放电检测±50 mV 充电过流检测±0.7 A 放电过流检测±0.7 A 放电/充电过流检测得到补偿功率FET的温度依赖性 ECP30 WLP封装 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 20:22 100次 阅读
LC05711ARA 电池保护IC,集成功率MOSFET,单节锂离子电池

LC05111CMT 电池保护控制器 含集成功率MOSFET 单节锂离子电池

1CMT是一款电池保护电路,用于带有集成功率MOSFET的1节锂离子二次电池。此外,它集成了高精度检测电路和检测延迟电路,以防止电池过充电,过放电,过电流放电和过电流充电。电池保护系统只能由LC05111CMT和少量外部部件制成。 特性 优势 集成功率MOSFET 简易设计 低Rsson11mΩ 低功耗 PKG保险丝修整 准备样品的短TAT 减少过电流检测的分散 高度准确的检测 应用 终端产品 锂离子电池保护 智能手机 平板电脑 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 20:22 131次 阅读
LC05111CMT 电池保护控制器 含集成功率MOSFET 单节锂离子电池

BQ40Z60 bq40z60 完整多节电池管理器

信息描述德州仪器 (TI) bq40z60 器件是一款可编程的电池管理单元,其集成有电池充电控制输出、电量监测和相关保护功能,能够完全自主地操作 2 至 4 节串联锂离子和锂聚合物电池组。此架构在电量监测处理器与电池充电器控制器之间实现内部通信,从而在系统负载瞬变和适配器电流限制期间根据外部负载条件和电源路径来源管理来优化充电量。可通过 NFET、电感和感测电阻等外部元件针对具体功率传输情况来调节充电电流效率。 该器件提供了电池阵列和系统安全功能,包括电池放电过流、充电短路和放电短路保护,以及针对 N 沟道 FET 的 FET 保护、内部 AFE 看门狗和电池断开连接检测。器件可通过固件提供更多保护 功能, 包括过压、欠压、过热等。特性全集成 2 节至 4 节串联锂离子或锂聚合物电池管理单元Pack+ 上的输入电压范围:2.5V 至 25V电池充电器效率 > 92%电池充电器工作范围:4V 至 25V针对外部 N 沟道场效应晶体管 (NFET) 的电池充电器 1MHz 同步降压控制器软启动,限制浪涌电流外部开关限流保护可编程充电支持 JEITA/增强型充电模式 电量监测用于库伦计数器的 16 位高分辨率积分器16 位模数转换器 (ADC),通过 16 通道多路复用器...
发表于 04-18 19:10 125次 阅读
BQ40Z60 bq40z60 完整多节电池管理器

BQ34Z110 用于铅酸电池的采用 Impedance Track™ 技术的宽量程电量测量计

信息描述 德州仪器 (TI) bq34z110 是一款独立于电池串联配置之外工作的电量计解决方案,此解决方案支持铅酸化学电池。 通过一个外部电压转换电路,可支持 4V 至 64V 的电池,可对此电路进行自动控制以减少系统功耗。bq34z110 器件提供几个接口选项,其中包括一个 I2C 从接口、一个 HDQ 从接口、一个或者四个直接 LED 接口、和一个警报输出引脚。 此外,bq34z110 提供对于外部端口扩展器(支持多于四个 LED)的支持。特性 支持铅酸化学电池 使用获得专利的 Impedance Track 技术,用于电压范围为 4V 至 64V 的电池老化补偿 自放电补偿支持的电池容量超过 65Ahr 支持高于 32A 的充放电电流 外部负温度系数 (NTC) 热敏电阻支持 支持两线制 I2C 和与主机系统进行通信的 HDQ 单线制通信接口 安全哈希算法 (SHA)-1,哈希消息认证码 (HMAC) 认证 一个或者四个直接显示控制 五个 LED 和通过端口扩展器的更多显示 精简的功率模式(典型电池组运行范围条件)正常运行:平均值 < 140µA 睡眠模式:平均值 < 64µA 完全睡眠模式:平均值 < 19µA 封装:14 引脚薄型小外形尺寸封装 (TSSOP)电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 19:10 117次 阅读
BQ34Z110 用于铅酸电池的采用 Impedance Track™ 技术的宽量程电量测量计

BQ40Z50 1 节、2 节、3 节和 4 节锂离子电池组管理器

信息描述 bq40z50 器件采用已获专利的 Impedance Track 技术,是一款基于电池组的单芯片全集成解决方案,针对 1 节、2 节、3 节和 4 节串联锂离子或锂聚合物电池组提供电量监测、保护及认证等一些列丰富的功能。bq40z50 器件利用其集成的高性能模拟外设,测量锂离子或锂聚合物电池的可用容量、电压、电流、温度和其他关键参数,保留准确的数据记录,并通过 SMBus v1.1 兼容接口将这些信息报告给系统主机控制器。 bq40z50 器件为主机系统提供最大的功率和电流,从而支持 Turbo 升压模式。 该器件还支持电池跳变点,从而在预设的充电阈值状态向主机系统发送 BTP 中断信号。 bq40z50 针对过压、欠压、过流、短路电流、过载和过热情况,以及其他电池组和电池相关故障提供基于软件的 1 级和 2 级安全保护。具有针对认证码密钥的安全内存的 SHA-1 认证能够识别真正的电池组。这个紧凑的 32 导线 QFN 封装在尽可能地提供电池电量测量应用的功能性和安全性的同时,最大限度地降低解决方案成本和智能电池的尺寸。特性全集成 1 节、2 节、3 节和 4 节串联锂离子或锂聚合物电池组管理器及保护 下一代已获专利的 Impedance Track 技术可准确测量锂离子和锂聚合物电池...
发表于 04-18 19:10 510次 阅读
BQ40Z50 1 节、2 节、3 节和 4 节锂离子电池组管理器

BQ27545-G1 单节、电池组端 Impedance Track 电量监测计

信息描述bq27545-G1 锂离子电池电量计是一款微控制器外设,此外设能够提供针对单节锂离子电池组的电量计量。此器件只需开发较少的系统微控制器固件即可实现精确的电池电量计量。bq27545-G1 安装于电池组内或者带有一个嵌入式电池(不可拆卸)的系统主板上。 bq27545-G1 使用已经获得专利的 Impedance Track™ 算法来进行电量计量,并提供诸如剩余电量 (mAh)、充电状态 (%)、续航时间(最小值)、电池电压 (mV) 和温度 (°C) 等信息。该器件还提供针对内部短路或电池端子断开事件的检测功能。bq27545-G1 还 具有 针对安全电池组认证(使用 SHA-1/HMAC 认证算法)的集成支持功能。 该器件还采用 15 焊球 Nano-Free™ DSBGA 封装 (2.61 mm × 1.96 mm),非常适合空间受限的 应用。特性适用于 1 节 (1sXp) 锂离子电池的电池电量计 应用 支持高达 14500mAh 的容量 微控制器外设提供:用于电池温度报告的内部或者外部温度传感器安全哈希算法 (SHA)-1 / 哈希消息认证码 (HMAC) 认证使用寿命的数据记录64 字节非易失性暂用闪存 基于已获专利的 Impedance Track™技术的电池电量计量用于电池续航能力精确预测的电池放电模拟曲线针对电池老化、电...
发表于 04-18 19:10 170次 阅读
BQ27545-G1 单节、电池组端 Impedance Track 电量监测计

BQ27010 单节锂电池和锂聚合物电池电量监测计 IC

信息描述The bqJUNIOR™ series are highly accurate stand-alone single-cell Li-Ion and Li-Pol battery capacity monitoring and reporting devices targeted at space-limited, portable applications. The IC monitors a voltage drop across a small current sense resistor connected in series with the battery to determine charge and discharge activity of the battery. Compensations for battery age, temperature, self-discharge, and discharge rate are applied to the capacity measurments to provide available time-to-emptyinformation across a wide range of operating conditions. Battery capacity is automatically recalibrated, or learned, in the course of a discharge cycle from full to empty. Internal registers include current, capacity, time-to-empty, state-of-charge, cell temperature and voltage, status, and more.The bqJUNIOR can operate directly from single-cell Li-Ion and Li-Pol batteries and communicates to the system over a HDQ one-wire or I2C serial interface.特...
发表于 04-18 19:10 86次 阅读
BQ27010 单节锂电池和锂聚合物电池电量监测计 IC

BQ27541-G1 具有集成 LDO 的电池组端 Impedance Track 电池电量监测

信息 Texas仪器bq27541-G1锂离子电池电量计是一种微控制器外围设备,可为单节锂离子电池组提供电量计量。该器件几乎不需要系统微控制器固件开发来实现精确的电池电量计量bq27541-G1位于电池组内或系统主板上,带有嵌入式电池(不可拆卸)。 bq27541-G1使用获得专利的Impedance Track™算法进行电量计量,并提供剩余电池容量(mAh),充电状态(%)等信息,运行时间为空(最小),电池电压(mV)和温度(°C)。它还提供内部短路或制表断开事件的检测。 bq27541-G1还使用SHA-1 / HMAC认证算法集成了对安全电池组认证的支持 优势特点 用于1系列(1sXp)锂离子电池应用的电池电量计32Ahr容量 微控制器外设提供: 精确的电池电量计支持高达32Ahr 用于电池温度报告的内部或外部温度传感器 SHA-1 / HMAC认证 终身数据记录 > 64字节的非易失性划痕垫FLASH 基于专利阻抗跟踪技术的电池电量计量 模型电池放电曲线,用于准确的时间到空预测 自动调整电池老化,电池自放电,&n温度/速率低效 低值检测电阻(5mΩ至20mΩ) 高级电量计功能 内部短暂检测 标签断开检测 ...
发表于 04-18 19:10 223次 阅读
BQ27541-G1 具有集成 LDO 的电池组端 Impedance Track 电池电量监测

BQ24278 具有电源路径的 2.5A 单输入单节开关模式锂离子电池充电器

信息描述 bq24278 高度集成的单节锂离子电池充电器和系统电源路径管理器件针对空间有限且带有高容量电池的便携式应用。 单节充电器由一个诸如 AC(交流)适配器或者无线电源的专用充电源供电运行。此电源路径管理特性使得 bq24278 能够在为电池独立充电的同时从一个高效 DC 到 DC 转换器为系统供电。 此充电器一直监视电池电流并在系统负载所需电流超过输入电流限制时减少充电电流。 这样可实现正常的充电终止和定时器运行。 系统电压被调节至电池电压,但不会下降至低于 3.5V。 最小系统电压支持使得此系统能够与一个残次品或者有缺失的电池组一起运行并且即使在电池完全放电或者无电池的情况下也可实现瞬时系统启动。 当适配器不能传送峰值系统电流时,此电源路径管理架构还允许电池补充系统电流需要。 这样可使用较小的适配器。 电池充电经历以下三个阶段:充电,恒定电流和恒定电压。 在所有的充电阶段,一个内部控制环路监视 IC 结温并且在超过内部温度阀值的情况下减少充电电流。 此外,bq24278 提供一个基于电压的电池组热敏电阻器监控输入 (TS) 来监控电池温度以保证安全充电。特性 具有独立电源路径控制的高效开关模式充电器从深度放电电池或者在无电...
发表于 04-18 19:10 138次 阅读
BQ24278 具有电源路径的 2.5A 单输入单节开关模式锂离子电池充电器