[發明專利]一種可充電鋰離子電池

無效

• 申請號: 201010145499.7
• 申請日: 2010-04-13
• 公開（公告）號: CN101807806A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 韓立;段鎮忠;郭少鵬;陳永翀
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 張文;黃啟行

技術領域

本發明涉及一種可充電鋰離子電池，特別涉及一種圓柱型可充電鋰離 子電池。

背景技術

在目前大量使用的一次電池中，鋅錳電池仍占有相當的比例。一次鋅錳電 池的大量生產和使用帶來了嚴重的資源浪費和環境污染問題。鋅錳電池之所以 能夠廣泛生產和應用，除了具有使用方便和價格低廉的特點外，另一個重要原 因是目前還沒有開發出性能可靠的1.5V可充電池。現有的鎳鎘可充電池和鎳氫 可充電池雖然循環可充性能良好，但實際放電平臺僅為1.2V，與一次鋅錳電池 的放電平臺相差近0.3V，滿足不了很多小型電器對于1.5V電源電壓平臺的要 求。

鋰離子電池循環可充性能優越，自放電小，沒有記憶效應，具有廣闊的市 場前景。但是目前絕大部分鋰離子電池的輸出電壓平臺都在3伏以上，若用于 替換1.5V一次鋅錳電池，就需要設計電路對鋰離子電池進行電壓輸出轉換。

中國專利200820093303.2公布了一種可充電電池，可以將鋰離子電池的大 于等于2.5V的輸出電壓轉換為1.5V輸出電壓。請參見圖1，該專利中為了防止 充電時對DC/DC電壓轉換裝置的損壞，在輸出極上還加了一個防反二極管D2， 對于1.2V到1.5V輸出的電池而言，二極管D2會消耗0.6-0.7V的電壓，因為是 串聯在輸出極上，二極管D2浪費的能量達到輸出有效能量的50％，考慮到 DC/DC電壓轉換裝置效率一般為90％，由于二極管D2的使用，使得實際電池 可用電量的有效性難以突破60％。除了效率降低外，在大電流放電情況下，二 極管的發熱會非常嚴重，這對于電池本身和內部芯片會造成安全隱患。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供一種可充電鋰離子電池，提高鋰離子電池的 整體效率。

為實現本發明的上述目的，提供一種可充電鋰離子電池，包括外殼、芯體 和用于控制所述芯體充放電的線路板，所述線路板上包括放電電路和充電電路， 所述放電電路包括：放電監測電路，用于監測所述芯體的電壓，所述放電監測 電路的輸入端與所述芯體輸出端相連；直流轉換芯片，用于降低所述芯體的輸 出電壓，所述直流轉換芯片的輸入監測端與所述放電監測電路的輸出端相連， 所述直流轉換芯片的電源輸入端與所述芯體輸出端相連；所述直流轉換芯片的 電源輸出端作為所述可充電鋰離子電池的輸出；所述充電電路包括：充電二極 管，所述充電二極管的輸入端與所述直流轉換芯片的電源輸出端相連，所述充 電二極管的輸出端與所述芯體的輸出端相連；保護電路，所述保護電路的一端 與所述直流轉換芯片的電源輸出端相連，所述保護電路的另一端與所述直流轉 換芯片的輸入監測端相連，用于通過對所述直流轉換芯片輸出端電壓的檢測， 控制所述直流轉換芯片的通斷。

優選地，所述保護電路包括第一分壓電阻、第二分壓電阻和保護三極管， 其中：所述第一分壓電阻和第二分壓電阻串聯，所述第一分壓電阻的另一端與 所述直流轉換芯片的輸出端相連，所述第一分壓電阻與所述第二分壓電阻的連 接端與所述保護三極管的基極相連，所述第二分壓電阻的另一端與所述保護三 極管的發射極相連，所述保護三極管的集電極與所述直流轉換芯片的輸入監測 端相連。

優選地，所述放電電路還包括濾波電路，所述直流轉換芯片的電源輸出端 通過所述濾波電路濾波后作為所述可充電鋰離子電池的輸出。

優選地，所述放電電路還包括旁路電容，所述旁路電容的一端與所述直流 轉換芯片的電源輸入端相連，所述旁路電容的另一端接地。

優選地，所述直流轉換芯片為DC/DC電壓轉換裝置。

優選地，所述芯體和所述線路板封裝于所述外殼內。

優選地，所述線路板獨立封裝于所述外殼內。

優選地，所述芯體的正極材料至少包括磷酸亞鐵鋰、鋰錳氧化物、鋰鈷氧 化物、鋰鎳鈷氧化物和鋰鎳錳鈷氧化物其中之一。

優選地，所述芯體的負極材料至少包括可逆嵌鋰的硅基合金、錫基合金、 石墨、硬碳和軟碳其中之一。

本發明的有益效果是：