锂电池充电管理芯片的解析及未来发展趋势

一、锂电池的发展史

在讲解锂电充电管理芯片之前，我们先了解一下锂电池的发展历程，由于发展的历程分了很多阶段，所以就不弄上来了，具体可以通过链接 https://zhuanlan.zhihu.com/p/146768161 了解。 在这里我们陈述一些有关锂电池的重大突破：

(1)1975年，日本三洋公司发明了 Li||MnO2 电池，并且首先使用于可充电太阳能计算器上。这可以算是第一个可充电的锂电池

(2)1977年,美国发明了Li||TiS2 锂电池并且商业化,该类型锂电池增加了电池的安全性，增加了电池的能量密度

(3)1983年，加拿大发明了Li||MoSi 锂电池，并且于1987商业化。

(4)中间还有很多类型的锂电池的出现就不阐述出来了，后面就是1991之后的锂离子电池发展时代

二、锂电充电管理芯片的出现

随着锂电池的技术越来越成熟，锂电池的种类也越来越多，在2000年之前可重复充电的锂电池主要应用在一些昂贵的数码产品上面，如：手机、照相机等产品，但是到了2008年以后，智能手机爆发试的增长，带动了其周边配件需求的快速增长，比如移动电源、蓝牙音箱等，而移动电源的内部功能模块包括了(1)锂电池充电管理模块、(2)锂电池升压输出模块、(3)电池过充过放保护模块、(4)充放电电量显示模块等    

其中锂电池充电管理模块就需要一颗充电管理芯片来控制给锂电池充电以及指示是否完成充电，那时候国外的知名厂家凌特半导体早已经量产了该类似的芯片，但是价格贵并且缺货，国内芯片设计公司也是看到了锂电池充电管理芯片的巨大市场，很多公司推出了自己的单节锂电池充电芯片。当时市场主要有2款充电芯片，分别是单灯指示充电芯片4054和双灯指示充电芯片4056，不过当时的锂电池充电管理芯片设计的时候很多公司都比较赶时间，急于推向市场占有市场，所以有些功能或参数设计并不完美。我就遇到过下面的一些坑：

(1)、芯片不支持0V电压充电，导致有的使用者在应用的时候没有加锂电保护芯片，电池电压下降到0V以后，再次给锂 电池充电电压上不去。

(2)、芯片没有输入电源过压保护功能，导致充电的时候如果输入电源电压波动比较大或者消费者误用充电器会烧芯片

(3)、芯片的VCC脚跟BAT脚内部防倒灌电路没有设计好，导致芯片容易出现BAT脚电流倒灌到VCC端，出现无外部输入电 源的情况下，芯片也指示在充电

(4)、芯片的BAT脚耐压不够高，导致芯片在应用的时候，如果BAT脚接有马达，在马达快速启动和停止的时候产生的反 电动势高压把BAT脚击穿

(5)、芯片的BAT脚没有电池防反接功能，导致电池焊反或者电池座子插反烧芯片

(6)、芯片充满电后，再次启动充电周期的的压差太小，导致芯片充满电转灯后又再次启动充电，给人一种一直充不满 电的假象。

三、锂电充电芯片的参数解析

上面我罗列出来的一下“坑”其实后面想想也是正常，毕竟设计公司设计出来的产品一开始不可能把使用者可能遇到的所有情况都考虑进去。一般都是先推出一款市场通用款，后面再根据使用者的反馈信息，再优化增加新的功能。下面我们来解析一下锂电池充电管理芯片的一些关键参数。

芯片VCC端耐压：该参数决定了芯片的最大允许输入电压，耐压越高可以应对的适配器种类越广泛

芯片BAT端耐压：该参数主要是针对电池接电机负载，电机高速转动停止会产生高电压，改脚耐压越高越好

芯片最大充电电流：该参数决定了给锂电池充电充满电所用的时间，一般电流越大充电越快，花的时间越短

芯片再充电电池门限电压：就是芯片充满电后，当电池电压下降了多少电压后，芯片再次启动充电周期         

芯片待机电流(无外部输入电源)：该参数越小说明芯片待机功耗越低

芯片预充电电压精度：该参数决定了芯片给锂电池充满电后，电池电压的范围值 ，精度越高越好

其他功能说明：

芯片过压保护功能：当输入电源电压达到某个值时，芯片自行关闭充电功能。

芯片支持电池反接保护功能：电池负极接到BAT脚，正极接到GND脚，芯片会自动保护。

芯片支持OV充电：电池电压就算降到0V，芯片也可以给电池充电

芯片支持过热保护功能：芯片温度高于一定值时，芯片关闭充电功能

芯片支持防倒灌功能：在没有外部输入电源的情况下，BAT脚的电池电流反灌到VCC脚

四、锂电池充电管理芯片未来发展趋势

现在的锂电池充电芯片种类和型号数不胜数，很多芯片都在走定制化路线。比如最早的4054和4056芯片，现在市场上面就分有普通版耐压版的和高耐压版的、带过压保护版和不带过压保护版、带电池反接保护版跟不带电池反接保护版，当然还有的是全功能版的，但是这种全功能版本的成本相对比较高。之所以该类型的芯片这么多版本跟市场领域细分有一定关系，毕竟不同的领域的产品对芯片的功能需求不一样，对于使用者来说，在芯片质量有保证的情况下他们更关心的是芯片的价格。所以未来该类型的芯片可能还会诞生更多功能的芯片型号，细化到不同领域的产品应用中。我们公司作为锂电池充电芯片最早的先驱者设计者，经过多年的发展和技术积累。设计出了多款性能稳定可靠的充电管理芯片，并且可以提供完美的技术支持服务，同时公司也可以根据客户需求定制化芯片.

审核编辑：符乾江