锂电池充电电压与充电电流设定

锂电池的充电电压和电流应该是多少

锂电池充电电流和电压关系图的原理图

有上图可以看出，锂电池充电电流和电压是动态变化的，这是由锂电池本身的化学物质决定的。所以需要根据锂电池本身的充电特性来配置充电IC 的性能，以达到正确，安全，高效

的使用锂电池。日常表述中的“锂电池充电电流”是针对锂电池在充电过程中所处快速充电阶

段的充电电流而言的，作为一个动态的过程，锂电池最理想充电电流实际上是分为三个阶段的。常用锂电池充电IC 如TP4012A 、TP8052 、TP8056 ，本文最后处有部分介绍。

几种不同充电状态的性能描述

1、待机状态：

在如下几种情况下会处理待机状态：

a. 输入电压低于电路最低工作电压。

b. 电池电压充饱后。

c. 利用外置开关强行关断IC，停止IC 充电。

待机状态的电压电流特性：充电IC 无充电电压输出，IC 输入电流在uA 级，可以减小电路损耗。

2、预充状态：如上图所示。预充电时的最佳电流：即当锂电池的初始/空载电压低于预充电阈值时，首先要经过一个预充电阶段，就单个锂离子电池而言，这个阈值一般为 3.0V ，在此阶段，预充电电流大约为下一个阶段——恒流充电阶段电流的10% 左右。

3、恒流充电状态：如上图所示最大充电电流部分，在电池电压已经大于预设电压阀值而小

于最高电压 4.2V 时，此时IC 将以外挂电阻设定的最大充电电流来给电池充电。将电池电

压充到等于最大充电电压（ 4.2V 附近）时为止。

。恒流充电时的最佳电流：所谓恒流就是电流恒定，电压逐渐升高，此时进入快速充电阶段。大多数的恒流充电电流设定为0.5~0.8C 之间，可以理解为0.7C ，也就是在不考虑其他因素的情况下，大约两个小时可以充满。之所以选择0.7C ，是因为这个电流很好地做到了充电

时间与充电安全性的平衡。

恒流充电状态时需要注意的几个问题：

1. 在此状态下，IC 处于最大充电电流状态，此时的损耗也是也是最大的。线性降压的损

耗计算＝(VIN-VOUT)×IOUT 。此时需要注意IC 的最高工作温度。

2. 因为最高充电电流的造成温升的提高，IC 会自动降低最大充电流。这就是在过热时充

电电流下降的原因。

4、恒压充电状态：如上图所示最大充电电压部分，当检测到电池电压等于或者接近电池充

电电压时。此时将会以恒定 4.2V 充电电压，而逐步降压充电电流的充电方式。当检测到充

电电流小于最大设定电流的1/10 时，将会停止充电。恒压充电时的充电电流：就单节锂离

子电池而言，当电池达到一定电压值时，即进入恒定电压充电，这个电压值一般为 4.2V ，在此阶段，电压不变，电流减小；这种电流减小是个依次递减过程，大多数的锂电池保护选

择0.1C 为终止电流，这也就意味着充电过程进入结束状态。一旦充电结束，则充电电流降

为零。在此状态下需要注意的问题就是：当电池充大最高设定电压时可以自动关断，同时，

当IC 的过压保护点在非正常电池状态下，可以自动锁定。

锂电池最佳充电电流的核心是恒流充电时的电流设计，这里要强调的是，大多数便捷式

锂电池较宜设计为0.5C~0.8C 充电，如：iPhone 的1400mAh 容量（容量mAh ＝电流mA×时间h）的电池为例，苹果选择了0.7C ，即苹果充电电流多为1A 左右，大部分的电池在0.5C--0.8C 之间你们可以选择了！

锂电池最大充电电流严格说是由电池结构决定的，因而，各个锂电池生产厂家对此规定

并不一致，有的设定为0.6C ，便携式锂电池最高的规定为1C。

当然也不能忽视预充电和恒压充电的电流设计，这两个过程中，如果初始电压不低于预

充电阈值 3.0V ，则不存在预充电过程。总的来说，在恒流充电过程前后有一个事前酝酿和

运动休整的过程有利于锂电池的长期使用。

锂电池充电管理IC 分类及应用

电池充电管理IC 分类：

按照充电电路结构可以分为：

1. 线性降压充电管理IC：

主要型号: TP4010,TP4011,TP4012,TP4013,TP4014,TP4015,TP4016 。

线性降压部份基本功能类似于LDO 的线性降压电路。

最大可充电电流设定：一般是通过恒流源外挂电阻的方式来设定，而且一般是内部集成功率器件。

主要应用领域：MP3 ，MP4 ，GPS ，PMP ，PDP

3.开关降压充电管理IC：

主要型号：TP8056 ，TP8052 。

开关降压电路的基本功能与BUCK 降压电路一样。

也分为同步降压和非同步降压。

最大可充电电流设定：一般通过串联在充电回路中的电阻取样电压降来决定。

主要应用领域：较大容量备用电池，NOTEBOOK 电池，各类锂电池包

锂电池充电IC 典型器件

TP4012A 特性

输入电压： 4.5V ～7V ，恒流恒压充电，无外围无器件。

内置MOS 管，线性充电用于单节锂电池充电，稳定充电电流可达800mA 。

外围电路电路极其简单（如下图），仅需一电阻即可调节输出电流。

TDFN-10 极小封装。

TP8052 特性

0.6V ～6V 输入电压范围

充电电流可达 1.4A ，PWM 同步降压式开关充电，不发热锂电池充电开关

用于单节锂电池充电，恒流恒压充电。

外围电路简单（如下图）

TDFN-10 极小封装。

TP8056 特性

最大输入电压20V

3A 大电流开关式恒流恒压充电IC 用于单节或者双节锂电池充电

效率高达88%

极小SOP-8 封装