[实用新型]锂电池化成扩流充电装置

说明书

技术领域

本实用新型属于锂离子电池制造技术领域，涉及一种锂电池化成时的扩流充电装置。

背景技术

化成是锂离子电池生产过程中的重要工序，通过对刚制成的电池进行限压恒流充电，在负极表面形成一层钝化层，即固体电解质界面膜，激活电化学物质活性，使电池进入带电状态。

化成工序中不同容量的电池需要不同大小的化成电流，例如，50AH的需要5A，200AH的需要20A。一台化成设备上使用多个恒流充放电控制电路对同时对多个锂离子电池进行充电。在现有设备中，恒流充放电控制电路的输出电流是想相对固定的，最大仅为5A，在被化成锂离子电池的容量超过100AH的情况下，由于化成电流太小，充电时会对电池的内阻等特性造成不利影响，现有的化成设备已经不能适应生产的要求。

现有技术中，化成设备的恒流充放电控制电路中，电池的充放电电流经过电流采样电阻后，变为电压信号Vf，采样电阻安装在放电MOS管的低压输出线上，电压信号Vf反馈到恒流充放电控制电路；恒流充放电控制电路根据输入控制电压Vi和电压信号Vf，闭环调整充放电MOS管的导通状态，不管电池的电压随充放电过程如何变化，均保持充放电电流的恒定。这种电流检测控制方式，称为低位电流检测。

采用低位电流检测的充电方式，如直接将数个恒流充放电控制电路输出端并联，以扩大充电流对电池充电，会导致每个恒流充放电控制电路的电流采样电阻被直接并联在一起，电路中每路电流将失去独立控制的功能，会引起各路电流的严重不均衡，严重时，可能导致某一路或几路的充放电MOS管烧毁。因此现有技术中，化成设备的恒流充放电控制电路，不能对锂电池进行并联充电。

发明内容

为解决现有技术中，化成设备的恒流充放电控制电路，不能对锂电池进行扩大充电电流的并联充电的问题，本实用新型对现有设备进行改造，提供一种锂电池化成扩流充电装置，该装置在开关电源的输出端安装有多组恒流充放电控制电路，在每个恒流充放电控制电路后端分别安装有充电MOS管和放电MOS管，采样电阻安装在充电MOS管的高压输出线上，在采样电阻的两端并联有电流采样放大电路，电流采样放大电路的反馈信号输出线接恒流充放电控制电路的信号反馈端；电流采样放大电路主要由差动放大器和电流放大器增益调节电路连接而成，差动放大器的两个信号输入端接采样电阻两端，输出端接电流放大器增益调节电路的低电位输入端，电流放大器的增益调节电路的高电位输入端接地，电流放大器增益调节电路的输出端接恒流充放电控制电路的信号反馈端。

采用上述技术方案，恒流充放电控制电路的输出线多路并联时，每一路的电流采样电阻均在独立工作，独立采集单路的电流信号，再分别由各路的电流采样放大电路处理后，得到反馈信号电压Vf送至各路的恒流充放电控制电路反馈端。这样，每一路的输出电流均由其控制电压Vi独立控制，各个通道之间相互独立，互不干扰，不会发生电流控制混乱的情况。

电流采样放大器由差动放大器和增益调节电路构成。差动放大器从采样电阻两端，提取出输出电流量对应的电压信号进行处理，再经过电流放大器增益调节电路进行误差调整，输出Vf信号到恒流充放电控制电路。电流放大器增益调节电路的作用是补偿由电流采样电阻的阻值误差带来的误差。

采用上述技术方案，可根据需要将多个恒流充放电电路输出并联，获得多倍的输出电流。解决了大容量电池的化成的问题，达到了提高设备利用率，减少资源浪费的目的。

附图说明

图1为现有技术中化成设备的电路结构示意图。

图2为现有技术中恒流充放电控制电路结构示意图。

图3为本实用新型恒流充放电控制电路结构示意图。

图4为本实用新型多路并联恒流充放电控制电路结构示意图。

图5为本实用新型电流采样放大器电路结构示意图。

具体实施方式

实施例：如图3、图4和图5所示，一种锂电池化成扩流充电装置，该装置在开关电源的输出端安装有多组恒流充放电控制电路，在每个恒流充放电控制电路后端分别安装有充电MOS管和放电MOS管，采样电阻安装在充电MOS管的高压输出线上，在采样电阻的两端并联有电流采样放大电路，电流采样放大电路的反馈信号输出线接恒流充放电控制电路的信号反馈端；电流采样放大电路主要由差动放大器和电流放大器增益调节电路连接而成，差动放大器的两个信号输入端接采样电阻两端，输出端接电流放大器增益调节电路的低电位输入端，电流放大器的增益调节电路的高电位输入端接地，电流放大器增益调节电路的输出端接恒流充放电控制电路的信号反馈端。