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5VUSB 如何给双节84V三节126V串联锂电池充电？

便携式移动电子设备存在着大量的两串或三串锂电池供电应用情况，传统的降压型充电管理需要输入电压高于电池电压，搭配的适配器电压标准不统一，造成的消费者对这类锂电池充电困扰和不便。另外，专用的适配器充电也造成了浪费，如果充电适配器遗失或者消费者一下难以找到，还会造成终端产品无法及时得到使用或者要另外购置专用充电适配器。由于手机的普及，5V电源充电器已经得到极大规模的使用。加上USB 5V接口本来是国际通用标准接口，常见电脑以及各种各样的终端都有丰富的5V输出接口。针对8.4V和12.6V锂电池供电应用的产品，最好的方式是采用通用的手机适配器充电，升压型充电管理就应运而生了。升压型充电管理区别于降压型在于，输入电压低于电池电压，这样就可以采用USB_5V作为两串三串锂电池的充电器,便携式移动电子设备出厂时搭配一根USB充电线就完美的解决上述应用的困扰，节省终端产品整机成本，避免材料的浪费。

深圳市永阜康科技有限公司推出针对8.4V两串和12.6V三串锂电池，推出了一系列USB 5V输入升压充电管理方案，完美的解决了这类产品的充电困扰。

USB_5V输入用于两节锂电池串联8.4V充电管理芯片：CS5080，CS5082,CS5086,CS5090；用于三节锂电池串联12.6V充电管理芯片：CS5095。每个型号全部具备输入自适应功能，任何大小电流的USB接口都可以正常充电，最大充电电流1.5A。另外，都具备完整的涓流，恒流，恒压充电过程，各种安全可靠的保护措施以及充电状态指示，大部分型号还带了NTC温度控制功能。CS5086还具备电量均衡功能，对电池的循环充电次数以及稳定性大有提升。升压型充电管理芯片适合应用于蓝牙音响、榨汁机、POS机、手持打印机、无人机、筋膜枪电动工具等产品领域，未来具备广泛的市场前景。

应用特性如下：

1.脚位图以及管脚说明

2. CS5080_ CS5082_ CS5090_ CS5095应用相关

(1). CS5080_ CS5082_ CS5090_ CS5095 DEMO板原理图

(2). CS5080_ CS5082_ CS5090_ CS5095 DEMO板PCB顶层设计图

(3). CS5080_ CS5082_ CS5090_ CS5095 DEMO板PCB底层设计图

(4). CS5080_ CS5082_ CS5090_ CS5095 DEMO板贴片图

(5). CS5080_ CS5082_ CS5090_ CS5095 DEMO板物料清单

(6). CS5080_ CS5082_ CS5090_ CS5095 DEMO板实物图

3. CS5086应用相关

(1). CS5086 DEMO板原理图

(2). CS5086 DEMO板PCB顶层设计图

(3).CS5086 DEMO板PCB底层设计图

(4). CS5086 DEMO板贴片图

(5). CS5086 DEMO板物料清单

(6). CS5086 DEMO板实物图

3. USB_5V输入、两节锂电池8.4V/8.7V、三节锂电池12.6V升压充电管理选型表

CS5080/CS5082/CS5090/CS5095系列管脚兼容。

美国马里兰大学《AFM》：高温可充电锂金属电池用无溶剂电解液

锂 (Li) 金属是可充电电池的最终阳极。其高比容量 (3860 mAh g−1) 和低电压（−3.04 V vs. 标准氢电极），这保证了最佳的电池能量密度。然而，锂金属负极的采用目前受到充电/放电循环期间锂枝晶生长的困扰。有机液体电解质很容易与 Li 反应，形成具有高有机物含量和高亲锂性（即对 Li 的界面能低）的镶嵌固体电解质界面 (SEI)，这在能量上有利于 Li 作为枝晶垂直生长到 SEI 中，而不是沿着平面生长Li-SEI 界面。

由于高反应性，众所周知，锂枝晶不仅会通过持续消耗锂和电解质来破坏电池循环寿命；而且，还会导致严重的安全问题。为了扭转这种不需要的模式，需要调整 SEI 成分以最大化 SEI 对电极的界面能。有机成分通常是亲锂的，因此应该加以限制，而无机成分，尤其是 LiF，具有与 Li 无与伦比的界面能和巨大的机械强度。因此，一种有效的方法是通过使用高浓度、局部高浓度或氟化醚电解质，促进无机盐的还原，尤其是那些含有不稳定氟原子的无机盐，而不是有机溶剂。尽管如此，这种先进的设计仍然依赖于使用有机溶剂来保持足够的传输性能，因此无法完全消除 Li 表面有机物质的形成。有机溶剂的另一个固有问题是它们的易燃性，再加上它们无法钝化锂负极和抑制锂枝晶，可能导致严重的火灾事故。从电解质配方中去除溶剂似乎是解决上述挑战的有前途的解决方案。

来自美国马里兰大学的学者，报道了一种基于低熔点碱金属全氟磺酰亚胺盐的无有机溶剂共晶电解质。Li 负极表面的独特阴离子还原产生了一种富含 LiF 的无机 SEI，具有抑制 Li 枝晶的能力，在0.5 mA cm−2和 1.0 mAh cm−2下99.4% 的高 Li 电镀/剥离 CE 证明了这一点, 本研究发现LiNi0.8Co0.15Al0.05O2(2.0 mAh cm−2) || Li (20 μm) 全电池在80℃ 下具有200 次循环寿命。本研究所提出的共晶电解质有望用于超安全和高能锂金属电池。 相关文章以“Solvent-Free Electrolyte for High-Temperature Rechargeable Lithium Metal Batteries”标题发表在Advanced Functional Materials。

论文链接：

https://doi.org/10.1002/adfm.202301177

图 1. 先前报道的二元碱金属盐混合物的熔点降低与“尺寸”比之间的相关性。数据点 (▪) 取自文献 [15,16,26,27]，并使用二阶多项式函数（红色曲线）进行拟合。组分的“大小”定义为其阳离子和阴离子半径的总和。

图 2. x wt.% LiFSI – (100-x) wt.% CsTFSI 的热行为。DSC 测量在 Ar 气流下以 10 °C min-1 的加热速率进行。

图 3. x wt.% LiFSI – (100-x) wt.% CsTFSI 和 LCsL10 的电导率。a) 比电导率的 Arrhenius 图。b) 离子传输的活化能。c) 80℃ 时的 Li 迁移数和 Li 部分电导率。

图 4. Cu ||Li锂电池在80 ℃下的的电化学性能（0.5 mA cm−2、1.0 mAh cm−2）。a–c) 在 (a) EC-DMC、(b) EC-PC、(c) LCsL10 中循环的电池电压曲线。d)长周期 CE 比较。

图 5. 锂在不同电解质中沉积在铜箔上的形貌。a-c) 顶视图和 d-f) Li 沉积在 a,d) EC-DMC、b,e) EC-PC 和 c,f) LCsL10 中的横截面图。Cu ||Li电池在 0.5 mA cm-2、1.0 mAh cm-2和 80 °C 下循环。

图 6. 沉积在不同电解质中的锂的表面特征。a–c) 高分辨率 C 1s、F 1s、Li 1s 和 O 1s XPS 光谱；d-f) 沉积在 a,d) EC-DMC，b,e) EC-PC和 c,f) LCsL10 中的 Li 的 SEI 的成分。

图 7. 全 NCA(2.0 mAh cm−2) ||20 μm 锂电池在80 ℃下的电化学性能。a–c) 在 (a) EC-DMC、(b) EC-PC 和 (c) LCsL10 中循环的电池的充放电曲线。d) 长期循环能力比较。

本研究报告了一种新的三元熔盐电解质，它可以在锂负极上形成具有非常高 LiF 含量的不含有机物的 SEI，这对锂电镀/剥离的可逆性非常有利，而且据本研究所知，尚未在非水电解液中得到证实液体电解质。观察到具有大晶粒尺寸的光滑且无枝晶的锂沉积。与电解质固有的不可燃性一起，它们极大地缓解了与枝晶引起的短路和热失控相关的安全问题。在 80 ℃时，电解质可以提供 99.4% 的平均 Li 电镀/剥离 CE 和高达 4.5 V 的阳极稳定性（相对于 Li+/Li），允许实用 NCA || Li 全电池的良好循环（200 次循环后容量保持 80%）。本研究的熔盐电解质提供的高压锂金属电池的高温性能和安全性的结合是首次被提出的技术。（文：SSC）

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