由于便攜電子系統變得越來越精巧，在選擇電池之前，需要對整個電源管理系統進行深入的分析。現在，許多制造商考慮選用鋰離子電池，因為同較老的電池技術相比，這種電池有許多優點。

然而，我們不能通過簡單地用鋰離子電池更換較老電池技術的方式來實現升級。確定升級可行性的第一步是全面描述原系統的電池使用特性（圖1），包括：溫度范圍、放電特性、充電機制、預期的存放壽命和運輸要求。

除預期的應用之外，還應考慮其它方面的特性。例如，在環境溫度超常時，對于額定值相同但生產廠家不同的電池，性能（如負載下的電壓輸出和運行時間）可能有很大不同。存放壽命是選擇電胞（cell）化學類型的重要依據，或者說，自放電速率是我們選擇電胞化學的決定性參數。

要理解電池電源管理，我們必須清楚典型便攜系統電池包的主要元件（圖2）。電池電胞提供原發能源，電池包內部的智能電子線路實現一些特殊的功能，如：根據電胞的殘存容量確定電池電量的“電量表（Fuel gauge）” 、保護電路（對鋰離子電池） 、監視電池包內部溫度的熱傳感器、指示電池包或電胞狀態的LED，以及與相關的宿主系統對話的串行數據通訊總線、

另外，還應考慮系統的封裝問題：可與宿主系統進行物理和電氣接口的定制塑料外殼；吸收外部沖擊及保持或散掉電池包所產生的熱量的絕緣材料。

為什么采用鋰離子技術？

與其它可充電化學電池相比，鋰離子電池具有許多優點，包括能量密度更高、重量更輕、壽命更長、容量保持能力強、可承受更寬的環境溫度變化和容許更大的電流。采用串聯和并聯的方式把電胞組合起來可提供支持復合應用所需要的電壓和容量，這是其它技術所做不到的（或因成本過高而缺乏實用價值）。鋰離子電池可提高能量密度的主要原因是電胞的電壓更高（圖3）。

另外，與其它化學電池相比，鋰離子電池對環境更友好。如果電池可靠且保護電路和充電器設計合理，現代鋰離子電池包可保證較高的安全性。

在消費電子產品（如膝上型電腦和蜂窩電話）推動下，鋰離子電池的成本由于生產量增大而降低。鋰離子電池的成本通常與鎳金屬氫化物（NiMH）電池相當，但鋰離子電胞的工作電壓更高（3.6對1.2V），對于同樣的電壓要求，鋰離子電池可使用更少的電胞。

由于尺寸和形狀參數比傳統電胞小，鋰離子電胞有更大的設計靈活性。鋰離子電胞的外形有圓柱形（傳統的鎳鎘電池和鎳金屬氫化物電池所使用的性狀）和菱柱形（扁平形，像薄薄的盒子），還有外形可定制的聚合物電胞（超薄，用軟膜封裝）。另外，由于在鋰離子化合物中不含重金屬，同密封鉛酸、鎳鎘（NiCd）或NiMH可充電技術相比，鋰離子電池更加環境“友好”。

電池壽命通常以充放電次數來衡量。在正確使用的情況下，電池壽命應達到充電300到500次。雖然這個范圍較寬，但由于電池的用途和設計考慮不同，存在這樣的差別是正常的。當不能達到其初始或額定容量的80%時，電池的壽命終止。

鋰離子電池無需依靠在再次充電之前完全放電來延長電池的壽命（不完全放電被稱為淺放電）。另外，使用設計合理的充電器和電池控制電路，淺放電和重復充電不會破壞鋰離子電池或縮短其壽命-這與其它化學電池有很大不同。

升級到鋰離子電池

鋰離子電池包的電子線路比其它技術要復雜的多。許多“靈巧型”鋰離子電池包提供電量測定、電胞平衡和電胞保護等功能。鋰離子電池使用一種與其它化學電池不同的充電和終止充電方式，因而，并不是所有的宿主系統都能夠從密封鉛酸電池或鎳電池靈活地升級到鋰離子電池。

任何化學電池都不允許過充電。因而，鋰離子電池系統應包含可準確檢測到充電周期結束并及時終止充電過程的電源管理電路。對于鋰離子電池，常流常壓（CCCV）關斷方法可避免過充電。在把系統從NiCd或NiMH電池升級到鋰離子電池時，須確保新電池無法插入到原有的充電器。

鋰離子電胞制造商承認，有些工況超出了電胞的正常工作范圍，其中包括要求長時間提供大功率（電動工具）和在過熱和過冷的環境（沙漠或靠近極地）下工作。這個特殊市場過去依靠NiCd和密封鉛酸電池，當溫度較低時，NiCd電池的表現比NiMH和鋰離子電池要好得多。

NiCd電池在-30°C時可達到額定容量的40%左右，而標準鋰離子電池的額定溫度不能低于-20°C。事實上，鋰離子電解液在溫度為-30°C時開始凝固。現在有一些廠家提供可滿足這些需求的鋰離子電胞和電池包，其它一些廠家也在開發中。在系統開發之前或開發過程中，應確認是否存在這樣的需求進而根據需求來設計電池包。

盡可能延長鋰離子電池的壽命

要使化學電池發揮其最大的潛力，應保證在廠家建議的工作環境中使用、應用系統設計合理、存放方法正確、充電器是根據電池的工作特行而專門設計的。對大多數鋰離子電池而言，這意味著工作在0°C到60°C、空氣流通狀況良好的環境中，而且宿主設備中的其它元件不產生可能引起電池的電胞或電子線路過早退化的熱點。前面引用的溫度指的是電池內部的溫度，在低溫或高溫環境下工作的電池可通過隔離材料（低溫）或電扇（高溫）進行防護，但如果長時間暴露在極限溫度下，電池可能會受到破壞。

盡管大多數電池是針對系統所要求的惡劣環境而設計的，但如果使用不當也可能會損壞電池并需要更換。“靈巧型”鋰離子電池常常使用復雜的電源管理系統來改進或優化能量供給系統的整體性能。電源管理線路的基本功能是控制出入電池的能量流并避免誤用。因而，我們可以通過監視關鍵的參數并把這些信息傳遞到系統中來增強使用的安全性。

在達不到原始容量的80%時應更換電池，但由于并不是所有用戶手頭都有測量設備，難以據此進行判定。事實上，用戶可把電池重新充電的頻度作為判定的依據。

如果只在白天使用，每年通常需充電200到250次，電池的壽命為18-24個月。如果天天24小時使用且接續重新充電，建議每年更換一次。如果電池使用的頻度較低、周期性閑置或作為后備電池使用，則3到4年內無需更換。

廢舊電池的處理受到地方法規和條例的約束，世界上不同地區的要求有很大不同。大多數地方已經建立了一些回收廢舊電池的設施和公司，所有用戶都應遵守這些條例和使用這些設施，而分銷商也應對如何更好地遵守這些法規和服務提供指導意見。