關鍵字：精密模擬控制器 鋰離子電池 線性電壓調節器

節能和環保在我們的日常生活中扮演著重要的角色；而隨著價格親民的混合動力汽車和電動汽車的發布，人們的這些意識進一步得到了提高。這兩項技術均使用大量充電電池，其中高品質、高功率的鋰離子電池單元代表了目前為止最佳的解決方案。這些電池廣泛用于筆記本電腦、手機、數碼相機、攝像機和其他便攜式設備中，但生產效率并未成為一個主要問題，因為這些電池的容量較低，通常為每單元或每組低于 5 安時（Ah）。一個典型的電池組由不到一打的電池單元組成，因此匹配也不是什么重要問題。

實現節能的一種方法是在非高峰時段儲存電能，補充高峰時候的用電需求。用于車輛或電能存儲的電池具有高得多的容量，通常為幾百 Ah。這是通過大量小型電池單元或一些高容量電池來實現的。例如，某種型號的電動汽車采用大約 6800 個 18650 鋰離子電 池單元，重達 450 kg。由于這個原因，電池生產需要制造速度更 快、效率更高以及控制更精確以滿足市場的價格需求。

鋰離子電池制造概述

圖 1 顯示鋰離子電池制造過程。下線調理步驟中的電池化成和測試不僅對電池壽命和品質產生極大影響，還是電池生產工藝瓶頸。

圖 1. 鋰離子電池制造過程

就目前的技術來說，必須在電池單元級完成化成，這可能需耗時數小時甚至數天，具體取決于電池化學特性。在化成時通常采用 0.1 C（C 是電池容量）電流，因此一次完整的充放電循環將需要 20 小時。化成可占到電池總成本的

20%至 30%。

電氣測試通常使用 1 C 充電電流和 0.5 C 放電電流，這樣每次循環依然需要一小時的電池充電時間和兩小時放電時間，且一個典型的測試序列包括多個充放電周期。

化成和電氣測試具有嚴格的精度規格，電流和電壓控制在±0.05%以內。作為比較，為便攜式設備（比如手機和筆記本電腦）的電池充電時，精度可能僅為±0.5%（電壓）和±10%（電流）。圖 2 顯示典型的鋰離子充放電曲線。