锂离子电池自20世纪90年代正式商用以来，从最早的松下103450、063040等型号钢壳电池、铝壳电池（尽管这些方形电池，现在被选用的越来越少），到现在越来越多的国内品牌（比克、力神、创明、鹏辉、比亚迪，……）的圆柱形充电锂电池，圆柱型锂离子电池的型号也从最早的单一型号18650，发展到现在的14500、18500、21700、以及现在最新的4860，4895等不锈钢外壳锂离子电池。作为用途广泛的POS机终端设备，选用了不同种电池电源方案，从最早的镍氢电池组、钢壳锂电池组、圆柱形锂离子电池组。
在这些POS机等终端设备的电源设计方案中，除了核心控制电路以外，更重要的就是电源部分锂电池。锂电池容量的多少，锂电池容量使用量或者剩余量多少，关系到用户的使用体验，所以电池容量的测量至关重要。当然，不同的设计方案选型，关乎用户体验同时，也关乎用户的钱袋子。
基于锂离子电池的放电特性，你可以选择简单的方案，通过检测电池的电压，结合锂电池的不同倍率电流放电曲线，可以给用户暂时模拟的电池容量变化情况。利用电压测量值来估计电池剩余电量，但是电池电压与剩余电量的关系却会随着放电率、温度和电池老化程度而改变，使用这种方法的误差率最高可达50%。
如果想给客户提供更准确的电池使用情况、剩余容量显示，那么在设计时需要更加精确计量测量电池容量的设计方案。使用库仑计计量的智能电量检测计IC，测量电池充入或消耗的电量，采用SMBUS、IIC、485、CAN2.0等通讯协议方式(可选的，并不是代表所有的都包括)，能够在很宽的应用电源级别范围内提供更精的电池剩余容量监测，并将这些检测结果及时反馈给显示终端。
POS机等终端电池设计要求
根据客户的要求和规格，设计与主机配套的POS机智能锂电池组。将带485\SMBUS\IIC\CAN2.0通信协议的智能电量计、锂离子电池的过充过放、短路等安全保护性能集成到解决方案中去，实现智能锂电池组与POS机主机信息共享，最终实现合理、高效、安全的电池管理方案。在整个方案的设计过程中，以实现同主机的最完美的整合为方向，以确保电池、电池组及整个系统的安全性为前提，以满足相应的设计法规及认证法规为首选考虑。同时为了确保锂电池的安全性和可靠性，电池组内部都要采取多层保护，防止锂电池因过充电，过放电或短路而被破坏。
POS机智能锂电池设计方案
1）保护板（PCM）：主要是对可充电智能锂电子电池组进行设计的保护线路，基于锂离子电池本身的化学特性，以及存在的过充过放安全隐患，提供智能电量计算、过充、过放、短路、过流及过温等保护功能。避免并减少因以外失控引起的燃烧、爆炸等风险。
2）保护IC（Protection IC）：设计方案的主要保护功能芯片，对电芯进行过充、过放、过流、短路等功能的在线时时监测。使电芯在安全稳定高效的范围内工作。目前除了进口芯片方案选择以外，也有中国本土的国产芯片方案。对于有国产化要求的项目也有适合的电源设计解决方案。
3）过流保护片（PTC）：主要针对二次保护功能设计。PTC可恢复保险丝具有过流保护，自动恢复双重功能。电池产品里的PTC可以防止电池高温放电和不安全的大电流的发生。
4）场效应管（MOSFET）：MOSFET管，在保护电路中起开关作用，永远使负载两端的电压不会升高也不会降低，保证电压稳定。
5）电量管理控制芯片（BQ26500）：功能完整的电量检测计，具有一个测量电压与温度的模数转换器(ADC) 和一个测量电流与充电感测的模数转换器。电量检测计具有一个微处理器，负责执行电量检测计，能够提供剩余电量状态(Remaining State of Capacity)等信息，BQ26500产品还提供剩余可运行时间 (Run Time to Empty)。主机可随时向电量检测计查询这些信息，将电池信息通知用户。电量检测计的使用非常方便。让使用者随时掌握电池电能。
6）锂离子电池电芯li-ion cell：基于设备需求，品牌可以选择SANYO, Panasonic, Samsung,力神、比克、创明、鹏辉、华聚等众多厂家，型号可以选择063450，103450，14500、18650等，型号众多，可以满足市场上大部分需求。基于使用环境温度需求，选择合适的电芯，在低温或高温环境，大部分锂离子电池的放电性能都有下降，甚至不能工作。
7）金手指或连接器：作为电池正负极接触连接的必要配件，可以根据POS机等终端设备主板的要求，设计提供对应的金手指触点或者各种JST、Molex、Wur-tech等原装和国产连接器
8）电池组封装：可以根据做塑壳封装或PVC封装。
总结
综上所述，POS机等终端智能锂电池设计，要考虑的因素包括剩余电量精度、电池的容量、使用环境温度、过充过放保护、封装及连接器。我们在设计产品时，把上述因素都综合考虑后，基本上能完成一个好的实施方案。当然，关于锂离子电池方面的资讯，你可以随时关注我们分享的信息，也可以直接联系我们的工程师。
