《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 電源技術(shù) > 業(yè)界動態(tài) > 3.7v鋰電池保護(hù)板概況

3.7v鋰電池保護(hù)板概況

2020-04-04
來源:電源網(wǎng)

    什么是鋰電池保護(hù)板?它有什么注意事項(xiàng)?鋰電池保護(hù)板主要由維護(hù)IC(過壓維護(hù))和MOS管(過流維護(hù))構(gòu)成,,是用來保護(hù)鋰電池電芯安全的器材,。鋰電池具有放電電流大,、內(nèi)阻低,、壽數(shù)長,、無回憶效應(yīng)等被人們廣泛運(yùn)用,,鋰離子電池在運(yùn)用中禁止過充電,、過放電,、短路,不然將會使電池起火,、爆破等喪命缺陷,,所以,在運(yùn)用可充鋰電池都會帶有一塊維護(hù)板來維護(hù)電芯的安全,。

    

5e87f73a59eb0.png

    1,、電壓保護(hù)能力

    過充電保護(hù)板:保護(hù)板有必要具有防止電芯電壓超越預(yù)設(shè)值的才干過放電維護(hù):保護(hù)板有必要具有防止電芯電壓底于預(yù)設(shè)值的才干。

    2,、電流能力

    (過流保護(hù)電流,,短路保護(hù))

    保護(hù)板作為鋰電芯的安全保護(hù)器材,既要在設(shè)備的正常作業(yè)電流規(guī)模內(nèi),,能可靠工作,,又要在當(dāng)電池被意外短路或過流時能迅速動作,使電芯得到保護(hù),。

    3,、導(dǎo)通電阻

    定義:當(dāng)充電電流為500mA時,MOS管的導(dǎo)通阻抗,。

    由于通訊設(shè)備的工作頻率較高,數(shù)據(jù)傳輸要求誤碼率低,,其脈沖串的上升及下降沿陡,,故對電池的電流輸出能力和電壓穩(wěn)定度要求高,因而保護(hù)板的MOS管開關(guān)導(dǎo)通時電阻要小,,單節(jié)電芯保護(hù)板通常在《70mΩ,,如太大會導(dǎo)致通訊設(shè)備作業(yè)不正常,如手機(jī)在通話時突然斷線,、電話接不通,、噪聲等現(xiàn)象。

    4,、自耗電流

    定義:IC作業(yè)電壓為3,。6V,,空載狀況下,流經(jīng)保護(hù)IC的作業(yè)電流,,一般極小,。

    保護(hù)板的自耗電流直接影響電池的待機(jī)時刻,通常規(guī)則保護(hù)板的自耗電流小于10微安,。

    5,、機(jī)械功能、溫度適應(yīng)能力,、抗靜電能力

    保護(hù)板有必要能通過國標(biāo)規(guī)則的轟動,,沖擊實(shí)驗(yàn);保護(hù)板在40到85度能安全工作,能經(jīng)受±15KV的非觸摸ESD靜電測驗(yàn),。

    鋰電池充放電保護(hù)電路的特點(diǎn)及工作原理

    鋰電池的保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC協(xié)同完成,,保護(hù)板由電子元件組成,在-40℃~+85℃的環(huán)境下時刻準(zhǔn)確地監(jiān)視電芯的電壓和充放電回路的電流,,并及時控制電流回路的通斷;PTC的主要作用是在高溫環(huán)境下進(jìn)行保護(hù),,防止電池發(fā)生燃燒、爆炸等惡性事故,。

    [提示]PTC是英文PosiTIvetemperature coefficient的縮寫,,意即正溫度系數(shù)電阻(溫度越高,阻值越大),。該元件可起過流保護(hù)作用,,即防止電池高溫放電和不安全的大電流充放電。PTC器件采用高分子材料聚合物,,通過嚴(yán)格的工藝制成,,由聚合物樹醋基體及分布在里面的導(dǎo)電粒子組成。在正常情況下,,導(dǎo)電粒子在樹醋中構(gòu)成導(dǎo)電通路,,器件表現(xiàn)為低阻抗;當(dāng)電路中有過流現(xiàn)象發(fā)生時,流經(jīng)PTC的大電流產(chǎn)生的熱量使聚合物樹醋基體體積膨脹,,因而切斷導(dǎo)電粒子間的連接,,從而對電路起到過流保護(hù)作用。當(dāng)故障解啥后,,該元件可自動恢復(fù)到初始狀態(tài),,保證電路正常工作。

    一,、鋰電池的充放電要求

    1.鋰電池的充電

    單節(jié)鋰電池的最高充電終止電壓為4.2V,,不能過充,否則會因正極的鋰離子丟失太多而使電池報廢,。對鋰電池充電時,,應(yīng)采用專用的恒流,、恒壓充電器,先恒流充電至鋰電池兩端電壓為4.2V后,,轉(zhuǎn)入恒壓充電模式;當(dāng)恒壓充電電流降至100mA時,,應(yīng)停止充電。

    充電電流(mA)可為0.1~1.5倍電池容量,,例如:1350mAh的鋰電池,,其充電電流可控制在135mA~2025mA之間。常規(guī)充電電流可選擇在0.5倍電池容量左右,,充電時間約為2~3小時,。

    2. 鋰電池的放電

    由于鋰電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原因,放電時鋰離子不能全部移向正極,,必須保留一部分鋰離子在負(fù)極,,以保證在下次充電時鋰離子能夠暢通地嵌入通道。否則,,電池壽命會縮短,。為了保證石墨層中放電后留有部分鋰離子,就要嚴(yán)格限制放電終止最低電壓,,也就是說鋰電池不能過放電,。單節(jié)鋰電池的放電終止電壓通常為3.0V,最低不能低于2.5V,。電池放電時間長短與電池容量,、放電電流大小有關(guān)。電池放電時間(小時)=電池容量/放電電流,,且鋰電池放電電流(mA)不應(yīng)超過電池容量的3倍,,例如:1000mAh的鋰電池,則放電電流應(yīng)嚴(yán)格控制在3A以內(nèi),,否則會使電池?fù)p壞,。

    二、保護(hù)電路的組成

    保護(hù)電路通常由控制IC,、MOs開關(guān)管,、熔斷保險絲、電阻,、電容等元件組成,如圖2所示,。正常的情況下,,控制IC輸出信號控制MOs開關(guān)管導(dǎo)通,使電芯與外電路導(dǎo)通,,當(dāng)電芯電壓或回路電流超過規(guī)定值時,,它立即控制MOS管關(guān)斷,,以保護(hù)電芯的安全??刂艻C內(nèi)置高精度電壓檢測電路和多級電流檢測電路,。其中,電壓檢測電路一是對充電電壓進(jìn)行檢測,,一旦達(dá)到其設(shè)定閾值(通常為3.9V~4.4V),,立即進(jìn)入過充電保護(hù)狀態(tài);二是對放電電壓進(jìn)行檢測,一旦達(dá)到其設(shè)定閾值(通常為2.0V~3.0V ),,立即進(jìn)入過放電保護(hù)狀態(tài),。

    在該電路中,MOS開關(guān)管多采用薄型TSSOP -8或SOT23 -6封裝形式,,其外形如圖3所示,。這些MOS開關(guān)管有的內(nèi)含一只N溝道場效應(yīng)管,如FDMC7680,,其①~③腳為S極,,④腳為G極,⑤~⑧腳為D極,,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖4所示;有的內(nèi)含兩只N溝道場效應(yīng)管,,如FDW9926A、8205A等,,其引腳功能與封裝形式有關(guān),,如圖5所示。

    【提示】若控制IC與MOs開關(guān)管上有小圓形凹點(diǎn),,則該凹點(diǎn)所對管腳為①腳;若表面沒有凹點(diǎn),,則元件型號標(biāo)注左側(cè)的第一個管腳為①腳,其余引腳按逆時針方向排列,。另外,,在換用MOS開關(guān)管時,需根據(jù)實(shí)際線路走向判斷其內(nèi)部電路,,從而進(jìn)行正確的代換,。

    另外,部分鋰電池保護(hù)電路中還安裝有NTC和ID信號形成元件,。NTC是英文NegaTIvetemperature coefficient的縮寫,,意即負(fù)溫度系數(shù)電阻。該元件在此電路中主要起過熱保護(hù)作用,,即當(dāng)電池自身或其周邊環(huán)境溫度升高時,,NTC元件阻值降低,使用電設(shè)備或充電設(shè)備及時作出反應(yīng),若溫度超過一定值時,,系統(tǒng)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài),,停止充放電。ID是IdenTIficaTIon的縮寫,,即身份識別的意思,,其信息識別的元件分為兩種:一是存儲器,常為獸線接口存儲器,,存儲電池種類,、生產(chǎn)日期等信息;二是識別電阻,這兩者均可起到產(chǎn)品的可追溯和應(yīng)用的限制,。

    三,、保護(hù)電路工作原理分析

    單節(jié)鋰電池的正常輸出電壓約為3.7V,可直接作為手機(jī),、MP3/MP4及部分小屏幕的平板電腦的電源,。對于需要較高電壓的電器而言,如移動DVD/EVD或大屏幕平板電腦,,這時可用多節(jié)鋰電池串聯(lián)得到所需電壓,,如一款需11.1V供電的平板電腦,則配用電池組件為三塊串聯(lián)的鋰電池,。單節(jié)鋰電池與多節(jié)串聯(lián)鋰電池的保護(hù)電路有所不同,,以上就是鋰電池保護(hù)板的注意事項(xiàng),希望能給大家?guī)椭?/p>

    

本站內(nèi)容除特別聲明的原創(chuàng)文章之外,,轉(zhuǎn)載內(nèi)容只為傳遞更多信息,,并不代表本網(wǎng)站贊同其觀點(diǎn)。轉(zhuǎn)載的所有的文章,、圖片,、音/視頻文件等資料的版權(quán)歸版權(quán)所有權(quán)人所有。本站采用的非本站原創(chuàng)文章及圖片等內(nèi)容無法一一聯(lián)系確認(rèn)版權(quán)者,。如涉及作品內(nèi)容,、版權(quán)和其它問題,請及時通過電子郵件或電話通知我們,,以便迅速采取適當(dāng)措施,,避免給雙方造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。聯(lián)系電話:010-82306118,;郵箱:[email protected],。