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3.7v鋰電池保護板概況

2020-04-04
來源:電源網

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

    

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    1,、電壓保護能力

    過充電保護板:保護板有必要具有防止電芯電壓超越預設值的才干過放電維護:保護板有必要具有防止電芯電壓底于預設值的才干,。

    2、電流能力

    (過流保護電流,,短路保護)

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

    3、導通電阻

    定義:當充電電流為500mA時,,MOS管的導通阻抗,。

    由于通訊設備的工作頻率較高,數據傳輸要求誤碼率低,,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,因而保護板的MOS管開關導通時電阻要小,,單節(jié)電芯保護板通常在《70mΩ,,如太大會導致通訊設備作業(yè)不正常,如手機在通話時突然斷線,、電話接不通,、噪聲等現象。

    4,、自耗電流

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

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

    5、機械功能,、溫度適應能力,、抗靜電能力

    保護板有必要能通過國標規(guī)則的轟動,沖擊實驗;保護板在40到85度能安全工作,,能經受±15KV的非觸摸ESD靜電測驗,。

    鋰電池充放電保護電路的特點及工作原理

    鋰電池的保護功能通常由保護電路板和PTC協同完成,保護板由電子元件組成,,在-40℃~+85℃的環(huán)境下時刻準確地監(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)境下進行保護,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,意即正溫度系數電阻(溫度越高,,阻值越大)。該元件可起過流保護作用,,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,通過嚴格的工藝制成,由聚合物樹醋基體及分布在里面的導電粒子組成,。在正常情況下,,導電粒子在樹醋中構成導電通路,器件表現為低阻抗;當電路中有過流現象發(fā)生時,,流經PTC的大電流產生的熱量使聚合物樹醋基體體積膨脹,,因而切斷導電粒子間的連接,從而對電路起到過流保護作用,。當故障解啥后,,該元件可自動恢復到初始狀態(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,轉入恒壓充電模式;當恒壓充電電流降至100mA時,,應停止充電,。

    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

    由于鋰電池的內部結構原因,,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,。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)不應超過電池容量的3倍,例如:1000mAh的鋰電池,,則放電電流應嚴格控制在3A以內,,否則會使電池損壞。

    二,、保護電路的組成

    保護電路通常由控制IC,、MOs開關管、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開關管導通,使電芯與外電路導通,,當電芯電壓或回路電流超過規(guī)定值時,,它立即控制MOS管關斷,以保護電芯的安全,??刂艻C內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行檢測,,一旦達到其設定閾值(通常為3.9V~4.4V),立即進入過充電保護狀態(tài);二是對放電電壓進行檢測,,一旦達到其設定閾值(通常為2.0V~3.0V ),,立即進入過放電保護狀態(tài)。

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

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

    另外,,部分鋰電池保護電路中還安裝有NTC和ID信號形成元件,。NTC是英文NegaTIvetemperature coefficient的縮寫,意即負溫度系數電阻,。該元件在此電路中主要起過熱保護作用,,即當電池自身或其周邊環(huán)境溫度升高時,NTC元件阻值降低,,使用電設備或充電設備及時作出反應,,若溫度超過一定值時,系統進入保護狀態(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,、生產日期等信息;二是識別電阻,,這兩者均可起到產品的可追溯和應用的限制。

    三,、保護電路工作原理分析

    單節(jié)鋰電池的正常輸出電壓約為3.7V,,可直接作為手機、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的鋰電池。單節(jié)鋰電池與多節(jié)串聯鋰電池的保護電路有所不同,,以上就是鋰電池保護板的注意事項,,希望能給大家?guī)椭?/p>

    

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