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(guò)壓維護(hù))和MOS管(過(guò)流維護(hù))構(gòu)成,,是用來(lái)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(zhǎng),、無(wú)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(guò)充電、過(guò)放電,、短路,,不然將會(huì)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(huì)帶有一塊維護(hù)板來(lái)維護(hù)電芯的安全。
1,、電壓保護(hù)能力
過(guò)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(guò)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(guò)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(guò)流時(shí)能迅速動(dòng)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(shí),,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(duì)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(shí)電阻要小,,單節(jié)電芯保護(hù)板通常在《70mΩ,如太大會(huì)導(dǎo)致通訊設(shè)備作業(yè)不正常,,如手機(jī)在通話時(shí)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(shí)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(guò)國(guó)標(biāo)規(guī)則的轟動(dòng),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(cè)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(shí)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(shí)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(guò)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(guò)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(guò)流現(xiàn)象發(fā)生時(shí),,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(duì)電路起到過(guò)流保護(hù)作用,。當(dāng)故障解啥后,該元件可自動(dòng)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(guò)充,,否則會(huì)因正極的鋰離子丟失太多而使電池報(bào)廢。對(duì)鋰電池充電時(shí),,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(shí),,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(shí)間約為2~3小時(shí),。
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(shí)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(shí)鋰離子能夠暢通地嵌入通道,。否則,電池壽命會(huì)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(shuō)鋰電池不能過(guò)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(shí)間長(zhǎng)短與電池容量,、放電電流大小有關(guān),。電池放電時(shí)間(小時(shí))=電池容量/放電電流,且鋰電池放電電流(mA)不應(yīng)超過(guò)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(huì)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(xiǎn)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(hào)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(guò)規(guī)定值時(shí),它立即控制MOS管關(guān)斷,,以保護(hù)電芯的安全,。控制IC內(nèi)置高精度電壓檢測(cè)電路和多級(jí)電流檢測(cè)電路,。其中,,電壓檢測(cè)電路一是對(duì)充電電壓進(jìn)行檢測(cè),一旦達(dá)到其設(shè)定閾值(通常為3.9V~4.4V),立即進(jìn)入過(guò)充電保護(hù)狀態(tài);二是對(duì)放電電壓進(jìn)行檢測(cè),,一旦達(dá)到其設(shè)定閾值(通常為2.0V~3.0V ),,立即進(jìn)入過(guò)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(chǎng)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(chǎng)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(duì)管腳為①腳;若表面沒(méi)有凹點(diǎn),,則元件型號(hào)標(biāo)注左側(cè)的第一個(gè)管腳為①腳,,其余引腳按逆時(shí)針?lè)较蚺帕小A硗?,在換用MOS開關(guān)管時(shí),,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(hào)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(guò)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(shí),,NTC元件阻值降低,,使用電設(shè)備或充電設(shè)備及時(shí)作出反應(yīng),若溫度超過(guò)一定值時(shí),,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(shí)別的意思,,其信息識(shí)別的元件分為兩種:一是存儲(chǔ)器,常為獸線接口存儲(chǔ)器,存儲(chǔ)電池種類,、生產(chǎn)日期等信息;二是識(shí)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(duì)于需要較高電壓的電器而言,,如移動(dòng)DVD/EVD或大屏幕平板電腦,這時(shí)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>