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鋰電池保護板的電路圖與工作原理

鉅大LARGE  |  點擊量:8966次  |  2018年06月01日  

摘要
鋰電池保護板原理:鋰電池保護板根據使用IC,電壓等的不同而電路及參數有所不同。   鋰電池保護板其正常工作過程為:

   鋰電池保護板原理:鋰電池保護板根據使用IC,電壓等的不同而電路及參數有所不同。


  鋰電池保護板其正常工作過程為:


  當電池電壓在2.5V至4.3V之間時,DW01的第1腳、第3腳均輸出高電平(等于供電電壓),第二腳電壓為0V。此時DW01的第1腳、第3腳電壓將分別加到8205A的第54腳,8205A內的兩個電子開關因其G極接到來自DW01的電壓,故均處于導通狀態,即兩個電子開關均處于開狀態。此時電池的負極與保護板的P-端相當于直接連通,保護板有電壓輸出。


  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


 ?。ㄟ^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電流規模內,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。


  3.7v鋰電池保護板原理圖


  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定度要求高,因而保護板的MOS管開關導通時電阻要小,單節電芯保護板通常在《70mΩ,如太大會導致通訊設備作業不正常,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作業電壓為3。6V,空載狀況下,流經保護IC的作業電流,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℃的環境下時刻準確地監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境下進行保護,防止電池發生燃燒、爆炸等惡性事故。


 ?。厶崾荆軵TC是英文PosiTIvetemperaturecoefficient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,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。


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