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鋰電池的組件保護板是采用什么樣的原理

來源:http://www.gsebsscresult.com/news59661.html發布時間:2018/11/21 0:00:00

鋰電池是需要保護的,這是有它本省的性質決定的,由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電,鋰電池的中的組件會跟著保護板以及電流保險器一起出現的。  

鋰電池

1、正常狀態  

在正常狀態下電路中N1的“CO”與“DO”腳都輸出高電壓,兩個MOSFET都處于導通狀態,電池可以自由地進行充電和放電,由于MOSFET的導通阻抗很小,通常小于30毫歐,因此其導通電阻對電路的性能影響很小。  

此狀態下保護電路的消耗電流為μA級,通常小于7μA。  

2、過充電保護  

鋰離子電池要求的充電方式為恒流/恒壓,在充電初期,為恒流充電,隨著充電過程,電壓會上升到四點二伏(根據正極材料不同,有的電池要求恒壓值為四點一伏),轉為恒壓充電,直至電流越來越小。  

電池在被充電過程中,如果充電器電路失去控制,會使電池電壓超過四點二伏后繼續恒流充電,此時電池電壓仍會繼續上升,當電池電壓被充電至超過四點三伏時,電池的化學副反應將加劇,會導致電池損壞或出現安全問題。  

在帶有保護電路的電池中,當控制IC檢測到電池電壓達到4.28V(該值由控制IC決定,不同的IC有不同的值)時,其“CO”腳將由高電壓轉變為零電壓,使T1由導通轉為關斷,從而切斷了充電回路,使充電器無法再對電池進行充電,起到過充電保護作用。而此時由于T1自帶的體二極管VD1的存在,電池可以通過該二極管對外部負載進行放電。  

在控制IC檢測到電池電壓超過4.28V至發出關斷T1信號之間,還有一段延時時間,該延時時間的長短由C2決定,通常設為1秒左右,以避免因干擾而造成誤判斷。  

3、過放電保護  

電池在對外部負載放電過程中,其電壓會隨著放電過程逐漸降低,當電池電壓降至2.5V時,其容量已被完全放光,此時如果讓電池繼續對負載放電,將造成電池的性損壞。  

在電池放電過程中,當控制IC檢測到電池電壓低于2.3V(該值由控制IC決定,不同的IC有不同的值)時,其“DO”腳將由高電壓轉變為零電壓,使T2由導通轉為關斷,從而切斷了放電回路,使電池無法再對負載進行放電,起到過放電保護作用。而此時由于T2自帶的體二極管VD2的存在,充電器可以通過該二極管對電池進行充電。  

在放電保護的狀態下電壓不能再低,因此要保護電路的消耗的電流極小,這個時候就需要控制進去低消耗的模式,整個保護電路耗電會小于0.1μA。在控制IC檢測到電池電壓低于2.3V至發出關斷T2信號之間,也有一段延時時間,該延時時間的長短由C2決定,通常設為100毫秒左右,以避免因干擾而造成誤判斷。  

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