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保护锂电池的设计

作者:时间:2011-08-24来源:网络收藏

  为了防止在过充电、过放电、过电流等异常状态影响电池寿命,通常要通过装置来防止异常状态对电池的损坏。目前的应用越来越广泛,从手机、MP3、MP4、GPS、玩具等便携式设备到需要持续保存数据的煤气表,其市场容量已经达到每月几亿只。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/178698.htm

  锂电池装置的电路原理如图1所示,主要是由电池控制IC和外接放电开关M1以及充电开关M2来实现。当P+/P-端连接充电器,给电池正常充电时,M1,M2均处于导通状态;当控制IC检测到充电异常时,将M2关断终止充电。当P+/P-端连接负载,电池正常放电时,M1,M2均导通;当控制IC检测到放电异常时,将M1关断终止放电。

锂电池保护装置电路原理

图1:锂电池保护装置电路原理

  1 几种现有的锂电池保护方案

  图2是基于上述锂电池保护原理所的一种常用的锂电池保护板。图中的SOT23-6L封装的是控制IC,SOP8封装的是双开关管M1,M2。由于制造控制IC的工艺与制造开关管的工艺各不相同,因此图2中两个芯片是从不同的工艺流程中制造出来的,通常这两种芯片也是由不同的芯片厂商提供。

传统的电池保护方案

图2: 传统的电池保护方案

  近几年来,业界出现了将几个芯片封装在一起以提高集成度、缩小最后方案面积的趋势。锂电池保护市场也不例外。图3中的两种锂电池保护方案A及B看起来是将图2中的两个芯片集成于一个芯片中,但实际上其封装内部控制器IC及开关管芯片仍是分开的,来自不同的厂商,该方案仅仅是将二者合封在一起,俗称“二芯合一”。

  由于内部两个芯片实际仍来自于不同厂商,外形不能很好匹配,因此导致最终封装形状各异,很多情况下不能采用通用封装。这种封装体积比较大,又不能节省外围元件,所以这种“二芯合一”的方案实际上并省不了太多空间。在成本方面,虽然两个封装的成本缩减成一个封装的成本,但由于这个封装通常比较大,有的不是通用封装,有的为了缩小封装尺寸,需要用芯片叠加的封装形式,因此与传统的两个芯片的方案相比,其成本优势并不明显。

图3


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关键词: 设计 锂电池 保护

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