專利名稱：鋰電池保護(hù)電路及采用該鋰電池保護(hù)電路的防爆鋰電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
鋰電池保護(hù)電路及采用該鋰電池保護(hù)電路的防爆鋰電池
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鋰電池保護(hù)電路及采用該鋰電池保護(hù)電路的防爆鋰電池。
背景技術(shù)：
鋰電池組電芯爆炸可歸納為三種原因外部短路、內(nèi)部短路及過(guò)充三種。此處的外部短路是指電芯的外部，包含了鋰電池組內(nèi)部絕緣設(shè)計(jì)不良等所引起的短路。當(dāng)電芯發(fā)生外部短路，鋰電池組內(nèi)的電子組件又未能切斷回路時(shí)，電芯內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生高熱，造成部分電解液汽化，將鋰電池外殼撐大，最后將鋰電池外殼撐破，溫度過(guò)高時(shí)，有 可能導(dǎo)致鋰電池組內(nèi)材料燃燒并爆炸。當(dāng)電芯發(fā)生內(nèi)部短路，主要是因?yàn)殂~箔與鋁箔的毛刺穿破隔膜，或是鋰原子的樹(shù)枝狀結(jié)晶穿破膈膜所造成。這些細(xì)小的針狀金屬，會(huì)造成微短路。因此，內(nèi)部短路引發(fā)的爆炸，根本原因是過(guò)充造成的。因?yàn)檫^(guò)充后極片上到處都是針狀鋰金屬結(jié)晶，刺穿點(diǎn)到處都是，到處都在發(fā)生微短路，而后鋰電池溫度會(huì)逐漸升高，最后高溫將電解液氣化。這種情形，不論是溫度過(guò)高使材料燃燒爆炸，還是外殼先被撐破，使空氣進(jìn)去與鋰金屬發(fā)生激烈氧化，都會(huì)導(dǎo)致爆炸。但是過(guò)充引發(fā)內(nèi)部短路造成的這種爆炸，并不一定發(fā)生在充電的當(dāng)時(shí)。有可能電池溫度還未高到讓鋰電池組內(nèi)的材料燃燒、產(chǎn)生的氣體也未足以撐破電池外殼時(shí)，消費(fèi)者就終止充電，帶手機(jī)出門(mén)。這時(shí)眾多的微短路所產(chǎn)生的熱，慢慢的將鋰電池組溫度提高，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，才發(fā)生爆炸。消費(fèi)者共同的描述都是拿起手機(jī)時(shí)發(fā)現(xiàn)手機(jī)很燙，扔掉后就爆炸。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題之一，在于提供一種鋰電池保護(hù)電路，其具有過(guò)充保護(hù)、過(guò)流保護(hù)以及短路保護(hù)功能。本實(shí)用新型上述技術(shù)問(wèn)題是這樣實(shí)現(xiàn)的一種鋰電池保護(hù)電路，該鋰電池保護(hù)電路包括用于連接鋰電池的兩端口 B+端和B-端、用于連接負(fù)載的兩輸出端口 P+端和P-端以及第一保護(hù)電路，所述B+端與P+端相連接，所述B-端通過(guò)兩電容C5和C6連接至P-端，所述P+端通過(guò)一穩(wěn)壓電容連接P-端，所述第一保護(hù)電路分別連接所述B+端、B-端以及P-端，所述第一保護(hù)電路包括相互連接的一電池保護(hù)芯片和一集成MOS管芯片。進(jìn)一步地，所述電池保護(hù)芯片是S8261芯片，所述集成MOS管芯片是A08810芯片；所述A08810芯片的兩SI端連接在一起，所述A08810芯片的兩S2端連接在一起，所述A08810芯片的兩D1/D2端連接在一起，所述A08810芯片的SI端連接所述B-端，所述A08810芯片的S2端連接所述P-端；所述S8261芯片的DO端連接所述A08810芯片的Gl端，所述S8261芯片的VM端通過(guò)一電阻R2連接所述A08810芯片的S2端，所述S8261芯片的VM端還通過(guò)一旁路電路C3連接所述S8261芯片的Vss端，所述S8261芯片的Vss端通過(guò)一電容Cl連接所述S8261芯片的Vdd端，所述S8261芯片的Vss端還連接至所述A08810芯片的SI端，所述S8261芯片的Vdd端通過(guò)一電阻Rl連接至所述B+端。 進(jìn)一步地，所述鋰電池保護(hù)電路還包括一與所述第一保護(hù)電路結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均相同的第二保護(hù)電路，所述第二保護(hù)電路的S8261芯片的Vdd端通過(guò)所述電阻Rl連接在所述B+端與P+端的連接線上，所述第二保護(hù)電路的A08810芯片的S2端連接所述P-端，所述第二保護(hù)電路所述第一保護(hù)電路的A08810芯片的S2端連接所述第二保護(hù)電路的A08810芯片的SI端。進(jìn)一步地,所述穩(wěn)壓電容為相串聯(lián)的一電容C2和一電容C4。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題之二，在于提供一種采用該鋰電池保護(hù)電路的防爆鋰電池。 本實(shí)用新型上述技術(shù)問(wèn)題是這樣實(shí)現(xiàn)的所述防爆鋰電池內(nèi)整合有一保護(hù)電路，所述保護(hù)電路為本實(shí)用新型中的鋰電池保護(hù)電路，所述鋰電池保護(hù)電路可以僅包括第一保護(hù)電路，也可以既包括第一保護(hù)電路也包括第二保護(hù)電路。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于采用一節(jié)鋰電池專用保護(hù)IC S8261芯片，配合低導(dǎo)通內(nèi)阻的A08810組成的鋰電池保護(hù)板能分別檢測(cè)鋰電池的電壓和電流，控制鋰電池的充放電過(guò)程，且在外部電路發(fā)生短路時(shí)，禁止鋰電池對(duì)外放電，直至外部短路被移除后，電路自動(dòng)恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)了電池過(guò)充電、過(guò)電流以及短路保護(hù)。采用雙套保護(hù)電路結(jié)構(gòu)時(shí)，當(dāng)其中一保護(hù)電路失效時(shí)，另一保護(hù)電路仍能起到電池保護(hù)功能，因此雙套保護(hù)電路具有雙保險(xiǎn)保護(hù)功能。采用該鋰電池保護(hù)電路的防爆鋰電池，能有效防止因鋰電池外部短路引發(fā)的爆炸以及因過(guò)充導(dǎo)致內(nèi)部短路引發(fā)的爆炸，且能防止電池過(guò)充電、過(guò)放電，增加電池使用壽命，且具有更高的穩(wěn)定性和安全性。
下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。圖I是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的電路原理圖。圖2是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖I至圖2所示，對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。如圖I所示，本實(shí)用新型一種鋰電池保護(hù)電路的第一實(shí)施例，該鋰電池保護(hù)電路包括用于連接鋰電池的兩端口 B+端和B-端、用于連接負(fù)載的兩輸出端口 P+端和P-端以及第一保護(hù)電路I，所述B+端與P+端相連接，所述B-端通過(guò)兩電容C5和C6連接至P-端，所述P+端通過(guò)一穩(wěn)壓電容連接P-端，所述第一保護(hù)電路I分別連接所述B+端、B-端以及P-端，所述第一保護(hù)電路I包括相互連接的一電池保護(hù)芯片和一集成MOS管芯片。在本實(shí)施例中，所述穩(wěn)壓電容為相串聯(lián)的一電容C2和一電容C4。所述電池保護(hù)芯片是S8261芯片，所述集成MOS管芯片是A08810芯片；所述38261芯片為電源管理1C，所述A08810芯片為MOS管的集成1C，所述A08810芯片包括兩MOS管(未圖示)，在本實(shí)用新型中，將其中一 MOS管用于充電控制，將其定義為充電MOS管，另一MOS管用于放電控制，將其定義為放電MOS管。所述A08810芯片的兩SI端連接在一起，所述A08810芯片的兩S2端連接在一起，所述A08810芯片的兩D1/D2端連接在一起，所述A08810芯片的SI端連接所述B-端，所述A08810芯片的S2端連接所述P-端；所述S8261芯片的DO端連接所述A08810芯片的Gl端，所述S8261芯片的VM端通過(guò)一電阻R2連接所述A08810芯片的S2端，所述S8261芯片的VM端還通過(guò)一旁路電路C3連接所述S8261芯片的Vss端，所述S8261芯片的Vss端通過(guò)一電容Cl連接所述S8261芯片的Vdd端，所述S8261芯片的Vss端還連接至所述A08810芯片的SI端，所述S8261芯片的Vdd端通過(guò)一電阻Rl連接至所述B+端。如圖2所示，本實(shí)用新型的第二實(shí)施例為所述鋰電池保護(hù)電路還包括一與所述第一保護(hù)電路I結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均相同的第二保護(hù)電路2，其電路具體為所述第一保護(hù)電路I的S8261芯片的Vdd端通過(guò)一電阻Rl連接至所述B+端，所述第一保護(hù)電路I的A08810芯片的SI端連接所述B-端，所述第一保護(hù)電路I的A08810芯片的S2端連接所述第二保護(hù)電路2的A08810芯片的SI端，所述第二保護(hù)電路2的A08810芯片的S2端連接所述P-端，所述第二保護(hù)電路2的S8261芯片的Vdd端通過(guò)所述第二保護(hù)電路的電阻Rl連接在所述B+端與P+端的連接線上。實(shí)施例二較實(shí)施例一還有一個(gè)不同之處在于，實(shí)施例二中所述第一保護(hù)電路的S8261芯片的S2端不再連接所述P-端，而是連接所述第二保護(hù)電路2的A08810芯片的SI端。另外，本實(shí)用新型還提供一種采用該鋰電池保護(hù)電路的防爆鋰電池，所述防爆鋰電池內(nèi)整合有一保護(hù)電路，所述保護(hù)電路為本實(shí)用新型中的鋰電池保護(hù)電路，所述鋰電池保護(hù)電路可以僅包括第一保護(hù)電路I，也可以既包括第一保護(hù)電路I也包括第二保護(hù)電路2。本實(shí)用新型的工作原理是所述鋰電池保護(hù)電路分別檢測(cè)防爆鋰電池的電壓和電流，控制鋰電池的充放電過(guò)程。鋰電池的電壓在過(guò)充檢測(cè)電壓值和過(guò)放檢測(cè)電壓值之間，且輸出無(wú)短路現(xiàn)象時(shí)，所述A08810芯片中的放電MOS管導(dǎo)通，P+端、P-端輸出電池電壓，允許電池進(jìn)行放電操作。當(dāng)鋰電池電芯的電壓下降到過(guò)放檢測(cè)電壓值并且達(dá)到過(guò)放延時(shí)時(shí)間時(shí)，過(guò)放保護(hù)功能啟動(dòng)，所述S8261芯片的DO端由高電平變?yōu)榈碗娖?，切斷放電MOS管，禁止鋰電池對(duì)外輸出電流，保護(hù)電池組安全，電路板進(jìn)入休眠狀態(tài)，電路板消耗電流為休眠電流以下，進(jìn)入休眠狀態(tài)的電路只有在連接充電器后，并且電池電壓超過(guò)過(guò)放恢復(fù)電壓值后才能恢復(fù)，鋰電池電芯過(guò)放電壓設(shè)為2. 3±0. 08V。通過(guò)P+端和P-端對(duì)鋰電池充電過(guò)程中，當(dāng)鋰電池電壓上升到電池過(guò)充檢測(cè)電壓值，且超過(guò)過(guò)充延時(shí)時(shí)間時(shí)，過(guò)充保護(hù)功能啟動(dòng)，所述S8261芯片的CO端由高電平變?yōu)榈碗娖?，切斷充電MOS管，禁止對(duì)電池充電，保護(hù)電池安全，當(dāng)鋰電池組連接負(fù)載放電或者鋰電池電壓下降到過(guò)充恢復(fù)電壓以下時(shí)，過(guò)充狀態(tài)被恢復(fù)，鋰電池電芯過(guò)沖電壓設(shè)為
4.275±0. 025V。當(dāng)鋰電池輸出端口 P+和P-發(fā)生短路時(shí)，保護(hù)電路會(huì)在短路保護(hù)延時(shí)時(shí)間后，切斷放電MOS管，禁止鋰電池對(duì)外放電，當(dāng)外部短路被移除后，電路自動(dòng)恢復(fù)[0032]當(dāng)鋰電池輸出端口 P+和P-發(fā)生過(guò)電流現(xiàn)象時(shí)，保護(hù)電路會(huì)在過(guò)流保護(hù)延時(shí)時(shí)間后，切斷放電MOS管，禁止電池對(duì)外放電，當(dāng)外部短路被移除后，電路自動(dòng)恢復(fù)。本實(shí)用新型的采用一節(jié)鋰電池專用保護(hù)IC S8261芯片，配合低導(dǎo)通內(nèi)阻的A08810組成的鋰電池保護(hù)板能分別檢測(cè)鋰電池的電壓和電流，實(shí)現(xiàn)了電池過(guò)充電、過(guò)電流以及短路保護(hù)。采用雙套保護(hù)電路結(jié)構(gòu)時(shí)，當(dāng)其中一保護(hù)電路失效時(shí)，另一保護(hù)電路仍能起到電池保護(hù)功能，因此雙套保護(hù)電路具有雙保險(xiǎn)保護(hù)功能。采用該鋰電池保護(hù)電路的防爆鋰電池，能有效防止因鋰電池外部短路引發(fā)的爆炸以及因過(guò)充導(dǎo)致內(nèi)部短路引發(fā)的爆炸，且能防止電池過(guò)充電、過(guò)放電，增加電池使用壽命，且具有更高的穩(wěn)定性和安全性。 以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例而已，故不能依此限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，即依本實(shí)用新型專利范圍及說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本實(shí)用新型涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種鋰電池保護(hù)電路，其特征在于該鋰電池保護(hù)電路包括用于連接鋰電池的兩端口 B+端和B-端、用于連接負(fù)載的兩輸出端口 P+端和P-端以及第一保護(hù)電路，所述B+端與P+端相連接，所述B-端通過(guò)兩電容C5和C6連接至P-端，所述P+端通過(guò)一穩(wěn)壓電容連接P-端，所述第一保護(hù)電路分別連接所述B+端、B-端以及P-端，所述第一保護(hù)電路包括相互連接的一電池保護(hù)芯片和一集成MOS管芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述鋰電池保護(hù)電路，其特征在于所述第一保護(hù)電路具體為所述電池保護(hù)芯片是S8261芯片，所述集成MOS管芯片是A08810芯片； 所述A08810芯片的兩SI端連接在一起，所述A08810芯片的兩S2端連接在一起，所述A08810芯片的兩D1/D2端連接在一起，所述A08810芯片的SI端連接所述B-端，所述A08810芯片的S2端連接所述P-端； 所述S8261芯片的DO端連接所述A08810芯片的Gl端，所述S8261芯片的VM端通過(guò)一電阻R2連接所述A08810芯片的S2端，所述S8261芯片的VM端還通過(guò)一旁路電路C3連接所述S8261芯片的Vss端，所述S8261芯片的Vss端通過(guò)一電容Cl連接所述S8261芯片的Vdd端，所述S8261芯片的Vss端還連接至所述A08810芯片的SI端，所述所述S8261芯片的Vdd端通過(guò)一電阻Rl連接至所述B+端。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的鋰電池保護(hù)電路，其特征在于所述鋰電池保護(hù)電路還包括一與所述第一保護(hù)電路結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系均相同的第二保護(hù)電路，所述第二保護(hù)電路的S8261芯片的Vdd端通過(guò)所述電阻Rl連接在所述B+端與P+端的連接線上，所述第二保護(hù)電路的A08810芯片的S2端連接所述P-端，所述第二保護(hù)電路所述第一保護(hù)電路的A08810芯片的S2端連接所述第二保護(hù)電路的A08810芯片的SI端。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鋰電池保護(hù)電路，其特征在于所述穩(wěn)壓電容為相串聯(lián)的一電容C2和一電容C4。
5.一種采用該鋰電池保護(hù)電路的防爆鋰電池，其特征在于所述防爆鋰電池內(nèi)整合有一保護(hù)電路，所述保護(hù)電路為權(quán)利要求I至4任意一項(xiàng)所述的鋰電池保護(hù)電路。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種鋰電池保護(hù)電路，包括用于連接鋰電池的兩端口B+端和B-端、用于連接負(fù)載的兩輸出端口P+端和P-端以及第一保護(hù)電路，所述B+端與P+端相連接，所述B-端通過(guò)兩電容C5和C6連接至P-端，所述P+端通過(guò)一穩(wěn)壓電容連接P-端，所述第一保護(hù)電路分別連接所述B+端、B-端以及P-端，所述第一保護(hù)電路包括相互連接的一電池保護(hù)芯片和一集成MOS管芯片。所述鋰電池保護(hù)電路具有過(guò)充保護(hù)、過(guò)流保護(hù)以及短路保護(hù)功能。本實(shí)用新型還提供了一種采用該鋰電池保護(hù)電路的防爆鋰電池，其能有效防止因鋰電池外部短路引發(fā)的爆炸以及因過(guò)充導(dǎo)致內(nèi)部短路引發(fā)的爆炸，具有更高的穩(wěn)定性和安全性。
文檔編號(hào)H02H7/18GK202503269SQ20122010632
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者潘水長(zhǎng) 申請(qǐng)人:福建中芯捷能電子有限公司