一種鋰離子電池的制作方法

本實用新型涉及鋰電池技術領域，尤其涉及一種具有電流和溫度雙重保護的電池保護電路和鋰離子電池。

背景技術：

隨著科學技術的發(fā)展，電子技術已經成為了人們的生活必備品，日常生活中，各種移動型的電子產品都需要用到電池，而鋰電池由于可以反復充電，更為節(jié)能環(huán)保，被廣泛應用。

但是，隨著電子產品的普及，以及鋰離子電池續(xù)航能力的增加，鋰離子電池的安全性問題也被頻繁爆出，電池燃燒爆炸，漏液等安全問題被人們廣泛關注，手機、平板、MP3等電子產品作為人們的貼身物品，電池燃燒爆炸會給人帶來極大地安全隱患，而鋰離子電池出現燃燒爆炸安全事故，是由于電池使用電流過大，使用環(huán)境溫度過高，鋰離子電池保護板所使用的MOS部件容易被擊穿損壞而造成的，故為了提高鋰離子電池的安全性迫在眉睫。

技術實現要素：

針對上述技術中存在的不足之處，本實用新型提供一種在鋰離子電池保護板失效的情況下還能進行電流和溫度保護的雙重保護的鋰離子電池。

為實現上述目的，本實用新型提供一種鋰離子電池，包括一電池保護電路，所述電池保護電路包括鋰電池保護芯片、充放電控制芯片、NTC電阻、 PTC電阻，所述鋰電池保護芯片分別連接電芯正極、電芯負極和電池第一輸出端和電池第二輸出端，所述電芯正極和電池第一輸出端串聯(lián)第一電阻后與鋰電池保護芯片電連接，所述電芯負極串聯(lián)PTC電阻后分別與鋰電池保護芯片的VSS端連接，以及與充放電控制芯片電連接，所述鋰電池保護芯片的VM端與第二電阻串聯(lián)后分別與充放電控制芯片和電池第二輸出端電連接，所述鋰電池保護芯片的VDD端與VSS端之間還外接串聯(lián)第一電容，所述充放電控制芯片分別與鋰電池保護芯片的DO端和CO端電連接；所述第二輸出端上通過串聯(lián)NTC電阻后與終端產品的電阻監(jiān)控模塊電連接；所述電池保護電路所封裝的線路板設置在鋰離子電池的其中一端，所述NTC電阻的輸出端設置在線路板的中心位置，以NTC 電阻為中心軸對稱的左右兩端分別設置有電池第一輸出端與電池第二輸出端，電芯正極和電芯負極也以NTC電阻為中心左右對稱設置在線路板的兩端；所述線路板的板長為15.0±0.2mm，寬為4.0±0.2mm，板厚為0.6±0.2mm。

其中，所述鋰電池保護芯片采用S8261-G3J芯片。

其中，所述充放電控制芯片采用HD8205芯片。

其中，所述PTC電阻采用SMD0805P075TF型號電阻。

其中，所述NTC電阻采用SMD 100KΩ±1％型號電阻。

其中，所述第一電阻為470Ω，所述第二電阻為2KΩ，所述第一電容為0.1μf。

本實用新型的有益效果是：與現有技術相比，本實用新型提供的一種帶有電池保護電路的鋰離子電池，在電芯的外部保護電路上設置有PTC電阻，且 PTC電阻連接在電芯負極端，利用PTC電阻隨溫度的升高電阻增大的特性，對電芯外部的溫度進行監(jiān)控，同時還設置有鋰電池保護芯片和充放電控制芯片，對鋰離子電池的充放電進行監(jiān)控，對鋰離子電池再一次進行過電流保護，同時，在鋰離子電池的第二輸出端上還連接有NTC電阻，通過與終端焊盤的電阻監(jiān)控模塊電連接，利用NTC電阻隨溫度的升高而降低的特性，再一次對鋰離子電池進行監(jiān)控和保護，整個保護電路中，NTC電阻、PTC電阻和鋰離子保護電路同時使用，既可以檢測電流的大小，又可以監(jiān)控電芯周圍的溫度，對鋰離子電池進行了雙重保護，即使在鋰離子保護電路失效的情況下，也可以對鋰離子電池的電芯進行保護，安全性更高。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例中電池保護電路的電路圖；

圖2為本實用新型實施例的鋰離子電池線路板的結構示意圖。

具體實施方式

為了更清楚地表述本實用新型，下面結合附圖對本實用新型作進一步地描述。

請參閱圖1，本實用新型的本實用新型提供一種帶有電池保護電路的鋰離子電池，包括鋰電池保護芯片U1、充放電控制芯片U2、NTC電阻F1和PTC 電阻R3，在本實施例中，鋰電池保護芯片U1采用S8261-G3J芯片，但不局限于這一種芯片，本實施例中采用S8261系列的芯片，其內部設置有高精度電壓檢測電路和延遲電路，對鋰離子可充電電池具有很好地保護性，本實施例的 S8261-G3J芯片共有六個引腳，分別為電源正極輸入端VDD端、電源負極輸入端VSS端、VM-VSS間的過電流檢測端子VM端、延遲時間測定用測試端子DP 端、放電控制場效應管門極輸出端DO端和充電控制場效應管門極輸出端CO端，在本實施例中，延遲時間測定用測試端子DP端懸空，且DO端與CO端分別與充放電控制芯片U2電連接，在本實施例中，充放電控制芯片U2采用HD8205 芯片，內部設置有雙功率場效應管，有利于對電池的充電和放電兩個過程均進行保護。

在本實施例中，電芯正極B+和電池第一輸出端P+串聯(lián)第一電阻R1后與鋰電池保護芯片的VDD端電連接，第一電阻R1選用470Ω的電阻，且鋰電池保護芯片的VDD端與VSS端的外部還串聯(lián)有0.1μf的第一電容C1，用于檢測電芯的電壓，當鋰電池電芯的電壓超過4.25V時，鋰電池保護芯片U1的CO引腳輸出信號使充放電控制芯片上與之連接的場效應管的柵極和源級關斷，鋰電池立即停止充電，從而防止鋰電池因過充電而順壞，在放電過程中，鋰電池保護芯片 U1的VDD端和VSS端引腳通過第一電阻R1檢測鋰電池電壓，當鋰電池的電壓降到2.3V時，鋰電池保護芯片U1的DO引腳輸出信號使與之連接的充放電控制芯片U2的對應場效應管的柵極和源級引腳關斷，鋰電池立即停止放電，從而防止鋰電池因過放電而損壞。

在本實施例中，鋰電池保護芯片U1的VM引腳和VSS引腳通過第二電阻R2檢測充放電控制芯片U2兩端的電壓，具體為鋰電池保護芯片U1的VSS 端與充放電控制芯片U2的一端電連接，VM端串聯(lián)第二電阻R2后與充放電控制芯片U2的另一端電連接，同時，第二電阻R2還直接與電池第二輸出端P-電連接，在本實施例中，第二電阻R2為2KΩ，主要用于檢測充放電控制芯片U2 兩端的電壓，當電池輸出短路時，充放電控制芯片U2的導通壓降急增，VM引腳電壓迅速升高，鋰電池保護芯片U1的輸出信號使與DO端連接的充放電控制芯片U2上的場效應管關斷，從而實現過電流或短路保護。

在本實施例中，電芯負極B-串聯(lián)一個PTC電阻F1后分別與VSS端和充放電控制芯片U2電連接，這樣，電芯正極B+、第一電容C1、PTC電阻F1和電芯負極B-即構成了一個回路，PTC電阻F1采用SMD0805P075TF型號電阻，當鋰電池保護芯片U1和充放電控制芯片U2損壞的情況下，第一電容C1也會受損，從而電芯正極B+、第一電容C1、PTC電阻F1和電芯負極B-即構成的回路導通，PTC電阻F1應為外部溫度的升高，自身的電阻值升高，當電阻值達到一定程度時，達到切斷線路的效果，從而保護鋰電池。

在本實施例中，在第二輸出端P-上串聯(lián)NTC電阻R3后與終端產品的電阻監(jiān)控模塊電連接，NTC電阻R3采用SMD 100KΩ±1％型號電阻，在本實施例中，終端產品分別連接電池第一輸出端P+、電池第二輸出端P-和NTC電阻 R3的輸出端，利用NTC電阻R3隨溫度的升高而降低的特性，當溫度升高時， NTC電阻R3上的電阻值變小，從而被與之連接的電阻監(jiān)控模塊(圖未示)監(jiān)控，當有異常電流時，斷開電路或發(fā)送異常信號，從而達到保護鋰電池的目的。

請參閱圖2，在本實施例中，電池保護電路集成封裝在一個線路板上，并設置在鋰離子電池的其中一端，NTC電阻R3的輸出端設置在線路板的中心位置，以NTC電阻R3的輸出端T為中心軸對稱的左右兩端分別設置有電池第一輸出端P+與電池第二輸出端P-，電芯正極B+和電芯負極B-也分別以NTC電阻 R3的輸出端T為中心左右對稱設置在線路板的兩端，且線路板的板長為15.0± 0.2mm，寬為4.0±0.2mm，板厚為0.6±0.2mm,電芯正極B+和電芯負極B-輸出端的寬為3.0mm，電池第一輸出端P+與電池第二輸出端P-的寬為1.8mm，長為2.0mm，與線路板的長邊距離為0.3mm，與電阻R3的輸出端T的間距為0.8mm，這樣的尺寸，讓鋰離子電池做出來的尺寸更小，節(jié)省電子產品的內部空間。

本實用新型的優(yōu)勢在于：

1)安全性更高，在電芯正極和負極的外端連接有PTC電阻，PTC電阻還可以單獨對鋰離子電池內部的溫度進行監(jiān)控，當溫度過高時，自動斷開線路，使電池保護更安全；

2)在電池第二輸出端串聯(lián)NTC電阻與終端產品的電阻監(jiān)控模塊電連接，利用 NTC電阻隨溫度的升高而降低的特性，通過電阻監(jiān)控模塊對電池進行再一次的監(jiān)控，有效控制電池溫度，使電池安全性更高；

3)除了PTC電阻、NTC電阻外，同時配合鋰電池保護芯片和充放電控制芯片，還可以利用鋰電池保護芯片和充放電控制芯片對鋰電池的充放電進行過電流保護，保護更為全面。

以上公開的僅為本實用新型的幾個具體實施例，但是本實用新型并非局限于此，任何本領域的技術人員能思之的變化都應落入本實用新型的保護范圍。