鋰電池保護電路及採用該鋰電池保護電路的防爆鋰電池的製作方法

2023-10-23 02:33:27 1

專利名稱：鋰電池保護電路及採用該鋰電池保護電路的防爆鋰電池的製作方法
技術領域：
鋰電池保護電路及採用該鋰電池保護電路的防爆鋰電池
技術領域：
本實用新型涉及鋰電池保護電路及採用該鋰電池保護電路的防爆鋰電池。
背景技術：
鋰電池組電芯爆炸可歸納為三種原因外部短路、內部短路及過充三種。此處的外部短路是指電芯的外部，包含了鋰電池組內部絕緣設計不良等所引起的短路。當電芯發生外部短路，鋰電池組內的電子組件又未能切斷迴路時，電芯內部會產生高熱，造成部分電解液汽化，將鋰電池外殼撐大，最後將鋰電池外殼撐破，溫度過高時，有 可能導致鋰電池組內材料燃燒並爆炸。當電芯發生內部短路，主要是因為銅箔與鋁箔的毛刺穿破隔膜，或是鋰原子的樹枝狀結晶穿破膈膜所造成。這些細小的針狀金屬，會造成微短路。因此，內部短路引發的爆炸，根本原因是過充造成的。因為過充後極片上到處都是針狀鋰金屬結晶，刺穿點到處都是，到處都在發生微短路，而後鋰電池溫度會逐漸升高，最後高溫將電解液氣化。這種情形，不論是溫度過高使材料燃燒爆炸，還是外殼先被撐破，使空氣進去與鋰金屬發生激烈氧化，都會導致爆炸。但是過充引發內部短路造成的這種爆炸，並不一定發生在充電的當時。有可能電池溫度還未高到讓鋰電池組內的材料燃燒、產生的氣體也未足以撐破電池外殼時，消費者就終止充電，帶手機出門。這時眾多的微短路所產生的熱，慢慢的將鋰電池組溫度提高，經過一段時間後，才發生爆炸。消費者共同的描述都是拿起手機時發現手機很燙，扔掉後就爆炸。

發明內容本實用新型要解決的技術問題之一，在於提供一種鋰電池保護電路，其具有過充保護、過流保護以及短路保護功能。本實用新型上述技術問題是這樣實現的一種鋰電池保護電路，該鋰電池保護電路包括用於連接鋰電池的兩埠 B+端和B-端、用於連接負載的兩輸出埠 P+端和P-端以及第一保護電路，所述B+端與P+端相連接，所述B-端通過兩電容C5和C6連接至P-端，所述P+端通過一穩壓電容連接P-端，所述第一保護電路分別連接所述B+端、B-端以及P-端，所述第一保護電路包括相互連接的一電池保護晶片和一集成MOS管晶片。進一步地，所述電池保護晶片是S8261晶片，所述集成MOS管晶片是A08810晶片；所述A08810晶片的兩SI端連接在一起，所述A08810晶片的兩S2端連接在一起，所述A08810晶片的兩D1/D2端連接在一起，所述A08810晶片的SI端連接所述B-端，所述A08810晶片的S2端連接所述P-端；所述S8261晶片的DO端連接所述A08810晶片的Gl端，所述S8261晶片的VM端通過一電阻R2連接所述A08810晶片的S2端，所述S8261晶片的VM端還通過一旁路電路C3連接所述S8261晶片的Vss端，所述S8261晶片的Vss端通過一電容Cl連接所述S8261晶片的Vdd端，所述S8261晶片的Vss端還連接至所述A08810晶片的SI端，所述S8261晶片的Vdd端通過一電阻Rl連接至所述B+端。 進一步地，所述鋰電池保護電路還包括一與所述第一保護電路結構和連接關係均相同的第二保護電路，所述第二保護電路的S8261晶片的Vdd端通過所述電阻Rl連接在所述B+端與P+端的連接線上，所述第二保護電路的A08810晶片的S2端連接所述P-端，所述第二保護電路所述第一保護電路的A08810晶片的S2端連接所述第二保護電路的A08810晶片的SI端。進一步地,所述穩壓電容為相串聯的一電容C2和一電容C4。本實用新型要解決的技術問題之二，在於提供一種採用該鋰電池保護電路的防爆鋰電池。 本實用新型上述技術問題是這樣實現的所述防爆鋰電池內整合有一保護電路，所述保護電路為本實用新型中的鋰電池保護電路，所述鋰電池保護電路可以僅包括第一保護電路，也可以既包括第一保護電路也包括第二保護電路。本實用新型的優點在於採用一節鋰電池專用保護IC S8261晶片，配合低導通內阻的A08810組成的鋰電池保護板能分別檢測鋰電池的電壓和電流，控制鋰電池的充放電過程，且在外部電路發生短路時，禁止鋰電池對外放電，直至外部短路被移除後，電路自動恢復，實現了電池過充電、過電流以及短路保護。採用雙套保護電路結構時，當其中一保護電路失效時，另一保護電路仍能起到電池保護功能，因此雙套保護電路具有雙保險保護功能。採用該鋰電池保護電路的防爆鋰電池，能有效防止因鋰電池外部短路引發的爆炸以及因過充導致內部短路引發的爆炸，且能防止電池過充電、過放電，增加電池使用壽命，且具有更高的穩定性和安全性。

下面參照附圖結合實施例對本實用新型作進一步的說明。圖I是本實用新型第一實施例的電路原理圖。圖2是本實用新型第二實施例的電路原理圖。
具體實施方式請參閱圖I至圖2所示，對本實用新型的實施例進行詳細的說明。如圖I所示，本實用新型一種鋰電池保護電路的第一實施例，該鋰電池保護電路包括用於連接鋰電池的兩埠 B+端和B-端、用於連接負載的兩輸出埠 P+端和P-端以及第一保護電路I，所述B+端與P+端相連接，所述B-端通過兩電容C5和C6連接至P-端，所述P+端通過一穩壓電容連接P-端，所述第一保護電路I分別連接所述B+端、B-端以及P-端，所述第一保護電路I包括相互連接的一電池保護晶片和一集成MOS管晶片。在本實施例中，所述穩壓電容為相串聯的一電容C2和一電容C4。所述電池保護晶片是S8261晶片，所述集成MOS管晶片是A08810晶片；所述38261晶片為電源管理1C，所述A08810晶片為MOS管的集成1C，所述A08810晶片包括兩MOS管(未圖示)，在本實用新型中，將其中一 MOS管用於充電控制，將其定義為充電MOS管，另一MOS管用於放電控制，將其定義為放電MOS管。所述A08810晶片的兩SI端連接在一起，所述A08810晶片的兩S2端連接在一起，所述A08810晶片的兩D1/D2端連接在一起，所述A08810晶片的SI端連接所述B-端，所述A08810晶片的S2端連接所述P-端；所述S8261晶片的DO端連接所述A08810晶片的Gl端，所述S8261晶片的VM端通過一電阻R2連接所述A08810晶片的S2端，所述S8261晶片的VM端還通過一旁路電路C3連接所述S8261晶片的Vss端，所述S8261晶片的Vss端通過一電容Cl連接所述S8261晶片的Vdd端，所述S8261晶片的Vss端還連接至所述A08810晶片的SI端，所述S8261晶片的Vdd端通過一電阻Rl連接至所述B+端。如圖2所示，本實用新型的第二實施例為所述鋰電池保護電路還包括一與所述第一保護電路I結構和連接關係均相同的第二保護電路2，其電路具體為所述第一保護電路I的S8261晶片的Vdd端通過一電阻Rl連接至所述B+端，所述第一保護電路I的A08810晶片的SI端連接所述B-端，所述第一保護電路I的A08810晶片的S2端連接所述第二保護電路2的A08810晶片的SI端，所述第二保護電路2的A08810晶片的S2端連接所述P-端，所述第二保護電路2的S8261晶片的Vdd端通過所述第二保護電路的電阻Rl連接在所述B+端與P+端的連接線上。實施例二較實施例一還有一個不同之處在於，實施例二中所述第一保護電路的S8261晶片的S2端不再連接所述P-端，而是連接所述第二保護電路2的A08810晶片的SI端。另外，本實用新型還提供一種採用該鋰電池保護電路的防爆鋰電池，所述防爆鋰電池內整合有一保護電路，所述保護電路為本實用新型中的鋰電池保護電路，所述鋰電池保護電路可以僅包括第一保護電路I，也可以既包括第一保護電路I也包括第二保護電路2。本實用新型的工作原理是所述鋰電池保護電路分別檢測防爆鋰電池的電壓和電流，控制鋰電池的充放電過程。鋰電池的電壓在過充檢測電壓值和過放檢測電壓值之間，且輸出無短路現象時，所述A08810晶片中的放電MOS管導通，P+端、P-端輸出電池電壓，允許電池進行放電操作。當鋰電池電芯的電壓下降到過放檢測電壓值並且達到過放延時時間時，過放保護功能啟動，所述S8261晶片的DO端由高電平變為低電平，切斷放電MOS管，禁止鋰電池對外輸出電流，保護電池組安全，電路板進入休眠狀態，電路板消耗電流為休眠電流以下，進入休眠狀態的電路只有在連接充電器後，並且電池電壓超過過放恢復電壓值後才能恢復，鋰電池電芯過放電壓設為2. 3±0. 08V。通過P+端和P-端對鋰電池充電過程中，當鋰電池電壓上升到電池過充檢測電壓值，且超過過充延時時間時，過充保護功能啟動，所述S8261晶片的CO端由高電平變為低電平，切斷充電MOS管，禁止對電池充電，保護電池安全，當鋰電池組連接負載放電或者鋰電池電壓下降到過充恢復電壓以下時，過充狀態被恢復，鋰電池電芯過衝電壓設為
4.275±0. 025V。當鋰電池輸出埠 P+和P-發生短路時，保護電路會在短路保護延時時間後，切斷放電MOS管，禁止鋰電池對外放電，當外部短路被移除後，電路自動恢復[0032]當鋰電池輸出埠 P+和P-發生過電流現象時，保護電路會在過流保護延時時間後，切斷放電MOS管，禁止電池對外放電，當外部短路被移除後，電路自動恢復。本實用新型的採用一節鋰電池專用保護IC S8261晶片，配合低導通內阻的A08810組成的鋰電池保護板能分別檢測鋰電池的電壓和電流，實現了電池過充電、過電流以及短路保護。採用雙套保護電路結構時，當其中一保護電路失效時，另一保護電路仍能起到電池保護功能，因此雙套保護電路具有雙保險保護功能。採用該鋰電池保護電路的防爆鋰電池，能有效防止因鋰電池外部短路引發的爆炸以及因過充導致內部短路引發的爆炸，且能防止電池過充電、過放電，增加電池使用壽命，且具有更高的穩定性和安全性。 以上所述，僅為本實用新型較佳實施例而已，故不能依此限定本實用新型實施的範圍，即依本實用新型專利範圍及說明書內容所作的等效變化與修飾，皆應仍屬本實用新型涵蓋的範圍內。
權利要求1.一種鋰電池保護電路，其特徵在於該鋰電池保護電路包括用於連接鋰電池的兩埠 B+端和B-端、用於連接負載的兩輸出埠 P+端和P-端以及第一保護電路，所述B+端與P+端相連接，所述B-端通過兩電容C5和C6連接至P-端，所述P+端通過一穩壓電容連接P-端，所述第一保護電路分別連接所述B+端、B-端以及P-端，所述第一保護電路包括相互連接的一電池保護晶片和一集成MOS管晶片。
2.根據權利要求I所述鋰電池保護電路，其特徵在於所述第一保護電路具體為所述電池保護晶片是S8261晶片，所述集成MOS管晶片是A08810晶片； 所述A08810晶片的兩SI端連接在一起，所述A08810晶片的兩S2端連接在一起，所述A08810晶片的兩D1/D2端連接在一起，所述A08810晶片的SI端連接所述B-端，所述A08810晶片的S2端連接所述P-端； 所述S8261晶片的DO端連接所述A08810晶片的Gl端，所述S8261晶片的VM端通過一電阻R2連接所述A08810晶片的S2端，所述S8261晶片的VM端還通過一旁路電路C3連接所述S8261晶片的Vss端，所述S8261晶片的Vss端通過一電容Cl連接所述S8261晶片的Vdd端，所述S8261晶片的Vss端還連接至所述A08810晶片的SI端，所述所述S8261晶片的Vdd端通過一電阻Rl連接至所述B+端。
3.根據權利要求I或2所述的鋰電池保護電路，其特徵在於所述鋰電池保護電路還包括一與所述第一保護電路結構和連接關係均相同的第二保護電路，所述第二保護電路的S8261晶片的Vdd端通過所述電阻Rl連接在所述B+端與P+端的連接線上，所述第二保護電路的A08810晶片的S2端連接所述P-端，所述第二保護電路所述第一保護電路的A08810晶片的S2端連接所述第二保護電路的A08810晶片的SI端。
4.根據權利要求I所述的鋰電池保護電路，其特徵在於所述穩壓電容為相串聯的一電容C2和一電容C4。
5.一種採用該鋰電池保護電路的防爆鋰電池，其特徵在於所述防爆鋰電池內整合有一保護電路，所述保護電路為權利要求I至4任意一項所述的鋰電池保護電路。
專利摘要本實用新型提供了一種鋰電池保護電路，包括用於連接鋰電池的兩埠B+端和B-端、用於連接負載的兩輸出埠P+端和P-端以及第一保護電路，所述B+端與P+端相連接，所述B-端通過兩電容C5和C6連接至P-端，所述P+端通過一穩壓電容連接P-端，所述第一保護電路分別連接所述B+端、B-端以及P-端，所述第一保護電路包括相互連接的一電池保護晶片和一集成MOS管晶片。所述鋰電池保護電路具有過充保護、過流保護以及短路保護功能。本實用新型還提供了一種採用該鋰電池保護電路的防爆鋰電池，其能有效防止因鋰電池外部短路引發的爆炸以及因過充導致內部短路引發的爆炸，具有更高的穩定性和安全性。
文檔編號H02H7/18GK202503269SQ20122010632
公開日2012年10月24日 申請日期2012年3月20日 優先權日2012年3月20日
發明者潘水長 申請人:福建中芯捷能電子有限公司