锂离子电池以及保护电路

合集下载

深入剖析锂电池保护电路工作原理

深入剖析锂电池保护电路工作原理1. 锂离子电池介绍锂离子电池是一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。

在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌，充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。

锂离子电池电压范围2.8V~4.2V，典型电压3.7V，低于2.8V或者高于4.2V，电池都会有损坏风险。

2. 1C和0.1C的概念电池容量的单位是mAh，C指的是电池充放电的倍率，比如一个2000mAh的电池，以1C放电指的是放电电流大小为2000mA，0.1C为200mA，充电也是同样的道理。

3. 锂离子电池的优缺点锂离子电池的主要优点：锂离子电池电压高，能量密度高；循环寿命长，一般可循环500，甚至达到1000次以上；自放电小，室温下充满电的Li-ion储存1个月后的自放电率为10%左右；可快速充电，1C充电时容量可以达到标称的80%；工作温度范围宽，一般为-25~45°C，后面有望突破-40-70°C；没有Ni-Cd、Ni-Mh一样的记忆效应，在充电前不必将剩余电量用完；相比较Ni-Cd、Ni-Mh来说环保无污染（不含镉，汞等重金属）；锂离子电池的主要缺点：成本高；需要加保护电路板，包括过充和过放保护；不能大电流放电，一般放电电流在0.5C以下，过大的电流导致电池内部发热；安全性差，容易爆炸、起火。

4. 锂电池和锂离子电池的区别锂电池和锂离子电池是两个不同的概念，主要有如下的区别：锂电池的正极材料是二氧化锰或亚硫酰氯，负极是锂；锂离子电池是以含锂的化合物作正极的锂电池，在充放电过程中，没有金属锂存在，只有锂离子；锂电池也称一次锂电池，可以连续放电，也可以间歇放电，一旦电能耗尽便不能再用，不能进行充电；锂离子电池也称二次锂电池，可以充放电；5. 锂离子电池充电模式锂离子电池理想充电模式被称为CC CV模式，即恒流恒压模式。

电池安全机理

电池安全机理
电池的安全机理涉及到锂离子电池、镍氢电池和铅酸电池等不同种类的电池。

以下是锂离子电池的安全机理：
1. 电池过充保护机制：锂离子电池内部有过充保护电路，当电池充电到一定电压时，保护电路会自动切断电池的充电，以防止电池过充导致发生膨胀、爆炸等安全问题。

2. 电池过放保护机制：锂离子电池内部有过放保护电路，当电池电量过低时，保护电路会自动切断电池的放电，以防止电池过放导致电池损坏或电池内部出现过热等问题。

3. 温度保护机制：锂离子电池内部有温度传感器，当电池过热时，保护电路会自动切断电池的充电和放电，避免进一步加剧电池的温度升高。

4. 短路保护机制：锂离子电池内部有短路保护电路，当电池两极短路或出现外部短路时，保护电路会迅速切断电池的充放电，以防止大电流通过导致电池过热或引发火灾等安全问题。

5. 电池包装设计：锂离子电池通常采用金属壳体进行包装，金属壳体能够提供一定的机械强度和防护作用，减少外部冲击对电池的影响。

此外，一些电池还有防火阻燃材料的应用，以提高电池的安全性能。

需要注意的是，虽然锂离子电池具有以上的安全机制，但如果不正确地使用或处理，如过度充电、过度放电、暴露于高温环
境或机械损伤等，仍然可能导致电池的安全问题。

因此，正确使用和妥善处理电池是确保电池安全的重要环节。

1.Li+电池保护电路

1. Li+电池保护电路锂离子（Li+）电池虽然具有能量密度高、使用寿命长、无记忆效应、自放电量较低及单节电池电压高等诸多优点,但在使用时需严格注意过压保护、过放电保护和过流保护,而且对保护电路的精度要求也较高,图1所示电路是利用MAX1666构成的一个完整的Li+ 电池保护器。

MAX1666S/V/X可分别为2节/3节/4节Li+电池组提供保护,其中包括：过充电保护、过放电保护、电池失配保护以及过流保护。

过压检测功能还可有效避免电池组中的任何一节电池出现过充电,当电池电压超出设置门限时,,输出高电平,场效应管Q2、Q3 被断开而终止充电过程,输出低电平,向电池组控制器发出报警信号。

电池最高电压门限由外部电阻R1、R2确定,其可设置范围为4V～4.4V。

欠压检测电路可用于防止电池出现过放电现象,当检测到电池电压低于所设置门限时,UVO,,输出高电平,保持低电平,开关管Q3、Q1 开路,Q2导通,电池处于涓流充电状态,使电池电压得以恢复。

电池低电压检测门限可通过R3、R4设置,设置范围为2V～3V。

当电池组中任意两节失配时,、、U-VO和均为高电平,相应的开关管Q1～Q3均断开,为低电平从而向控制器发出中断信号。

适配电压检测门限可由R5、R6设置。

2. 结构紧凑的Li+电池充电器锂离子电池（Li+）以其高能量密度和高性能被广泛应用于手机、PDA、笔记本电脑等产品中。

图2所示电路是一种结构紧凑的单节 Li+电池充电电路,图中的墙上适配器为6VDC/800mA限流型电压源,MAX1679内置充电终止检测电路和充电过程控制器, 插入电池或给充电器上电都将启动一次充电过程。

一次完整的充电过程包括：①初始化充电过程;在该过程中系统以较小的充电电流为电池充电, 以使用率电池电压大于2.5V。

如果温度范围超出2.5℃到47.5℃,充电器则处于等待状态。

②快充过程;当快充开始后,MAX1679打开外接的P 沟道场效应管,快充电流由外部限流型充电电源决定。

锂电池过充电、过放电、短路保护电路详解

锂电池过充电、过放电、短路保护电路详解时间：2012-04-23 12:27:18来源：作者：该电路主要由锂电池保护专用集成电路DW01，充、放电控制MOSFET1(内含两只N 沟道MOSFET)等部分组成，单体锂电池接在B+和B-之间，电池组从P+和P-输出电压。

充电时，充电器输出电压接在P+和P-之间，电流从P+到单体电池的B+和B-，再经过充电控制MOSFET到P-。

在充电过程中，当单体电池的电压超过4.35V时，专用集成电路DW01的OC脚输出信号使充电控制MOSFET关断，锂电池立即停止充电，从而防止锂电池因过充电而损坏。

放电过程中，当单体电池的电压降到2.30V时，DW01的OD脚输出信号使放电控制MOSFET关断，锂电池立即停止放电，从而防止锂电池因过放电而损坏，DW01的CS脚为电流检测脚，输出短路时，充放电控制MOSFET的导通压降剧增，CS脚电压迅速升高，DW01输出信号使充放电控制MOSFET迅速关断，从而实现过电流或短路保护。

二次锂电池的优势是什么?1. 高的能量密度2. 高的工作电压3. 无记忆效应4. 循环寿命长5. 无污染6. 重量轻7. 自放电小锂聚合物电池具有哪些优点?1. 无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。

2. 可制成薄型电池：以3.6V400mAh的容量，其厚度可薄至0.5mm。

3. 电池可设计成多种形状4. 电池可弯曲变形：高分子电池最大可弯曲900左右5. 可制成单颗高电压：液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压，高分子电池由于本身无液体，可在单颗内做成多层组合来达到高电压。

7. 容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍IEC规定锂电池标准循环寿命测试为:电池以0.2C放至3.0V/支后1. 1C恒流恒压充电到4.2V截止电流20mA搁置1小时再以0.2C放电至3.0V(一个循环)反复循环500次后容量应在初容量的60%以上国家标准规定锂电池的标准荷电保持测试为(IEC无相关标准).电池在25摄氏度条件下以0.2C放至3.0/支后,以1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,在温度为20+_5下储存28天后,再以0.2C放电至2.75V计算放电容量什么是二次电池的自放电不同类型电池的自放电率是多少?自放电又称荷电保持能力，它是指在开路状态下，电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。

锂电池保护电路设计方案

锂电池保护电路设计方案锂电池材料构成及性能探析首先我们来了解一下锂电池的材料构成，锂离子电池的性能主要取决于所用电池内部材料的结构和性能。

这些电池内部材料包括负极材料、电解质、隔膜和正极材料等。

其中正、负极材料的选择和质量直接决定锂离子电池的性能与价格。

因此廉价、高性能的正、负极材料的研究一直是锂离子电池行业发展的重点。

负极材料一般选用碳材料，目前的发展比较成熟。

而正极材料的开发已经成为制约锂离子电池性能进一步提高、价格进一步降低的重要因素。

在目前的商业化生产的锂离子电池中，正极材料的成本大约占整个电池成本的40%左右，正极材料价格的降低直接决定着锂离子电池价格的降低。

对锂离子动力电池尤其如此。

比如一块手机用的小型锂离子电池大约只需要5克左右的正极材料，而驱动一辆公共汽车用的锂离子动力电池可能需要高达500千克的正极材料。

尽管从理论上能够用作锂离子电池正极材料种类很多，常见的正极材料主要成分为LiCoO2，充电时，加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子，嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中。

放电时，锂离子则从片层结构的碳中析出，重新和正极的化合物结合。

锂离子的移动产生了电流。

这就是锂电池工作的原理。

锂电池充放电管理设计锂电池充电时，加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子，嵌入负极分子排列呈片层结构的碳中。

放电时，锂离子则从片层结构的碳中析出，重新和正极的化合物结合。

锂离子的移动产生了电流。

原理虽然很简单，然而在实际的工业生产中，需要考虑的实际问题要多得多：正极的材料需要添加剂来保持多次充放的活性，负极的材料需要在分子结构级去设计以容纳更多的锂离子;填充在正负极之间的电解液，除了保持稳定，还需要具有良好导电性，减小电池内阻。

虽然锂离子电池有以上所说的种种优点，但它对保护电路的要求比较高，在使用过程中应严格避免出现过充电、过放电现象，放电电流也不宜过大，一般而言，放电速率不应大于0.2C。

锂电池的充电过程如图所示。

锂离子电池保护电路基本知识

锂离子电池保护电路1．什么是锂离子电池保护ic答：在锂离子电池使用过程中,过充电、过放电对锂电池的电性能都会造成一定的影响,为避免使用中出现这种现象,专门设计了一套电路,并用微电子技术把它小型化,成为一个芯片,该芯片俗称锂电池保护ic;2．保护ic外形是什么样的答：保护ic外形常用的有两种：一种称为SOT-23-5封装;另一种较薄,称TSSOP-8封装;3．Ic内部有些什么电路,能大概介绍一下吗答：ic内部的简化的逻辑图如下：其各个端口的功能简述如下：V DD：1;IC芯片电源输入端;2．锂电池电压采样点;V SS：1;IC芯片测量电路基准参考点;2．锂电池负极和IC连接点;D O：IC对放电MOS管的输出控制端C O：IC对充电MOS管的输出控制端V M：IC芯片对锂电池工作电流的采样输入端从简化的逻辑图可见：电池过充电、过放电,放电时电流过大过电流,外围电路短路,该ic都会检测出来,并驱动相应的电子器件动作;4．Ic有哪些主要技术指标答：1过充电检测电压：V CU±25mv2过充电恢复电压：V CL±30mv3 过放电检测电压：V DL±80mv4 过放电恢复电压：V DU±5 过电流检测电压：VIOV1±30mvVIOV2±6 短路检测电压：VSHORT7 过充电检测延时：tcu 1s 1 28 过放电检测延时：tdl 125ms 125 2509 过流延时：TioV1 8ms 4 8 16TioV2 2ms 1 2 410短路延时：Tshort 10us 10 50us11正常功耗：10PE 3uA 1 3 6uA12静电功耗：1PDN uA5．锂电池保护电路的PCB板上,除了保护ic外,还需要哪些元件,才能组成一个完整的保护PCB答：还需要作为开关功能用的两只场效应管、若干电阻、电容;6．场效应管是什么样子答：场效应管也称MOS FET,在锂电池保护PCB上,都是成对使用,因此制造商把两只独立的其内部接法如下图：答：MOS FET通常有三只脚,分别称为漏极D、源极S、栅极G;它在电子线路中的功能可用下图简单说明;电平,右图的开关就闭合；电流在之间通过;当栅极G得到的不是高电平,而是低电平,则之间开关看作开路,电流不能通过;8．常听人说MOS FET的内阻是多少、多少,到底什么是MOS FET的内阻答：如上图所示,之间的开关闭合时总存在一定的电阻,这个电阻相当于MOS FET的内阻,一般这个电阻很小,都在10~30mΩ之间;可见,电流通过MOS FET,由于存在内阻,根据欧姆定律,必然存在电压降,从而损耗掉一部份电能,可见MOS FET 的内阻应越小越好;9．除内阻外,MOS管还有哪些主要技术指标答：MOS管有以下主要技术指标：1漏源极耐压值：V DSS 20V2漏栅极耐压值：V DGR20V3栅源极耐压值：V GSS 12V4漏极最大电流I D DC 6APolse 24A5漏源极内阻R DS VGS 2V I D 3A 22mΩ——45mΩVGS I D 3A 19mΩ——30mΩVGS 4V I D 3A 16mΩ——20mΩ10上图中B 是电池,P+、P-是电池块接充电器电源或与手机相接的正负极; 充电状态：充电时,充电电流由P+进入→B+→ MOS 1→MOS 2→P-;在充电的同时,ic 通过V cc 和R 1对电池连续进行测量;当检测到电池电压充电到时这个电压随不同ic 而异,ic 内的过充电检测电路将检测到的这个信号并将它转换成一系列的电平信号,其中的一个低电平信号传送到ic 的输出端CO,促使MOS 2关断,从而终止充电; 放电状态：放电时,放电电流从电池正极B+→P+→负载手机→P-→MOS 2→MOS 1→B-在放电的同时,ic 内的过放检测电路连续测量电池两端的电压,当电池电压随着用电时间的加长而下降到时这个电压值随不同的ic 而异,该检测电路输出信号,使输出端DO 为低电平,从而使MOS 1关断,终止电池放电;在某种特殊情况下,如果电池放电时,电流大于某一额定值,ic 内的过电流检测器会输出一个低电平信号到DO 端,使MOS 1在5~15ms 的时间内关断这个值随不同的电流和不同的MOS 管内阻而异;在极端情况下,P+、P-端发生短路,则ic 内部的短路检测电路,将会检测到这个信号,并将这个信号转换成低电平,输出到DO 端,从而使MOS 1在10~50us 的时间内关闭,从而切断电路;11．ic 的功耗是怎么回事怎样测量答：ic 是一个完整的电子线路,它在工作时要消耗掉一部份电能,当电池块在手机中工作时,ic 将从锂电池中以吸取电能,可见,要求ic 的功耗越小越好;电池电压V CU V CLV DUV DL保护IC 工作时序图ic的功耗是用消耗的电流来度量的,一般这个电流值在3~6uA之间;由电原理图可见,ic通过电阻R1,从电池中吸取电流,因此只要测量出R1两端的电压降V1,根据欧姆定律可算得ic的功耗,电流值为I=V1/R1;12．一般的电池块有四个输出端四个弹簧片接点,能介绍一下各自的功能吗答：一般的电池块外露有四个簧片接点,其中两点是P+、P-,另外两点各有不同;见下图：13．锂电池的保护PCB板有互换性吗答：答案是否定的,主要原因是：1不同的锂电生产厂生产的锂电的性能不一,从而所选用的ic也不一样,主要指过充电检测电压;2采用不同的MOS管由于其内阻不一,所以根据工作电流应选用不同的ic;3识别电阻不一样;14．保护电路的发展方向怎样答：一;向更小型化发展;1．MOS和ic封装在一起称MCPMuIti chip package2．MOS、ic、电阻、电容全部封装在一起称COBChip On Board二．二次保护电路在实际使用锂电池保护电路中,人们发现,由于某些电子元器件的失效,导致整个保护电以上是一节锂电池保护电路的基本概念, 2 、3、4节的锂电池保护电路与此类似;见下图;欢迎各位垂询谢谢。

锂离子电池的基本知识

锂离子电池的基本知识一般而言,电池有三部分构成:1.锂离子电芯2.保护电路(pcm)3.外壳即胶壳锂离子电芯是一种新型的电池能源，它不含金属锂，在充放电过程中，只有锂离子在正负极间往来运动，电极和电解质不参与反应。

锂离子电芯的能量容量密度可以达到300wh，重量容量密度可以达到125wh。

一、电芯原理锂离子电芯的反应机理是随着充放电的进行，锂离子在正负极之间嵌入脱出，往返穿梭电芯内部而没有金属锂的存在，因此锂离子电芯更加安全稳定。

其反应示意图及基本反应式如下所示：二、电芯的构造锂电池的负极材料是锂金属，正极材料是碳材。

习惯上称为锂电池。

锂离子电池的正极材料是氧化钴锂，负极材料是碳材。

为了区别于传统意义上的锂电池，称之为锂离子电池。

锂离子电池的主要构成:（1）电池盖（2）正极----活性物质为氧化钴锂(钴酸锂)（3）隔膜----一种特殊的複合膜（4）负极----活性物质为碳（5）有机电解液（6）电池壳电芯的正极是licoo2加导电剂和粘合剂，涂在铝箔上形成正极板，负极是层状石墨加导电剂及粘合剂涂在铜箔基带上，目前比较先进的负极层状石墨颗粒已採用奈米碳。

根据上述的反应机理，正极採用licoo2、linio2、limn2o2，其中licoo2本是一种层结构很稳定的晶型，但当从licoo2拿走xli后，其结构可能发生变化，但是否发生变化取决于x的大小。

通过研究发现当x>时li1-xcoo2的结构表现为极其不稳定，会发生晶型瘫塌，其外部表现为电芯的压倒终结。

所以电芯在使用过程中应通过限制充电电压来控制li1-xcoo2中的x值，一般充电电压不大于那幺x小于，这时li1-xcoo2的晶型仍是稳定的。

负极c6其本身有自己的特点，当第一次化成后，正极licoo2中的li被充到负极c6中，当放电时li回到正极licoo2中，但化成之后必须有一部分li留在负极c6中，心以保证下次充放电li的正常嵌入，否则电芯的压倒很短，为了保证有一部分li留在负极c6中，一般通过限制放电下限电压来实现。

锂电池及其保护电路和充电器

所以，悉尼大学电子实验室的技术解决了在串联
充电模式中的每个单格的平衡问题，也就是说，没有
上述两种电路目前只适用于小容量（电流工作）小电
翘脚现象，证每个单格都能充足电。这样就大大延保
长了整体电池的使用寿命，论从环境保护和资源利无用和建设节约性社会方面都是有益的。可是由于该技
池组，笔记本电脑，如摄录像机 … ．等。而能用于电．
动自行车的动力电池组，容量在８１Ａ～ｈ的Ｉ６Ｃ保护器则需要有能力的、有眼光的整车厂、电池ｊ￣－；ＩｎＣ芯片厂联手来开发研制。因为已有了诸如ＭＡ１９Ｘ８４类
左右，上跌到一次充电２ｋ甚至１ｋ的水平。马０ｍ４ｍ：）
路关闭状态时应小于２ｕＡ。６电路简单。外部元件少，以设计在电池内。、可另一种ＩＣ电路ＭＡ１９Ｘ４保护器，８它设计用于４节单体锂电池构成的锂离子电池组，它可以监控串联
经我们检测分析，０个单体电池中有１２个已经衰变，３～
维普资讯
ＣＨｌＡＣＶＣＬＢｌ
电池组中每一个单体电池的电压，免过充电及过放避
电，能防止充、电时电流过大或短路。笔者所知，也放据
会损坏电池或使之报废，甚至发生燃爆。而电动自行车使用之锂电池组，因为是串联充电，更串联放电，了除
Ｊ

四串铁锂电池保护电路

郑州正方科技：四串铁锂电池保护电路适用范围：阻性负载，放电电流<6A,充电电流<2A特点应用■高精度电压检测电路■四串锂离子可充电电池组■低静态功耗■四串锂聚合物可充电电池组■低温度系数■强抗干扰能力一、主要技术参数：二、保护功能说明1、将锂电池与保护板按接线图连接保护电路分别检测串联电池组中每只电池的电压和电流，控制电池组的充放电过程。

电池组中每只电池的电压均在过充检测电压和过放检测电压之间，并且输出无短路现象时，MOS管导通，通过P+、P-可对电池组进行充放电操作；2、电池组过放保护功能串联电池组中的任意一只电池的电压下降到过放检测电压并且达到过放延时时间时，过放保护功能启动，切断放电MOS管，禁止电池组对外输出电流，保护电池组安全，电路板进入休眠状态，电路板消耗电流为休眠电流以下，进入休眠状态的电路只有在连接充电器后，并且电池电压超过过放恢复电压后才能恢复；3、电池组过充保护功能通过P+和P-对电池组充电过程中，当任何一节电池电压上升到电池过充检测电压，并且超过过充延时时间时，过充保护功能启动，切断充电MOS管，禁止对电池组充电，保护电池组安全，当电池组连接负载放电或者电池电压下降到过充恢复电压以下时，过充状态被恢复；4、电池组短路保护功能当电池组放电端口P+和P-发生短路时，保护电路会在短路保护延时时间后，切断放电MOS管，禁止电池组对外放电，当外部短路被移除后，电路自动恢复；5、电池组过流保护功能当电池组放电端口P+和P-发生过电流现象时，保护电路会在过流保护延时时间后，切断放电MOS管，禁止电池组对外放电，当外部短路被移除后，电路自动恢复；。

锂电池保护电路板原理

锂电池保护电路板原理引言锂电池在现代生活中得到了广泛应用，如手机、平板电脑、电动车等。

然而，由于其特殊的化学性质，若不加以保护和管理，可能会导致过充、过放、短路等危险情况，甚至引发火灾或爆炸。

为了确保锂电池的安全使用，我们需要在电池上加装锂电池保护电路板（以下简称BMS）。

本文将详细解释与锂电池保护电路板原理相关的基本原理，并确保解释清楚、易于理解。

锂电池基本原理我们需要了解锂电池的基本工作原理。

锂电池是一种化学能转换为电能的装置。

它由正极、负极和隔膜组成。

正极通常采用氧化物材料（如LiCoO2），负极则采用碳材料（如石墨）。

当锂离子从负极通过隔膜进入正极时，化学反应释放出电子，并产生正极材料的还原物。

当外部负载连接到正负极之间时，电子会流动，从而实现了电能的转换和传输。

然而，锂电池在使用过程中存在一些问题。

当锂离子在充放电过程中反复嵌入和脱嵌时，正负极材料可能会发生结构变化，导致容量衰减。

由于锂电池的特殊性质，若不加以保护和管理，可能会出现过充、过放、短路等危险情况。

锂电池保护需求为了确保锂电池的安全使用，我们需要满足以下几个基本需求：1.过充保护：防止充电时电压超过安全范围。

2.过放保护：防止放电时电压低于安全范围。

3.短路保护：防止正负极直接短路。

4.温度保护：防止温度过高引发危险。

5.均衡充放电：使每个单体电池都能得到均衡充放电。

锂电池保护电路板原理为了满足上述需求，我们需要在锂电池上加装BMS。

BMS是一种集成了多种功能的电路板，它可以监测和控制电池的状态，并采取相应的措施保护电池。

下面将详细介绍BMS的工作原理。

1. 过充保护过充保护是指防止锂电池在充电时电压超过安全范围。

当电压超过设定的阈值时，BMS会采取以下措施：•切断充电：BMS会通过控制充电管理芯片或继电器，切断充电源与锂电池之间的连接，停止充电过程。

•发出警报：BMS会触发警报装置（如蜂鸣器），发出警报提示用户。

2. 过放保护过放保护是指防止锂电池在放电时电压低于安全范围。

3.7v锂电池充放电保护电路

3.7v锂电池充放电保护电路摘要：1.引言2.3.7v 锂电池简介3.充放电保护电路的作用4.电路设计原理5.电路元件介绍6.电路制作与调试7.总结正文：【引言】随着科技的发展，锂电池已广泛应用于各种电子设备中。

其中，3.7v 锂电池因其较高的电压和较轻的重量，被大量应用于便携式电子产品。

为了确保锂电池的安全稳定工作，充放电保护电路的设计至关重要。

本文将详细介绍3.7v 锂电池充放电保护电路的相关知识。

【3.7v 锂电池简介】3.7v 锂电池是一种锂离子电池，其标称电压为3.7v。

相较于传统的镍氢电池和镍镉电池，3.7v 锂电池具有更高的能量密度，更轻的重量和更长的寿命。

这使得3.7v 锂电池成为许多电子设备的首选电源。

【充放电保护电路的作用】充放电保护电路主要负责对3.7v 锂电池进行充放电控制，以防止过充、过放、过流和短路等异常情况，确保锂电池的安全稳定工作。

同时，保护电路还能对电池的充电状态进行监测，提供电池状态信息。

【电路设计原理】3.7v 锂电池充放电保护电路通常由四部分组成：充电控制器、放电控制器、电池状态监测器和保护元件。

充电控制器负责控制充电过程，使电池在合适的电压下进行充电；放电控制器负责控制放电过程，保证电池在安全的范围内放电；电池状态监测器负责实时监测电池的充电状态，提供电池状态信息；保护元件包括保险丝、二极管等，用于在电路出现异常时切断电流，保护电路和电池。

【电路元件介绍】充电控制器和放电控制器通常采用专用集成电路，如Ti 的BQ24075、BQ24100 等。

电池状态监测器可以使用电压传感器或电流传感器，如ADI 的AD8209、AD8210 等。

保护元件可以选择合适的保险丝和二极管，如Littelfuse 的3.7v 系列保险丝和1N4148 二极管等。

【电路制作与调试】设计好电路图后，按照电路图选择合适的元件进行焊接。

焊接完成后，对电路进行调试，确保充电、放电保护功能正常。

【最新】锂电池保护电路

【最新】锂电池保护电路锂电池是怎么保护电路和功能离子电池保护电路包括过度充电保护、过电流/短路保护和过放电保护,要求过充电保护高精度、保护IC功耗低、高耐压以及零伏可充电等特性.详细介绍了这三种保护电路的原理、新功能和特性要求.锂电池具有体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点,与镍镉、镍氢电池不太一样,锂电池必须考虑充电、放电时的安全性,以防止特性劣化.针对锂电池的过充、过度放电、过电流及短路保护很重要,所以通常都会在电池包内设计保护线路用以保护锂电池.由于锂离子电池能量密度高,因此难以确保电池的安全性.在过度充电状态下,电池温度上升后能量将过剩,于是电解液分解而产生气体,因内压上升而发生自燃或破裂的危险;反之,在过度放电状态下,电解液因分解导致电池特性及耐久性劣化,从而降低可充电次数.锂离子电池的保护电路就是要确保这样的过度充电及放电状态时的安全性,并防止特性劣化.锂离子电池的保护电路是由保护IC及两颗功率 MOSFET所构成,其中保护IC监视电池电压,当有过度充电及放电状态时切换到以外挂的功率MOSFET来保护电池,保护IC的功能有过度充电保护、过度放电保护和过电流/短路保护.过度充电保护过度充电保护IC的原理为:当外部充电器对锂电池充电时,为防止因温度上升所导致的内压上升,需终止充电状态.此时,保护IC需检测电池电压,当到达4.25V时(假设电池过充点为4.25V)即激活过度充电保护,将功率MOS由开转为关断,进而截止充电.另外, 还必须注意因噪声所产生的过度充电检出误动作,以免判定为过充保护.因此,需要设定延迟时间,并且延迟时间不能短于噪声的持续时间.过度放电保护在过度放电的情况下,电解液因分解而导致电池特性劣化,并造成充电次数的降低.采用锂电池保护IC可以避免过度放电现象发生,实现电池保护功能.过度放电保护IC原理:为了防止锂电池的过度放电状态,假设锂电池接上负载,当锂电池电压低于其过度放电电压检测点(假定为 2.3V)时将激活过度放电保护,使功率MOSFET由开转变为关断而截止放电,以避免电池过度放电现象发生,并将电池保持在低静态电流的待机模式,此时的电流仅 0.1uA.当锂电池接上充电器,且此时锂电池电压高于过度放电电压时,过度放电保护功能方可解除.另外,考虑到脉冲放电的情况,过放电检测电路设有延迟时间以避免发生误动作.过电流及短路电流因为不明原因(放电时或正负极遭金属物误触)造成过电流或短路,为确保安全,必须使其立即停止放电.过电流保护IC原理为,当放电电流过大或短路情况发生时,保护IC将激活过(短路)电流保护,此时过电流的检测是将功率MOSFET的 Rds(on)当成感应阻抗用以监测其电压的下降情形,如果比所定的过电流检测电压还高则停止放电,计算公式为: V-=I_Rds(on)_2(V-为过电流检测电压,I为放电电流).假设V-=0.2V,Rds(on)=25mΩ,则保护电流的大小为I=4A.同样地,过电流检测也必须设有延迟时间以防有突发电流流入时发生误动作.通常在过电流发生后,若能去除过电流因素(例如马上与负载脱离),将会恢复其正常状态,可以再进行正常的充放电动作.锂电池保护IC的新功能除了上述的锂电池保护IC功能之外,下面这些新的功能同样值得关注:1. 充电时的过电流保护当连接充电器进行充电时突然发生过电流(如充电器损坏),电路立即进行过电流检测,此时Cout将由高转为低,功率MOSFET由开转为关断,实现保护功能.V-(Vdet4过电流检测电压,Vdet4为-0.1V)=I(充电电流)_Rds(on)_22. 过度充电时的锁定模式通常保护IC在过度充电保护时将经过一段延迟时间,然后就会将功率MOSFET关断以达到保护的目的,当锂电池电压一直下降到解除点(过度充电滞后电压)时就会恢复,此时又会继续充电-保护-放电-充电-放电.这种状态的安全性问题将无法获得有效解决,锂电池将一直重复着充电-放电-充电-放电的动作,功率MOSFET的栅极将反复地处于高低电压交替状态,这样可能会使MOSFET变热,还会降低电池寿命,因此锁定模式很重要.假如锂电保护电路在检测到过度充电保护时有锁定模式,MOSFET将不会变热,且安全性相对提高很多.在过度充电保护之后,只要充电器连接在电池包上,此时将进入过充锁定模式.此时,即使锂电池电压下降也不会发生再充电的情形,将充电器移除并连接负载即可恢复充放电的状态.3. 减小保护电路组件尺寸将过度充电和短路保护用的延迟电容集成到到保护IC里面,以减小保护电路组件尺寸.对保护IC性能的要求1. 过度充电保护的高精度化当锂离子电池有过度充电状态时,为防止因温度上升所导致的内压上升,须截止充电状态.保护IC将检测电池电压,当检测到过度充电时,则过度充电检测的功率MOSFET使之关断而截止充电.此时应注意的是过度充电的检测电压的高精度化,在电池充电时,使电池充电到饱满的状态是使用者很关心的问题, 同时兼顾到安全性问题,因此需要在达到容许电压时截止充电状态.要同时符合这两个条件,必须有高精度的检测器,目前检测器的精度为25mV,该精度将有待于进一步提高.2. 降低保护IC的耗电随着使用时间的增加,已充过电的锂离子电池电压会逐渐降低,最后低到规格标准值以下,此时就需要再度充电.若未充电而继续使用,可能造成由于过度放电而使电池不能继续使用.为防止过度放电,保护IC必须检测电池电压,一旦达到过度放电检测电压以下,就得使放电一方的功率MOSFET 关断而截止放电.但此时电池本身仍有自然放电及保护IC的消耗电流存在,因此需要使保护IC消耗的电流降到最低程度.3. 过电流/短路保护需有低检测电压及高精度的要求因不明原因导致短路时必须立即停止放电.过电流的检测是以功率MOSFET 的Rds(on)为感应阻抗,以监视其电压的下降,此时的电压若比过电流检测电压还高时即停止放电.为了使功率MOSFET的Rds(on)在充电电流与放电电流时有效应用,需使该阻抗值尽量低,目前该阻抗约为 20mΩ_30mΩ,这样过电流检测电压就可较低.4. 耐高电压电池包与充电器连接时瞬间会有高压产生,因此保护IC应满足耐高压的要求.5. 低电池功耗在保护状态时,其静态耗电流必须要小0.1uA.6. 零伏可充电有些电池在存放的过程中可能因为放太久或不正常的原因导致电压低到0V,故保护IC需要在0V时也可以实现充电.保护IC发展展望如前所述,未来保护IC将进一步提高检测电压的精度、降低保护IC的耗电流和提高误动作防止功能等,同时充电器连接端子的高耐压也是研发的重点.在封装方面,目前已由SOT23-6逐渐转向SON6封装,将来还有CSP封装,甚至出现COB产品用以满足现在所强调的轻薄短小要求.在功能方面,保护IC不需要集成所有的功能,可根据不同的锂电池材料开发出单一保护IC,如只有过充保护或过放保护功能,这样可以大大减少成本及尺寸.当然,功能组件单晶体化是不变的目标,如目前手机制造商都朝向将保护IC、充电电路以及电源管理IC等外围电路与逻辑IC构成双芯片的芯片组, 但目前要使功率MOSFET的开路阻抗降低,难以与其它IC集成,即使以特殊技术制成单芯片,恐怕成本将会过高.因此,保护IC的单晶体化将需一段时间来解决.锂电池保护板的电路图与工作原理关于锂离子电池的保护板电路,原理介绍,以及管理的书籍推荐.或者聚合物锂电池方面经典书籍。

锂电池保护原理及电路详解

锂电池保护原理及电路详解随着科技进步与社会发展，象手机、笔记本电脑、MP3播放器、PDA、掌上游戏机、数码摄像机等便携式设备已越来越普及，这类产品中有许多是采用锂离子电池供电，而由于锂离子电池的特性与其它可充电电池不同，内部通常都带有一块电路板，不少人对该电路的作用不了解，本文将对锂离子电池的特点及其保护电路工作原理进行阐述。

锂电池分为一次电池和二次电池两类，目前在部分耗电量较低的便携式电子产品中主要使用不可充电的一次锂电池，而在笔记本电脑、手机、PDA、数码相机等耗电量较大的电子产品中则使用可充电的二次电池，即锂离子电池。

与镍镉和镍氢电池相比，锂离子电池具备以下几个优点：1、电压高，单节锂离子电池的电压可达到3.6V，远高于镍镉和镍氢电池的1.2V电压。

2、容量密度大，其容量密度是镍氢电池或镍镉电池的1.5-2.5倍。

3、荷电保持能力强（即自放电小），在放置很长时间后其容量损失也很小。

4、寿命长，正常使用其循环寿命可达到500次以上。

5、没有记忆效应，在充电前不必将剩余电量放空，使用方便。

由于锂离子电池的化学特性，在正常使用过程中，其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应，在某些条件下，如对其过充电、过放电和过电流将会导致电池内部发生化学副反应,该副反应加剧后，严重影响电池的性能与使用寿命，并可能产生大量气体，使电池内部压力迅速增大后爆炸而导致安全问题，因此所有的锂离子电池都需要一个保护电路，用于对电池的充、放电状态进行有效监测，并在某些条件下关断充、放电回路以防止对电池发生损害。

下图为一个典型的锂离子电池保护电路原理图。

如上图所示，该保护回路由两个MOSFET（V1、V2）和一个控制IC（N1）外加一些阻容元件构成。

控制IC负责监测电池电压与回路电流，并控制两个MOSFET的栅极，MOSFET在电路中起开关作用，分别控制着充电回路与放电回路的导通与关断，C3为延时电容，该电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能，其工作原理分析如下：1、正常状态在正常状态下电路中N1的“CO”与“DO”脚都输出高电压，两个MOSFET都处于导通状态，电池可以自由地进行充电和放电，由于MOSFET的导通阻抗很小，通常小于30毫欧，因此其导通电阻对电路的性能影响很小。

锂电池的基本知识

锂电池的基本知识便携式电子产品以电池作为电源。

随着便携式产品的迅猛发展，各种电池的用量大增，并且开发出许多新型电池。

除大家较熟悉的高性能碱性电池、可充电的镍镉电池、镍氢电池外，还有近年来开发的锂电池。

本文主要介绍有关锂电池的基本知识。

这包括它的特性、主要参数、型号的意义、应用范围及使用注意事项等。

锂是一种金属元素，其化学符号为Li(其英文名为lithium)，是一种银白色、十分柔软、化学性能活泼的金属，在金属中是最轻的。

它除了应用于原子能工业外，可制造特种合金、特种玻璃(电视机上用的荧光屏玻璃)及锂电池。

在锂电池中它用作电池的阳极。

锂电池也分成两大类：不可充电的及可充电的两类。

不可充电的电池称为一次性电池，它只能将化学能一次性地转化为电能，不能将电能还原回化学能(或者还原性能极差)。

而可充电的电池称为二次性电池(也称为蓄电池)。

它能将电能转变成化学能储存起来，在使用时，再将化学能转换成电能，它是可逆的，如电能化学能锂电池的主要特点灵巧型便携式电子产品要求尺寸小、重量轻，但电池的尺寸及重量与其它电子元器件相比往往是最大的及最重的。

例如，想当年的“大哥大”是相当“粗大、笨重”，而今天的手机是如此的轻巧。

其中电池的改进是起了重要作用的：过去是镍镉电池，现在是锂离子电池。

锂电池的最大特点是比能量高。

什么是比能量呢?比能量指的是单位重量或单位体积的能量。

比能量用Wh/kg或Wh/L来表示。

Wh是能量的单位，W是瓦、h是小时；kg是千克(重量单位)，L是升(体积单位)。

这里举一个例来说明：5号镍镉电池的额定电压为12V，其容量为800mAh，则其能量为096Wh(12V×08Ah)。

同样尺寸的5号锂－二氧化锰电池的额定电压为3V，其容量为1200mAh，则其能量为36Wh。

这两种电池的体积是相同的，则锂－二氧化锰电池的比能量是镍镉电池的375倍!一节5号镍镉电池约重23g，而一节5号锂－二氧化锰电池约重18g。

(完整版)锂电池充电电路详解

锂电池充电电路图锂电池是继镍镉、镍氢电池之后，可充电电池家族中的佼佼者．锂离子电池以其优良的特性，被广泛应用于: 手机、摄录像机、笔记本电脑、无绳电话、电动工具、遥控或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。

一、锂电池与镍镉、镍氢可充电池：锂离子电池的负极为石墨晶体，正极通常为二氧化锂。

充电时锂离子由正极向负极运动而嵌入石墨层中。

放电时，锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极。

所以，在该电池充放电过程中锂总是以锂离子形态出现，而不是以金属锂的形态出现。

因而这种电池叫做锂离子电池，简称锂电池。

锂电池具有：体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、电池循环次数多等优点，但价格较贵。

镍镉电池因容量低，自放电严重，且对环境有污染，正逐步被淘汰。

镍氢电池具有较高的性能价格比，且不污染环境，但单体电压只有1.2V，因而在使用范围上受到限制。

二、锂电池的特点：1、具有更高的重量能量比、体积能量比；2、电压高，单节锂电池电压为3.6V，等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压；3、自放电小可长时间存放，这是该电池最突出的优越性；4、无记忆效应。

锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应，所以锂电池充电前无需放电；5、寿命长。

正常工作条件下，锂电池充/放电循环次数远大于500次；6、可以快速充电。

锂电池通常可以采用0.5～1倍容量的电流充电，使充电时间缩短至1～2小时；7、可以随意并联使用；8、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素，对环境无污染，是当代最先进的绿色电池；9、成本高。

与其它可充电池相比，锂电池价格较贵。

三、锂电池的内部结构：锂电池通常有两种外型：圆柱型和长方型。

电池内部采用螺旋绕制结构，用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。

正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及由铝薄膜组成的电流收集极。

负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜组成的电流收集极组成。

电池内充有有机电解质溶液。

锂电池保护电路的设计

突出优点。
１锂离子电池及其保护电路概述
锂离子电池与其他类型如镍镉、镍氢等电池相比较，锂离子电池具有以下几项特点：（）能量密度高。１（）循环寿命长。２（）自放电率低。３（）环境温度影响小。４
（）无 “ 忆效应 ” ５记。
ｃｌｕａｉｎｏＣＣ７ｓｌａｈｅｉｌｏｔｒｅｔｉｐｐｒｔｓｓｔｅｗｏｋｎｏｄｔｎｏｅｌｉｍａｔｒｎａｃｌｔｆｏＰ１１６４ａｌｓｔｅｆｘｂｅｓｆｗｅｌｗａ，ｈｓａｅｔｈｒｇｃｎｉｏｆｔｉｕｂｔｙａｄｅｉｉｈｈｔｅｒａｉｅｅｐｏｅｔｎｐｒｏｍａｃｆｖｒｈｇ，ｖｒｉｃａｇｎｖｒｕｒｎ．ｅｌｓｒｔｃｉｅｒｎｅｏｅｃａｅｏｅｄｓｈｒｅａｄｏｅｒｅｔｚｔｈｏｆｏｒｃ
Ｄｅｉｎｏｔｉｍ —ｏｔｅｙＰｒｔｃｉｎＣｉｃｉｓｇｆＬｉｈｕｉｎＢａｔｒｏｅｔｏｒｕｔａ
ＤｅｇＳｈｏａｇ，ｎｎ，ｕｉｇＨｕｎｂｏｎａｇｎＷａｇＹａＬｉＸｉｑｎ，ａｇＨｅａ
成为市场的主流电池产品。
为了防止电池出现过充电或过放电状态、保证电池的安全性能和避免出现电池特性恶化现象，必须在锂离子电池组中安装保护电路。为此目前国外很多芯片公司研制出分别适用于１～４只串联数的锂离子电池保护芯片，其功能完善，电路结构简单，在很多电池保护电路中获得广泛应用。但是对多串联数（７０只单体串联的电池组）如～１，如果采取

锂离子电池工作原理及优缺点

新能源技术被公认为21世纪的高新技术。

电池行业作为新能源领域的重要组成部分，已成为全球经济发展的一个新热点。

当前世界电池工业发展的三个特点，一是绿色环保电池迅猛发展，包括锂离子蓄电池、氢镍电池等；二是一次电池向蓄电池转化，这符合可持续发展战略；三是电池进一步向小、轻、薄方向发展。

锂离子电池是在锂电池的基础上发展起来的一种新型电池，主要由正极、负极、电解液、电极基材、隔离膜和罐材等材料组成。

在商品化的可充电池中，锂离子电池的比能量最高，特别是聚合物锂离子电池，可以实现可充电池的薄形化。

相对于传统的铅酸电池和镍氢、镉镍电池而言，锂离子电池比容量高、循环寿命长、安全性能好，将逐步取代镍氢、镉镍等电池。

锂离子电池广泛的应用于便携式摄放一体机、ＣＤ、游戏机、手机、笔记本电脑和电动汽车等方面。

本文就锂离子电池材料的工作原理及优缺点进行简单介绍。

构造及原理锂离子电池是指以两种不同的能够可逆地嵌入及脱出锂离子的嵌锂化合物分别作为电池正极和负极的二次电池体系。

充电时，锂离子从正极脱嵌，通过电解质和隔膜，嵌入到负极中；放电时则相反，锂离子从负极脱嵌，通过电解质和隔膜，嵌入到正极中。

以以钴酸锂为正极材料的锂离子电池为例：充电时的电极反应：正极：LiCoO2→Li1-x CoO2+xLi+ + xe-负极：6C + xLi+ + xe-→Li x C6总反应：LiCoO2 +6C →Li1-x CoO2+Li x C 6摘自百度百科；锂离子电池放电时：有恒流放电和恒阻放电，恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻，恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。

正极锂离子电池的正极材料须具备以下主要性质：1、吉布斯自由能高，以提供较高的电池电压。

2、相对分子量小，能容纳的锂的量多，以提供较大的电池容量。

3、具有大孔径隧道结构以利于锂离子的嵌入和脱出。

4、极性弱，以保证良好的可逆性。

5、热稳定性良好，以保证工作的安全。

锂电池充电保护电路原理及应用

锂离子电池以其优良的特性，被广泛应用于:手机、摄录像机、笔记本电脑、无绳电话、电动工具、遥控或电动玩具、照相机等便携式电子设备中。

一、锂电池与镍镉、镍氢可充电池：锂离子电池的负极为石墨晶体，正极通常为二氧化锂。

充电时锂离子由正极向负极运动而嵌入石墨层中。

放电时，锂离子从石墨晶体内负极表面脱离移向正极。

所以，在该电池充放电过程中锂总是以锂离子形态出现，而不是以金属锂的形态出现。

因而这种电池叫做锂离子电池，简称锂电池。

锂电池具有：体积小、容量大、重量轻、无污染、单节电压高、自放电率低、电池循环次数多等优点，但价格较贵。

镍镉电池因容量低，自放电严重，且对环境有污染，正逐步被淘汰。

镍氢电池具有较高的性能价格比，且不污染环境，但单体电压只有1.2V，因而在使用范围上受到限制。

锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应，所以锂电池充电前无需放电；5、寿命长。

正常工作条件下，锂电池充/放电循环次数远大于500次；6、可以快速充电。

与其它可充电池相比，锂电池价格较贵。

三、锂电池的内部结构：锂电池通常有两种外型：圆柱型和长方型。

电池内部采用螺旋绕制结构，用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。

正极包括由锂和二氧化钴组成的锂离子收集极及由铝薄膜组成的电流收集极。

负极由片状碳材料组成的锂离子收集极和铜薄膜组成的电流收集极组成。

电池内充有有机电解质溶液。

另外还装有安全阀和PTC元件，以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

锂离子电池保护电路包括过度充电保护、过电流/短路保护和过放电保护,要求过充电保护高精度、保护IC功耗低、高耐压以及零伏可充电等特性.本文详细介绍了这三种保护电路的原理、新功能和特性要求.近年来,PDA、数字相机、手机、便携式音频设备和蓝牙设备等越来越多的产品采用锂电池作为主要电源.锂电池具有体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点,与镍镉、镍氢电池不太一样,锂电池必须考虑充电、放电时的安全性,以防止特性劣化.针对锂电池的过充、过度放电、过电流及短路保护很重要,所以通常都会在电池包内设计保护线路用以保护锂电池.由于锂离子电池能量密度高,因此难以确保电池的安全性.在过度充电状态下,电池温度上升后能量将过剩,于是电解液分解而产生气体,因内压上升而发生自燃或破裂的危险;反之,在过度放电状态下,电解液因分解导致电池特性及耐久性劣化,从而降低可充电次数.保护电路图该电路主要由锂电池保护专用集成电路ＤＷ０１，充、放电控制ＭＯＳＦＥＴ１（内含两只Ｎ沟道ＭＯＳＦＥＴ）等部分组成，单体锂电池接在Ｂ＋和Ｂ－之间，电池组从Ｐ＋和Ｐ－输出电压。

充电时，充电器输出电压接在Ｐ＋和Ｐ－之间，电流从Ｐ＋到单体电池的Ｂ＋和Ｂ－，再经过充电控制ＭＯＳＦＥＴ到Ｐ－。

在充电过程中，当单体电池的电压超过４．３５Ｖ时，专用集成电路ＤＷ０１的ＯＣ脚输出信号使充电控制ＭＯＳＦＥＴ关断，锂电池立即停止充电，从而防止锂电池因过充电而损坏。

放电过程中，当单体电池的电压降到２．３０Ｖ时，ＤＷ０１的ＯＤ脚输出信号使放电控制ＭＯＳＦＥＴ关断，锂电池立即停止放电，从而防止锂电池因过放电而损坏，ＤＷ０１的ＣＳ脚为电流检测脚，输出短路时，充放电控制ＭＯＳＦＥＴ的导通压降剧增，ＣＳ脚电压迅速升高，ＤＷ０１输出信号使充放电控制ＭＯＳＦＥＴ迅速关断，从而实现过电流或短路保护。

锂离子电池的保护电路就是要确保这样的过度充电及放电状态时的安全性,并防止特性劣化.锂离子电池的保护电路是由保护IC及两颗功率MOSFET所构成,其中保护IC监视电池电压,当有过度充电及放电状态时切换到以外挂的功率MOSFET来保护电池,保护IC的功能有过度充电保护、过度放电保护和过电流/短路保护.过度充电保护过度充电保护IC的原理为:当外部充电器对锂电池充电时,为防止因温度上升所导致的内压上升,需终止充电状态.此时,保护IC需检测电池电压,当到达4.25V时(假设电池过充点为4.25V)即激活过度充电保护,将功率MOS由开转为关断,进而截止充电.另外, 还必须注意因噪声所产生的过度充电检出误动作,以免判定为过充保护.因此,需要设定延迟时间,并且延迟时间不能短于噪声的持续时间.过度放电保护在过度放电的情况下,电解液因分解而导致电池特性劣化,并造成充电次数的降低.采用锂电池保护IC可以避免过度放电现象发生,实现电池保护功能.过度放电保护IC原理:为了防止锂电池的过度放电状态,假设锂电池接上负载,当锂电池电压低于其过度放电电压检测点(假定为2.3V)时将激活过度放电保护,使功率MOSFET由开转变为关断而截止放电,以避免电池过度放电现象发生,并将电池保持在低静态电流的待机模式,此时的电流仅0.1uA.当锂电池接上充电器,且此时锂电池电压高于过度放电电压时,过度放电保护功能方可解除.另外,考虑到脉冲放电的情况,过放电检测电路设有延迟时间以避免发生误动作.过电流及短路电流因为不明原因(放电时或正负极遭金属物误触)造成过电流或短路,为确保安全,必须使其立即停止放电.过电流保护IC原理为,当放电电流过大或短路情况发生时,保护IC将激活过(短路)电流保护,此时过电流的检测是将功率MOSFET的Rds(on)当成感应阻抗用以监测其电压的下降情形,如果比所定的过电流检测电压还高则停止放电,计算公式为: V-=I×Rds(on)×2(V-为过电流检测电压,I为放电电流).假设V-=0.2V,Rds(on)=25mΩ,则保护电流的大小为I=4A.同样地,过电流检测也必须设有延迟时间以防有突发电流流入时发生误动作.通常在过电流发生后,若能去除过电流因素(例如马上与负载脱离),将会恢复其正常状态,可以再进行正常的充放电动作.锂电池保护IC的新功能除了上述的锂电池保护IC功能之外,下面这些新的功能同样值得关注:1. 充电时的过电流保护当连接充电器进行充电时突然发生过电流(如充电器损坏),电路立即进行过电流检测,此时Cout将由高转为低,功率MOSFET由开转为关断,实现保护功能.V-(Vdet4过电流检测电压,Vdet4为-0.1V)=I(充电电流)×Rds(on)×22. 过度充电时的锁定模式通常保护IC在过度充电保护时将经过一段延迟时间,然后就会将功率MOSFET关断以达到保护的目的,当锂电池电压一直下降到解除点(过度充电滞后电压)时就会恢复,此时又会继续充电-保护-放电-充电-放电.这种状态的安全性问题将无法获得有效解决,锂电池将一直重复着充电-放电-充电-放电的动作,功率MOSFET的栅极将反复地处于高低电压交替状态,这样可能会使MOSFET变热,还会降低电池寿命,因此锁定模式很重要.假如锂电保护电路在检测到过度充电保护时有锁定模式,MOSFET将不会变热,且安全性相对提高很多.在过度充电保护之后,只要充电器连接在电池包上,此时将进入过充锁定模式.此时,即使锂电池电压下降也不会发生再充电的情形,将充电器移除并连接负载即可恢复充放电的状态.3. 减小保护电路组件尺寸将过度充电和短路保护用的延迟电容集成到到保护IC里面,以减小保护电路组件尺寸.对保护IC性能的要求1. 过度充电保护的高精度化当锂离子电池有过度充电状态时,为防止因温度上升所导致的内压上升,须截止充电状态.保护IC将检测电池电压,当检测到过度充电时,则过度充电检测的功率MOSFET使之关断而截止充电.此时应注意的是过度充电的检测电压的高精度化,在电池充电时,使电池充电到饱满的状态是使用者很关心的问题,同时兼顾到安全性问题,因此需要在达到容许电压时截止充电状态.要同时符合这两个条件,必须有高精度的检测器,目前检测器的精度为25mV,该精度将有待于进一步提高.2. 降低保护IC的耗电随着使用时间的增加,已充过电的锂离子电池电压会逐渐降低,最后低到规格标准值以下,此时就需要再度充电.若未充电而继续使用,可能造成由于过度放电而使电池不能继续使用.为防止过度放电,保护IC 必须检测电池电压,一旦达到过度放电检测电压以下,就得使放电一方的功率MOSFET 关断而截止放电.但此时电池本身仍有自然放电及保护IC的消耗电流存在,因此需要使保护IC消耗的电流降到最低程度.3. 过电流/短路保护需有低检测电压及高精度的要求因不明原因导致短路时必须立即停止放电.过电流的检测是以功率MOSFET的Rds(on)为感应阻抗,以监视其电压的下降,此时的电压若比过电流检测电压还高时即停止放电.为了使功率MOSFET的Rds(on)在充电电流与放电电流时有效应用,需使该阻抗值尽量低,目前该阻抗约为20mΩ~30mΩ,这样过电流检测电压就可较低.4. 耐高电压电池包与充电器连接时瞬间会有高压产生,因此保护IC应满足耐高压的要求.5. 低电池功耗在保护状态时,其静态耗电流必须要小0.1uA.6. 零伏可充电有些电池在存放的过程中可能因为放太久或不正常的原因导致电压低到0V,故保护IC需要在0V时也可以实现充电.保护IC发展展望如前所述,未来保护IC将进一步提高检测电压的精度、降低保护IC 的耗电流和提高误动作防止功能等,同时充电器连接端子的高耐压也是研发的重点.在封装方面,目前已由SOT23-6逐渐转向SON6封装,将来还有CSP 封装,甚至出现COB产品用以满足现在所强调的轻薄短小要求.在功能方面,保护IC不需要集成所有的功能,可根据不同的锂电池材料开发出单一保护IC,如只有过充保护或过放保护功能,这样可以大大减少成本及尺寸.当然,功能组件单晶体化是不变的目标,如目前手机制造商都朝向将保护IC、充电电路以及电源管理IC等外围电路与逻辑IC构成双芯片的芯片组,但目前要使功率MOSFET的开路阻抗降低,难以与其它IC集成,即使以特殊技术制成单芯片,恐怕成本将会过高.因此,保护IC的单晶体化将需一段时间来解决.看了不少资料和文章，自己也在研究，但是在锂电池保护电路方面，很难找到不错的探讨专题。

鄙人认为，只有多多讨论，才能一起进步，相信这也是不少同志持有的观点。

那么，鄙人不才，权且当个探路人，先抛两块石头，希望能引出更多大家的言论。

保护电路是专为锂电池这类可再充电的电池设计的,主要提供过充电、过放电和过电流的保护功能,此外还提供从保护状态下恢复的功能,有些还可以提供电池0V充电的功能。

（不知道是否有电路还提供一些其他的功能？？或者说需要一些特殊的功能，但就目前常用的保护电路来说，无法实现？？）锂电池保护电路中，主要组成部分是保护IC和MOSFET，而安全保护IC主要控制回路中充电和放电MOSFET的通断。

这里我只是将一些参数做简单的罗列，并不打算详细说明，也不去罗嗦。

如有漏掉的内容，还请各位补充！（过充保护电压及释放电压: 过放保护电压及释放电压:过充电电流:过放电电流:短路保护电流:过充保护延迟时间:过放保护延迟时间:过充电电流延迟时间:过放电电流延迟时间: 短路保护电流延迟时间:）保护电路的原理如下，也是简单说明，有说得不到之处，还请各位指出：1．在充电过程中,当电芯电压超过安全保护IC的过充电检测电压（4.25—4.3V）,并且这种状态持续且超过安全保护IC的过充电检测延迟时间(1000ms),安全保护IC将断开充电MOSFET以停止充电。

2．在过充电保护状态下,当电芯的电压恢复到安全保护IC的过充电恢复检测电压（4.15—4.2V）以下,并延时一段以后,安全保护IC 将闭合充电MOSFET,使回路恢复到正常状态;或者,电池外加一个负载放电,安全保护IC也将闭合充电MOSFET使回路恢复到正常状态。

3．在放电过程中,当电芯电压低于安全保护IC的过放电检测电压（2.3V）,并且这种状态持续且超过安全保护IC的过放电检测延迟时间（125ms）,安全保护IC将断开放电MOSFET以停止电池放电功能。

4．在过放电保护状态下,当电芯的电压恢复到安全保护IC的过放电恢复检测电压(2.4V)以上,并且电池正负两端有一充电电压触发,安全保护IC将闭合放电MOSFET,使回路恢复到正常状态。

5．过流保护。

当工作电流超出设定值时,由保护IC切断MOSFET 管.等工作电流回归到允许的电压是,重新恢复MOSFET管的导通. 6．短路保护。