保护板知识培训资料

没有记忆效应，在充电前不必将剩余电量放空，使用方便。
一、锂电池保护板的认识
4、锂电池保护板的由来
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，但在某些条件下，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，会严 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。
单节锂电池保护板知识培训
蓝微电子· 产品技术部
---郭家谱---
目录
锂电池保护板的认识
单节锂电池保护板的主要参数 单节锂电池保护板的工作原理 单节锂电池保护板材料介绍 单节锂电池保护板材料选型
锂电池保护板生产工艺流程简介
锂电池保护板行业的前景
一、锂电池保护板的认识
1、锂电池的应用
2
C2
三、单节锂电池保护板的工作原理

3、过放电保护
P+
B+ 锂电芯 C1 5 4 IC B6 FUSE 1 3 2 C2 R2 P放电MOSFET断开 MOSFET R1
三、单节锂电池保护板的工作原理

4、放电过电流保护
P+
B+ 锂电芯 C1 5 4 IC B6 FUSE 1 3 2 C2 R2 P放电MOSFET断开 MOSFET R1
4、保护IC选型

保护IC属主动器件,直接影响到电池的自耗电 流,过充/过放/过流保护电压,过充/过放/过流保 护延时和电池保护板中外接电阻电容的大小 和数量。
五、单节锂电池保护板材料选型
4、保护IC选型---示例
五、单节锂电池保护板材料选型
4、保护IC选型—示例
五、单节锂电池保护板材料选型
5、MOS管选型
随着科技进步与社会发展，像手机、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。
一、锂电池保护板的认识
2、锂电池的分类
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
6、炉后外观检查
六、锂电池保护板生产流程简介
7、ATE性能检查
六、锂电池保护板生产流程简介
8、包装
拼好的保护板 气泡膜包裹保护板
将保护板装入防静电袋
4 3
板 的保护 包裹好
2
叠放
1
装 入 内 箱
将内箱装入外卡通箱
将内箱堆叠
PCM
包装说明： a、竖放优先 b、整齐美观 c、易清点数量 d、尾数内箱不满一整箱时，用气泡膜填补 e、尾数外箱内不满4内箱时，原则上添加空内箱装满整箱 f、可根据实际情况进行适当调整
的电子产品中则使用可充电的二次电池，即锂离子电池。
一、锂电池保护板的认识
3、锂电池的特点
与镍镉和镍氢电池相比，锂离子电池具备以下几个优点：

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。


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。
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。 寿命长，正常使用其循环寿命可达到500次以上。
6030
45S
6036
46V
B-
P-
B+/P+
B+
P+
P-
B-
Max1,3
五、单节锂电池保护板材料选型
1、PCB工艺 PCB厚度：0.5、0.7、0.9等奇数板厚优先； 表面处理：OSP>沉金>镀金 阻焊油：绿色>黑色>白色（依据胶壳颜色） 字符油：依据阻焊颜色定 绿油白字 黑油白字 白油黑字 容易出现的问题：尺寸不良、阻焊油脱落
五、单节锂电池保护板材料选型


四、单节锂电池保护板材料介绍
4、保护IC 4.3 ：保护IC识别
来自百度文库
目前我司常用的是5只管脚和6只管脚的保护IC:
4 5 3 2 1 4 3 1 2 3 6 5 4 5 3 2 1
5
6
2
1
6
4
上述图中的阿拉伯数字表示的就是元件管脚的排列序号。

保护IC表面的字符含义：型号、生产周期/批号等； 如保护IC表面字符为：“G2NR”，“G2N”表示型号，R表 示生产批号。一般情况下，不同品牌的IC，其表面字符的 定义规则不同。
2、NTC选型

NTC,即负温度系数热敏电阻,其使用目的也是 为了提高电池和用电设备的安全性,使用电设 备能够时时检测到电池的温度变化,及时采取 相关应急动作,减小损失,其阻值大小、精度， B值大小、精度都取决于用电设备的参数设定。 容易出现的问题：NTC断裂、阻值不良

五、单节锂电池保护板材料选型
六、锂电池保护板生产流程简介
上板 印锡膏 SMT贴片
AOI
回流焊接
炉前外观
ATE
包装
六、锂电池保护板生产流程简介
1、上板
六、锂电池保护板生产流程简介
2、印锡膏
六、锂电池保护板生产流程简介
3、SMT贴片
六、锂电池保护板生产流程简介
4、入炉前外观检查
六、锂电池保护板生产流程简介
5、回流焊接
六、锂电池保护板生产流程简介
3、FUSE选型

思考1：FUSE异常熔断的原因是什么？

思考2：FUSE熔断的时间长于保护IC动作时间， 则FUSE不易出现异常熔断，是否FUSE熔断时 间越长越好呢？
五、单节锂电池保护板材料选型
3、FUSE选型

对策1：采用S-8211系列保护IC； 对策2：采用激光点焊工艺；
五、单节锂电池保护板材料选型
三、单节锂电池保护板的工作原理

5、充电过电流保护
P+ B+ 锂电芯 C1 5 4 IC BFUSE 6 1 3 R2 P充电MOSFET断开 MOSFET R1
2
C2
四、单节锂电池保护板材料介绍

1、PCB&FPC
PCB
FPC
四、单节锂电池保护板材料介绍

1、PCB/FPC
PCB是英文print circuit board的缩写； FPC是英文flexible print circuit的缩写；
六、锂电池保护板的前景
外形：小、薄； 功能：安全； 价格：低成本趋势； 技术突破1：裸片IC SMT工艺推广； 技术突破2：复合IC推广应用； 技术突破3：COB推广应用；
六、锂电池保护板的前景
裸片IC应用实例
六、锂电池保护板的前景
复合IC应用实例
六、锂电池保护板的前景
COB应用实例
Max1,1
四、单节锂电池保护板材料介绍

1、PCB/FPC
常用的PCB板材有生溢、国际、建滔等； 常用的FPC板材有宏仁、台虹等；
四、单节锂电池保护板材料介绍
1、PCB工艺 材质：FR-4 规格：1/1 H/H 2/2 阻燃级别：94V-0 表面处理：OSP、沉金、电镀金 成型方式：啤冲、铣边、V-cut、邮票孔 常用阻焊颜色：绿色、黑色、白色 常用丝印颜色：白色、黑色

二、单节锂电池保护板的主要参数
过充保护电压-------------------保护IC决定 过放保护电压-------------------保护IC决定 过充恢复电压-------------------保护IC决定 过放恢复电压-------------------保护IC决定 充电过流检测电压-------------保护IC决定 放电过流检测电压-------------保护IC决定 过充保护延迟时间-------------保护IC决定 过放保护延迟时间-------------保护IC决定 充电过流保护延迟时间-------保护IC决定 放电过流保护延迟时间-------保护IC决定 静态电流-------------------------保护IC决定 内阻-------------------------------MOS管决定

四、单节锂电池保护板材料介绍

4、保护IC
保护IC
四、单节锂电池保护板材料介绍


4、保护IC
4.1 作用：控制MOS管的开关---保护板的大脑---党中央。 4.2 常用品牌：SEIKO、RICOH、MITSUMI 4.3 常用封装：SOT-23-5、SOT-23-6、SNT-6A PLP-6、SON-5、SON-6 等
b文件符号R[K、M]前面的数字表示的是整数阻值，后面的小数点表示的是小数阻值： 如：0R3 0.3Ω 1K8 1.8KΩ 3M3 3.3MΩ
四、单节锂电池保护板材料介绍

3、贴片电容
贴片电容
贴片电容
四、单节锂电池保护板材料介绍
3、贴片电容 3.1 作用：滤波和延时 3.2 常用品牌：YAGEO、TDK 3.3 ：贴片电容识别 一般同品牌不同容值的电容颜色不同， 高精密电容需用专用电容表进行测量。

DFN、HWSON等
四、单节锂电池保护板材料介绍
5、MOS管 5.3 ：MOS管识别

目前我司常用的是8只管脚的MOSFET:
5 6 7 8 4 3 2 1 1 2 3 4 8 7 6 5 5 6 7 8 4 3 2 1
上述图中的阿拉伯数字表示的就是元件管脚的排列序号。

MOS管表面的字符含义：型号、生产周期/批号等； 一般情况下，不同品牌MOSFET，其表面字符的定义规则 不同。

三、单节锂电池保护板的工作原理

1、基本原理图
P+
B+ 锂电芯 C1 R1 5 4 IC BFUSE 6 1 3 R2 P2 C2
MOSFET
三、单节锂电池保护板的工作原理

2、过充电保护
P+ B+ 锂电芯 C1 5 4 IC BFUSE 6 1 3 R2 P充电MOSFET断开 MOSFET R1
电阻
PCB
一、锂电池保护板的认识
6、单节锂电池保护板的组成
基本组成部分： PCB/FPC、MOSFET、保护IC、贴片电阻、贴片电容
特殊组成部分： NTC、ID电阻、解码IC、镀金铜片、镍片
二、单节锂电池保护板的主要参数
过充保护电压-关键指标 过放保护电压 过充恢复电压 过放恢复电压 充电过流检测电压-关键指标 放电过流检测电压-关键指标 过充保护延迟时间-关键指标 过放保护延迟时间-关键指标 充电过流保护延迟时间-关键指标 放电过流保护延迟时间-关键指标 静态电流 内阻-关键指标
一、锂电池保护板的认识
5、锂电池保护板的分类
单节保护板---应用于手机、MP3、MP4等 单节管理板---应用于PDA、数码相机等 多节保护板---应用于对讲机等 多节管理板---应用于PDVD、笔记本电脑等

一、锂电池保护板的认识
6、单节锂电池保护板的组成
MOSFET
保护IC 电容
3、FUSE选型

FUSE属于二级保护器件,其使用目的是确保电 池在保护板失效的情况下发生意外时能够及 时切断电路,使之安全.它的选择需要考虑到 它的熔断时间参数,要使之长于保护IC的动作 时间，确保在正常情况下发生短路，保护IC 能够先动作。 容易出现的问题：异常熔断、机械断裂

五、单节锂电池保护板材料选型
MOSFET属被动开关器件,其状态受保护IC支 配,在设计时要考虑到MOSFET的耐电压,耐电 流能力,内阻,抗ESD能力,MOSFET直接影响到 电池的安全性,内阻和寿命。
五、单节锂电池保护板材料选型
5、MOS管选型---关键指标示例
五、单节锂电池保护板材料选型
5、MOS管选型
抗ESD
抗ESD

四、单节锂电池保护板材料介绍

1、PCB工艺
绿色阻焊油 白色字符油
四、单节锂电池保护板材料介绍

2、贴片电阻
贴片电阻
贴片电阻
四、单节锂电池保护板材料介绍
2、贴片电阻 2.1 作用：分压和限流 2.2 常用品牌：YAGEO、SKYWELL 2.3 ：贴片电阻识别

a前两位表示有效数字,第三位表示零的个数：如：103 （10×103）Ω =10KΩ 103 [常用] 其标法为：
四、单节锂电池保护板材料介绍

5、MOS管
MOS管
四、单节锂电池保护板材料介绍

5、MOS管
5.1 作用：开关作用---保护板的执行机构---国务院。

5.2 常用品牌：TOSHIBA、 AOS、PANOSONIC、 SANYO、NEC、VISHAY 5.3 常用封装：TSSOP8、ECH8、CPH-6