充放电一体化锂电池的制作方法

文档序号:7371459阅读:269来源:国知局
充放电一体化锂电池的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了充放电一体化锂电池,属于电子【技术领域】,主要解决了现有技术锂电池充电依赖外界设备,功能的实现受到外在条件限制的问题。该充放电一体化锂电池包括外壳,设置于外壳内部的电芯,以及与电芯连接的保护板电路,保护板电路还连接有充电电路,所述充电电路和保护板电路集成于一块电路板上。本实用新型将保护板电路与充电电路集成于一块极小的电路板上,实现了一种简单、价廉、稳定的可以直接通过充电线连接外部USB进行充电的锂电池,而且电路结构简单,产品的生产成本低,非常适宜大规模推广使用。
【专利说明】充放电一体化锂电池
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种锂电池,具体涉及一种充放电一体化锂电池,属于电子【技术领域】。
【背景技术】
[0002]锂电池自问世以来,因其卓越的性能得到了迅猛的发展,锂电池以其它电池所不可比拟的优势迅速占领了许多领域,像大家熟知的移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等等,且越来越多的国家将该电池应用于军事用途,并在逐步向其他产品应用领域发展。锂电池大致可分为锂金属电池和锂离子电池,其中锂离子电池可充电,应用表明,锂离子电池是一种理想的小型绿色电源。
[0003]2013年7月11日,一位南航空姐用iPhone5连接市电充电,并拨打电话,突然被一阵强烈的电流电倒,当地公安局确认,经法医鉴定,死者因触电而亡,颈部有明显电击痕迹,所以现有手机充电方式必须有所改进。锂电池结构是电芯加保护板的形式,其中手机锂电池充电方式主要有以下两种:(一)将电池置于手机内部,用旅行充电器或充电宝直接连接手机充电接口为锂电池充电;(二)将锂电池从手机中取出后连接配备的充电器/充电宝或者万能充电器充电。这两种充电方式,锂电池都必须依赖手机、外接充电器或者万能充电器才能实现充电的目的。如用户采用方式(一)充电,充电期间,用户如要使用手机则不能离开手机充电线范围,或者在使用手机时拖拽充电宝,非常不便。如用户采用方式(二)充电,必须携带两类物品:一是旅行充电器或充电宝,二是外接充电器或万能充电器,且外接充电器/充电宝、万能充电器常常会出现接触不良导致充不上电的问题,其功能的实现大大受到了外在条件的限制,给用户使用造成不便。
[0004]该型充放电一体化锂电池,很好的解决了上述两种充电方式受限的问题,直接用旅行充电器或充电宝对锂电池进行充电,不仅能使用户在为手机充电时,能够离开充电线范围使用手机,外出时携带更少的充电设备,避免边充电边使用手机对用户可能造成的人身伤害,同时简化了单独为锂电池充电的程序,为手机生产商减少生产外接充电器的成本。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种充放电一体化锂电池,主要解决了现有技术锂电池充电依赖外界设备,功能的实现受到外在条件限制的问题。
[0006]为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:
[0007]充放电一体化锂电池,包括外壳,设置于外壳内部的电芯,以及与电芯连接的保护板电路,保护板电路还连接有充电电路,充电电路和保护板电路集成于一块电路板上;所述保护板电路包括保护芯片Ul,分别与保护芯片Ul连接的电阻R1、保护芯片U2和电阻R2,连接于保护芯片Ul和保护芯片U2之间的电容Cl,电芯通过电阻Rl和电容Cl与保护板电路连接;所述充电电路包括通过电阻Rl与保护板电路连接的充电芯片U3,分别与充电芯片U3连接的电容C2、电阻R3和接口芯片U4,连接于充电芯片U3和接口芯片U4之间的电阻R4,一端与接口芯片U4连接,另一端接地的电容C3。
[0008]具体地,所述充电电路还包括连接于电阻R4和接口芯片U4之间的发光二极管DS1。
[0009]进一步地,所述接口芯片U4还连接有用于与外部充电线连接的接口,所述接口为Minusb A型或Minusb B型或其他类型接口。
[0010]与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
[0011](I)本实用新型将保护板电路与充电电路集成于一块极小的电路板上,实现了一种简单、价廉、稳定的可以直接通过充电线连接外部USB或者电源进行充电的锂电池,用户不必再携带充电器/充电宝或万能充电器,极大得方便了使用者;
[0012](2)本实用新型通过充电芯片U3控制发光二极管指示充电状态,方便使用者对其充电状态进行判断,并选择较大的电阻R3,以控制充电电流和整个芯片的散热功率,增加了锂电池的使用寿命;
[0013]( 3 )本实用新型电路结构简单,产品的生产成本低,不仅具备新颖性还具备创造性和实用性,非常适宜大规模推广使用。
【专利附图】

【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的保护板电路和充电电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明,本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
[0016]充放电一体化锂电池,包括外壳,设置于外壳内部的电芯,以及与电芯连接的保护板电路,保护板电路还连接有充电电路,所述充电电路和保护板电路集成于一块电路板上,电路板的尺寸为40mmX5mm。
[0017]具体地,所述保护板电路包括保护芯片U1,分别与保护芯片Ul连接的电阻R1、保护芯片U2和电阻R2,连接于保护芯片Ul和保护芯片U2之间的电容Cl,电阻Rl的一端连接于保护芯片Ul的5端口,另一端分别接电芯和保护电路,电容Cl 一端与保护芯片Ul的5端口连接,另一端分别与电芯、保护芯片Ul的6端口和保护芯片U2的6端口、7端口连接,保护芯片Ul的3端口、I端口各自与保护芯片U2的4端口、5端口连接,电阻R2 —端与保护芯片Ul的2端口连接,另一端接地,保护芯片U2的I端口与8端口连接,2端口与3端口均接地。
[0018]所述充电电路包括与电阻Rl另一端连接的充电芯片U3,分别与充电芯片U3连接的电容C2、电阻R3和接口芯片U4,连接于充电芯片U3和接口芯片U4之间的电阻R4,一端与接口芯片U4连接,另一端接地的电容C3。
[0019]所述充电芯片U3为HM4054或者XA4054,在本实施例中采用HM4054,电阻Rl与保护芯片Ul连接端对应的另一端与HM4054的bat端口连接,电容C2 —端连接于HM4054的bat端,另一端接地,电阻R4 —端与HM4054的chrg端口连接,另一端与接口芯片U4的I端口连接,HM4054的VCC端口与外部电源连接,并与接口芯片U4的I端口连接,电容C3 —端与接口芯片U4的I端口连接,另一端接地,HM4054的其余端口均接地。
[0020]进一步地,所述充电电路还包括连接于电阻R4和接口芯片U4的I端口之间的发光二极管DSl。所述接口芯片U4还连接有用于与外部充电线连接的接口,所述接口为Minusb A型或Minusb B型或其他类型接口。
[0021]本实施例的工作过程如下:
[0022]充电时充电电路和保护板电路同时工作,当对电池充电时,HM4054内部NMOS管将chrg引脚拉低,控制发光二极管DSl显示充电状态指示灯亮;当充电完成时,内部NMOS管为高阻态,指示灯灭。充电电流从bat引脚输出,向电池提供充电电流,同时控制充电,完成电压为4.2V,内部精确电阻分压器从该引脚引出,控制输出电压。vcc引脚接外部USB连线或者电源的正极,向充电电路供电,电压范围4.5V至6.5V,接1口?对地电容03以减少纹波。充电电流编程器prog引脚对充电电流监测,当芯片处于恒流充电状态时,此引脚上的电平定义为IV。
[0023]当连接计算机标准USB充电接口时,该款充放电一体化电池的充电电流能够达到近600MA,电芯如果采用1600mAh电芯,充满电的时间在三小时左右。保护板电路部分运用DffO 1+8025经典设计思路,在这里不再详述。
[0024]放电时仅保护板电路工作,充电电路不工作。
[0025]按照上述实施例,便可很好地实现本实用新型。
【权利要求】
1.充放电一体化锂电池,包括外壳,设置于外壳内部的电芯,以及与电芯连接的保护板电路,其特征在于:保护板电路还连接有充电电路,充电电路和保护板电路集成于一块电路板上;所述保护板电路包括保护芯片U1,分别与保护芯片Ul连接的电阻R1、保护芯片U2和电阻R2,连接于保护芯片Ul和保护芯片U2之间的电容Cl,电芯通过电阻Rl和电容Cl与保护板电路连接;所述充电电路包括通过电阻Rl与保护板电路连接的充电芯片U3,分别与充电芯片U3连接的电容C2、电阻R3和接口芯片U4,连接于充电芯片U3和接口芯片U4之间的电阻R4,一端与接口芯片U4连接,另一端接地的电容C3。
2.根据权利要求1所述的充放电一体化锂电池,其特征在于:所述充电芯片U3为HM4054 或者 XA4054。
3.根据权利要求2所述的充放电一体化锂电池,其特征在于:所述充电电路还包括连接于电阻R4和接口芯片U4之间的发光二极管DSl。
4.根据权利要求3所述的充放电一体化锂电池,其特征在于:所述接口芯片U4还连接有用于与外部充电线连接的接口,所述接口为Minusb A型或Minusb B型。
【文档编号】H02J7/00GK203537028SQ201320702423
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】张晓萍 申请人:张晓萍
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