四串锂电池及其保护板的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于锂电池领域，尤其涉及一种四串锂电池及其保护板。该四串电池保护板，除了包括控制IC和MOS开关单元之外，还包括紧贴在电池电芯的表面，当电池温度高于预设温度T时、切断输出端负载、对电池起到过温保护作用的温控开关以及串接在主充放电回路中、当负载电流超过预设电流I时熔断、对电池起到过流保护作用的保险丝。本实用新型提供的四串锂电池及其保护板，对电池增加了双重的二次保护功能，即便在控制IC失效的情况下，也能实现对电池的过温和过流的二次保护，提高了电池的安全系数。
【专利说明】四串锂电池及其保护板
【技术领域】
[0001]本实用新型属于锂电池领域，尤其涉及一种四串锂电池及其保护板。
【背景技术】
[0002]锂离子电池因为具有重量轻、容量大、无记忆效应等优点，因而得到了普遍应用——许多数码设备都采用了锂离子电池作电源。锂离子电池的能量密度很高，它的容量是同重量的镍氢电池的1.5?2倍，而且具有很低的自放电率。此外，锂离子电池几乎没有“记忆效应”以及不含有毒物质等优点也是它得到广泛应用的重要原因。特别地，锂电池也广泛用作电动工具和LED照明设备上的电源。
[0003]成品锂电池组成主要有两大部分，包括电芯和保护板，电芯主要由正极板、隔膜、负极板缠绕或层叠、包装、灌注电解液，封装后即制成电芯。锂电池保护板顾名思义就是保护锂电池用的，但是现有的保护板一般都是通过控制IC来控制内部MOS开关的导通和关断，在一切正常的情况下控制MOS开关导通，使电芯与外电路沟通，而当电芯电压或回路电流超过规定值时，控制MOS开关关断，从而实现对锂电池的过充电、过放电或者主充放电回路过流的保护。实现上述保护功能的前提是控制IC本身工作运行正常，一旦控制IC本身失效，整个锂电池就不能有效地实现保护功能，不能满足用户的需求。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型的目的首先即在于提供一种四串锂电池的保护板，以解决现有保护板的控制IC失效时、电池失去安全保护的技术问题。
[0005]本实用新型提供的四串电池的保护板，包括控制IC和串接在主充放电回路中的MOS开关单元,作为改进,所述保护板还包括:
[0006]紧贴在电池电芯的表面，当电池温度高于预设温度T时、切断输出端负载、对电池起到过温保护作用的温控开关；以及
[0007]串接在主充放电回路中、当负载电流超过预设电流I时熔断、对电池起到过流保护作用的保险丝。
[0008]具体地，所述温控开关设置在所述MOS开关单元与电池的P+输出端之间；所述保险丝设置在所述控制IC与电池的P-输出端之间。
[0009]进一步地，所述保护板还包括一个串联所述控制IC与接地线之间的限流电阻R1，所述保险丝接在所述限流电阻Rl与控制IC的公共连接端与电池的P-输出端之间。
[0010]具体地，所述MOS开关单元包括两个并联的MOS管。
[0011]更具体地，所述预设温度T为70°C，所述预设电流I为6A，所述保险丝为6A/1206
封装保险丝。
[0012]另一方面，本实用新型还提供一种四串锂电池。该四串锂电池包括电芯和保护板，作为改进，该锂电池的保护板即如上所述。
[0013]本实用新型提供的四串锂电池及其保护板，对电池增加了双重的二次保护功能，即便在控制IC失效的情况下，也能实现对电池的过温和过流的二次保护，提高了电池的安全系数。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型实施例提供的四串锂电池保护板的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0016]图1是本实用新型实施例提供的四串锂电池保护板的结构示意图。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，如图所示:
[0017]四串锂电池300由四个电芯串接而成，分别为电芯1-4。而本实用新型实施例提供的新型保护板，则包括了控制IC 100和串接在主充放电回路中的MOS开关单元200。作为改进，该保护板还包括一个温控开关400和一个保险丝500。具体而言，将温控开关400设置紧贴在电池电芯的表面，当电池温度高于预设温度T时，温控开关400执行动作、切断输出端负载，对电池起到过温保护作用；而保险丝500也同样串接在主充放电回路中、当负载电流超过预设电流I时，保险丝500熔断,对电池起到过流保护作用。
[0018]在具体实施过程中，温控开关400可以如图1所示地设置在所述MOS开关单元200与电池的P+输出端之间；保险丝500可以设置在控制IC 100与电池的P-输出端之间。并且，在具体实现时，所述预设温度T可以设为70°C，当电池温度高于70°C，此温控开关400进行动作、切断输出端的负载，对电池起到过温保护作用。预设电流I可以设为6A，所述保险丝500即采用6A/1206封装保险丝，当负载电流超过6A时，6A/1206封装保险丝熔断，断开负载，对电池起到过流保护作用。
[0019]继续参见图1，作为一优选实施例，保护板还可以包括一个串联控制IC 100与接地线之间的限流电阻R1，限流电阻Rl主要是为控制IC 100提供一个因电流变化产生的电压变化的检测电压，限流电阻Rl的一端接地，另一端接在保险丝500与控制IC 100的公共连接端。
[0020]进一步地，所述MOS开关单元200可以包括两个并联的MOS管I和MOS管2。并且，MOS开关单元200的MOS管一般都是成对应用的。
[0021]另一方面，本实用新型还提供一种四串锂电池。该四串锂电池包括由四个电芯串接而成的电芯组和保护板，所述保护板包括控制IC和串接在主充放电回路中的MOS开关单元，作为改进，所述保护板还包括:
[0022]紧贴在电芯的表面，当电池温度高于预设温度T时、切断输出端负载、对电池起到过温保护作用的温控开关；以及
[0023]串接在主充放电回路中、当负载电流超过预设电流I时熔断、对电池起到过流保护作用的保险丝。
[0024]在具体实施过程中，温控开关可以设置在MOS开关单元与电池的P+输出端之间；保险丝可以设置在控制IC与电池的P-输出端之间。并且，在具体实现时，所述预设温度T可以设为70°C，当电池温度高于70°C，此温控开关进行动作、切断输出端的负载，对电池起到过温保护作用。预设电流I可以设为6A，所述保险丝即采用6A/1206封装保险丝，当负载电流超过6A时，6A/1206封装保险丝熔断，断开负载，对电池起到过流保护作用。
[0025]作为一优选实施例，该四串锂电池的保护板还可以包括一个串联控制IC与接地线之间的限流电阻R1，限流电阻Rl主要是为控制IC提供一个因电流变化产生的电压变化的检测电压，限流电阻Rl的一端接地，另一端接在保险丝与控制IC的公共连接端。并且，MOS开关单元的MOS管一般都是成对应用的。进一步地，所述MOS开关单元可以包括两个并联的MOS管。
[0026]根据本实用新型提供的四串锂电池及其保护板，对电池增加了双重的二次保护功能，即便在控制IC失效的情况下，也能实现对电池的过温和过流的二次保护，提高了电池的安全系数。
[0027]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了较详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改、或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种四串电池保护板，包括控制IC和串接在主充放电回路中的MOS开关单元，其特征在于，所述保护板还包括: 紧贴在电池电芯的表面，当电池温度高于预设温度T时、切断输出端负载、对电池起到过温保护作用的温控开关；以及 串接在主充放电回路中、当负载电流超过预设电流I时熔断、对电池起到过流保护作用的保险丝。
2.如权利要求1所述的四串电池保护板，其特征在于，所述温控开关设置在所述MOS开关单元与电池的P+输出端之间；所述保险丝设置在所述控制IC与电池的P-输出端之间。
3.如权利要求2所述的四串电池保护板，其特征在于，所述保护板还包括一个串联所述控制IC与接地线之间的限流电阻R1，所述保险丝接在所述限流电阻Rl与控制IC的公共连接端与电池的P-输出端之间。
4.如权利要求1所述的四串电池保护板，其特征在于，所述MOS开关单元包括两个并联的MOS管。
5.如权利要求1所述的四串电池保护板，其特征在于，所述预设温度T为70°C，所述预设电流I为6A，所述保险丝为6A/1206封装保险丝。
6.一种四串锂电池，包括电芯和保护板，所述保护板包括控制IC和串接在主充放电回路中的MOS开关单元，其特征在于，所述保护板还包括: 紧贴在电芯的表面，当电池温度高于预设温度T时、切断输出端负载、对电池起到过温保护作用的温控开关；以及 串接在主充放电回路中、当负载电流超过预设电流I时熔断、对电池起到过流保护作用的保险丝。
7.如权利要求6所述的四串锂电池，其特征在于，所述温控开关设置在所述MOS开关单元与电池的P+输出端之间；所述保险丝设置在所述控制IC与电池的P-输出端之间。
8.如权利要求7所述的四串锂电池，其特征在于，所述保护板还包括一个串联所述控制IC与接地线之间的限流电阻R1，所述保险丝接在所述限流电阻Rl与控制IC的公共连接端与电池的P-输出端之间。
9.如权利要求6所述的四串锂电池，其特征在于，所述MOS开关单元包括两个并联的MOS 管。
10.如权利要求6所述的四串锂电池，其特征在于，所述预设温度T为70°C，所述预设电流I为6A，所述保险丝为6A/1206封装保险丝。
【文档编号】H01M10/42GK204205570SQ201420610436
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月21日 优先权日:2014年10月21日
【发明者】王继生, 刘志光, 师奋志 申请人:深圳市优特利电源有限公司