锂电池保护电路及采用该锂电池保护电路的防爆锂电池的制作方法

专利名称：锂电池保护电路及采用该锂电池保护电路的防爆锂电池的制作方法
技术领域：
锂电池保护电路及采用该锂电池保护电路的防爆锂电池
技术领域：
本实用新型涉及锂电池保护电路及采用该锂电池保护电路的防爆锂电池。
背景技术：
锂电池组电芯爆炸可归纳为三种原因外部短路、内部短路及过充三种。此处的外部短路是指电芯的外部，包含了锂电池组内部绝缘设计不良等所引起的短路。当电芯发生外部短路，锂电池组内的电子组件又未能切断回路时，电芯内部会产生高热，造成部分电解液汽化，将锂电池外壳撑大，最后将锂电池外壳撑破，温度过高时，有 可能导致锂电池组内材料燃烧并爆炸。当电芯发生内部短路，主要是因为铜箔与铝箔的毛刺穿破隔膜，或是锂原子的树枝状结晶穿破膈膜所造成。这些细小的针状金属，会造成微短路。因此，内部短路引发的爆炸，根本原因是过充造成的。因为过充后极片上到处都是针状锂金属结晶，刺穿点到处都是，到处都在发生微短路，而后锂电池温度会逐渐升高，最后高温将电解液气化。这种情形，不论是温度过高使材料燃烧爆炸，还是外壳先被撑破，使空气进去与锂金属发生激烈氧化，都会导致爆炸。但是过充引发内部短路造成的这种爆炸，并不一定发生在充电的当时。有可能电池温度还未高到让锂电池组内的材料燃烧、产生的气体也未足以撑破电池外壳时，消费者就终止充电，带手机出门。这时众多的微短路所产生的热，慢慢的将锂电池组温度提高，经过一段时间后，才发生爆炸。消费者共同的描述都是拿起手机时发现手机很烫，扔掉后就爆炸。

发明内容本实用新型要解决的技术问题之一，在于提供一种锂电池保护电路，其具有过充保护、过流保护以及短路保护功能。本实用新型上述技术问题是这样实现的一种锂电池保护电路，该锂电池保护电路包括用于连接锂电池的两端口 B+端和B-端、用于连接负载的两输出端口 P+端和P-端以及第一保护电路，所述B+端与P+端相连接，所述B-端通过两电容C5和C6连接至P-端，所述P+端通过一稳压电容连接P-端，所述第一保护电路分别连接所述B+端、B-端以及P-端，所述第一保护电路包括相互连接的一电池保护芯片和一集成MOS管芯片。进一步地，所述电池保护芯片是S8261芯片，所述集成MOS管芯片是A08810芯片；所述A08810芯片的两SI端连接在一起，所述A08810芯片的两S2端连接在一起，所述A08810芯片的两D1/D2端连接在一起，所述A08810芯片的SI端连接所述B-端，所述A08810芯片的S2端连接所述P-端；所述S8261芯片的DO端连接所述A08810芯片的Gl端，所述S8261芯片的VM端通过一电阻R2连接所述A08810芯片的S2端，所述S8261芯片的VM端还通过一旁路电路C3连接所述S8261芯片的Vss端，所述S8261芯片的Vss端通过一电容Cl连接所述S8261芯片的Vdd端，所述S8261芯片的Vss端还连接至所述A08810芯片的SI端，所述S8261芯片的Vdd端通过一电阻Rl连接至所述B+端。 进一步地，所述锂电池保护电路还包括一与所述第一保护电路结构和连接关系均相同的第二保护电路，所述第二保护电路的S8261芯片的Vdd端通过所述电阻Rl连接在所述B+端与P+端的连接线上，所述第二保护电路的A08810芯片的S2端连接所述P-端，所述第二保护电路所述第一保护电路的A08810芯片的S2端连接所述第二保护电路的A08810芯片的SI端。进一步地,所述稳压电容为相串联的一电容C2和一电容C4。本实用新型要解决的技术问题之二，在于提供一种采用该锂电池保护电路的防爆锂电池。 本实用新型上述技术问题是这样实现的所述防爆锂电池内整合有一保护电路，所述保护电路为本实用新型中的锂电池保护电路，所述锂电池保护电路可以仅包括第一保护电路，也可以既包括第一保护电路也包括第二保护电路。本实用新型的优点在于采用一节锂电池专用保护IC S8261芯片，配合低导通内阻的A08810组成的锂电池保护板能分别检测锂电池的电压和电流，控制锂电池的充放电过程，且在外部电路发生短路时，禁止锂电池对外放电，直至外部短路被移除后，电路自动恢复，实现了电池过充电、过电流以及短路保护。采用双套保护电路结构时，当其中一保护电路失效时，另一保护电路仍能起到电池保护功能，因此双套保护电路具有双保险保护功能。采用该锂电池保护电路的防爆锂电池，能有效防止因锂电池外部短路引发的爆炸以及因过充导致内部短路引发的爆炸，且能防止电池过充电、过放电，增加电池使用寿命，且具有更高的稳定性和安全性。

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。图I是本实用新型第一实施例的电路原理图。图2是本实用新型第二实施例的电路原理图。
具体实施方式请参阅图I至图2所示，对本实用新型的实施例进行详细的说明。如图I所示，本实用新型一种锂电池保护电路的第一实施例，该锂电池保护电路包括用于连接锂电池的两端口 B+端和B-端、用于连接负载的两输出端口 P+端和P-端以及第一保护电路I，所述B+端与P+端相连接，所述B-端通过两电容C5和C6连接至P-端，所述P+端通过一稳压电容连接P-端，所述第一保护电路I分别连接所述B+端、B-端以及P-端，所述第一保护电路I包括相互连接的一电池保护芯片和一集成MOS管芯片。在本实施例中，所述稳压电容为相串联的一电容C2和一电容C4。所述电池保护芯片是S8261芯片，所述集成MOS管芯片是A08810芯片；所述38261芯片为电源管理1C，所述A08810芯片为MOS管的集成1C，所述A08810芯片包括两MOS管(未图示)，在本实用新型中，将其中一 MOS管用于充电控制，将其定义为充电MOS管，另一MOS管用于放电控制，将其定义为放电MOS管。所述A08810芯片的两SI端连接在一起，所述A08810芯片的两S2端连接在一起，所述A08810芯片的两D1/D2端连接在一起，所述A08810芯片的SI端连接所述B-端，所述A08810芯片的S2端连接所述P-端；所述S8261芯片的DO端连接所述A08810芯片的Gl端，所述S8261芯片的VM端通过一电阻R2连接所述A08810芯片的S2端，所述S8261芯片的VM端还通过一旁路电路C3连接所述S8261芯片的Vss端，所述S8261芯片的Vss端通过一电容Cl连接所述S8261芯片的Vdd端，所述S8261芯片的Vss端还连接至所述A08810芯片的SI端，所述S8261芯片的Vdd端通过一电阻Rl连接至所述B+端。如图2所示，本实用新型的第二实施例为所述锂电池保护电路还包括一与所述第一保护电路I结构和连接关系均相同的第二保护电路2，其电路具体为所述第一保护电路I的S8261芯片的Vdd端通过一电阻Rl连接至所述B+端，所述第一保护电路I的A08810芯片的SI端连接所述B-端，所述第一保护电路I的A08810芯片的S2端连接所述第二保护电路2的A08810芯片的SI端，所述第二保护电路2的A08810芯片的S2端连接所述P-端，所述第二保护电路2的S8261芯片的Vdd端通过所述第二保护电路的电阻Rl连接在所述B+端与P+端的连接线上。实施例二较实施例一还有一个不同之处在于，实施例二中所述第一保护电路的S8261芯片的S2端不再连接所述P-端，而是连接所述第二保护电路2的A08810芯片的SI端。另外，本实用新型还提供一种采用该锂电池保护电路的防爆锂电池，所述防爆锂电池内整合有一保护电路，所述保护电路为本实用新型中的锂电池保护电路，所述锂电池保护电路可以仅包括第一保护电路I，也可以既包括第一保护电路I也包括第二保护电路2。本实用新型的工作原理是所述锂电池保护电路分别检测防爆锂电池的电压和电流，控制锂电池的充放电过程。锂电池的电压在过充检测电压值和过放检测电压值之间，且输出无短路现象时，所述A08810芯片中的放电MOS管导通，P+端、P-端输出电池电压，允许电池进行放电操作。当锂电池电芯的电压下降到过放检测电压值并且达到过放延时时间时，过放保护功能启动，所述S8261芯片的DO端由高电平变为低电平，切断放电MOS管，禁止锂电池对外输出电流，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值后才能恢复，锂电池电芯过放电压设为2. 3±0. 08V。通过P+端和P-端对锂电池充电过程中，当锂电池电压上升到电池过充检测电压值，且超过过充延时时间时，过充保护功能启动，所述S8261芯片的CO端由高电平变为低电平，切断充电MOS管，禁止对电池充电，保护电池安全，当锂电池组连接负载放电或者锂电池电压下降到过充恢复电压以下时，过充状态被恢复，锂电池电芯过冲电压设为
4.275±0. 025V。当锂电池输出端口 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，禁止锂电池对外放电，当外部短路被移除后，电路自动恢复[0032]当锂电池输出端口 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，禁止电池对外放电，当外部短路被移除后，电路自动恢复。本实用新型的采用一节锂电池专用保护IC S8261芯片，配合低导通内阻的A08810组成的锂电池保护板能分别检测锂电池的电压和电流，实现了电池过充电、过电流以及短路保护。采用双套保护电路结构时，当其中一保护电路失效时，另一保护电路仍能起到电池保护功能，因此双套保护电路具有双保险保护功能。采用该锂电池保护电路的防爆锂电池，能有效防止因锂电池外部短路引发的爆炸以及因过充导致内部短路引发的爆炸，且能防止电池过充电、过放电，增加电池使用寿命，且具有更高的稳定性和安全性。 以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能依此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖的范围内。
权利要求1.一种锂电池保护电路，其特征在于该锂电池保护电路包括用于连接锂电池的两端口 B+端和B-端、用于连接负载的两输出端口 P+端和P-端以及第一保护电路，所述B+端与P+端相连接，所述B-端通过两电容C5和C6连接至P-端，所述P+端通过一稳压电容连接P-端，所述第一保护电路分别连接所述B+端、B-端以及P-端，所述第一保护电路包括相互连接的一电池保护芯片和一集成MOS管芯片。
2.根据权利要求I所述锂电池保护电路，其特征在于所述第一保护电路具体为所述电池保护芯片是S8261芯片，所述集成MOS管芯片是A08810芯片；所述A08810芯片的两SI端连接在一起，所述A08810芯片的两S2端连接在一起，所述A08810芯片的两D1/D2端连接在一起，所述A08810芯片的SI端连接所述B-端，所述A08810芯片的S2端连接所述P-端；所述S8261芯片的DO端连接所述A08810芯片的Gl端，所述S8261芯片的VM端通过一电阻R2连接所述A08810芯片的S2端，所述S8261芯片的VM端还通过一旁路电路C3连接所述S8261芯片的Vss端，所述S8261芯片的Vss端通过一电容Cl连接所述S8261芯片的Vdd端，所述S8261芯片的Vss端还连接至所述A08810芯片的SI端，所述所述S8261芯片的Vdd端通过一电阻Rl连接至所述B+端。
3.根据权利要求I或2所述的锂电池保护电路，其特征在于所述锂电池保护电路还包括一与所述第一保护电路结构和连接关系均相同的第二保护电路，所述第二保护电路的S8261芯片的Vdd端通过所述电阻Rl连接在所述B+端与P+端的连接线上，所述第二保护电路的A08810芯片的S2端连接所述P-端，所述第二保护电路所述第一保护电路的A08810芯片的S2端连接所述第二保护电路的A08810芯片的SI端。
4.根据权利要求I所述的锂电池保护电路，其特征在于所述稳压电容为相串联的一电容C2和一电容C4。
5.一种采用该锂电池保护电路的防爆锂电池，其特征在于所述防爆锂电池内整合有一保护电路，所述保护电路为权利要求I至4任意一项所述的锂电池保护电路。
专利摘要本实用新型提供了一种锂电池保护电路，包括用于连接锂电池的两端口B+端和B-端、用于连接负载的两输出端口P+端和P-端以及第一保护电路，所述B+端与P+端相连接，所述B-端通过两电容C5和C6连接至P-端，所述P+端通过一稳压电容连接P-端，所述第一保护电路分别连接所述B+端、B-端以及P-端，所述第一保护电路包括相互连接的一电池保护芯片和一集成MOS管芯片。所述锂电池保护电路具有过充保护、过流保护以及短路保护功能。本实用新型还提供了一种采用该锂电池保护电路的防爆锂电池，其能有效防止因锂电池外部短路引发的爆炸以及因过充导致内部短路引发的爆炸，具有更高的稳定性和安全性。
文档编号H02H7/18GK202503269SQ20122010632
公开日2012年10月24日 申请日期2012年3月20日 优先权日2012年3月20日
发明者潘水长 申请人:福建中芯捷能电子有限公司