手机充电电池的制作方法

本发明涉及到电池的技术领域，特别是涉及到一种手机充电电池。

背景技术：

手机电池是为手机提供电力的储能工具，现有的手机内置电池中印刷电路板上的充、放电回路同口，但是随着快充的技术的逐步推广，这种手机电池传统的充、放电回路共用一个端口的PCB(印制电路板)，因大电流铜箔窄、内阻大、发热严重等问题而难以满足快速充电性能要求。

目前市场要求短时间充满电，节省充电时间，导致设计时要求充电时电流越来越大。

技术实现要素：

本发明的主要目的为提供一种快速充电的手机充电电池。

本发明提出一种手机充电电池，包括电芯和手机电池保护板，所述电芯与所述手机电池保护板连接，所述手机电池保护板上分别设置有至少一个充电端口和一个放电端口；所述充电端口对应连接所述电芯并用于对所述电芯进行充电；所述放电端口对应连接所述电芯并用于所述电芯进行放电。

进一步地，所述手机电池保护板上设置有两个充电端口，所述充电端口位于所述电芯的正负极之间。

进一步地，所述手机电池保护板设置有保护电路；所述充电端口和所述放电端口连接所述保护电路，所述保护电路用于对所述电芯的充放电进行保护。

进一步地，所述保护电路包括集成电路和MOS管，所述电芯连接所述集成电路，所述集成电路连接所述MOS管，所述电芯负极电连接所述MOS管，所述MOS管连接所述充电端口和所述放电端口；

所述集成电路设置有检测所述MOS管两端的电压差的数值范围，通过所述电压差判断所述MOS管的状态。

进一步地，所述集成电路通过检测所述MOS管两端的电压差，控制所述MOS管的开关状态；

当所述集成电路检测到所述MOS管两端的电压差小于或等于所述集成电路所设置电压差的数值时，所述集成电路控制所述MOS管正常工作；

当所述集成电路检测到所述MOS管两端的电压差大于所述集成电路所设置的电压差的数值时，所述集成电路控制所述MOS管断开。

进一步地，所述MOS管包括有充电MOS管和放电MOS管，所述充电MOS管和所述放电MOS管串接于所述电芯负极；

所述集成电路通过所述电芯的电压判断所述充电MOS管和放电MOS管的开关状态，

进一步地，所述集成电路通过所述电芯的电压控制所述充电MOS管和放电MOS管的开关状态；

当所述电芯过充电时，所述集成电路控制所述充电MOS管断开；

当所述电芯过放电时，所述集成电路控制所述放电MOS管断开。

进一步地，当所述电芯充电时，所述集成电路检测到所述MOS管两端的电压差大于所述集成电路所设置的电压差的数值时，所述集成电路控制所述充电MOS管断开；

当所述电芯放电时，所述集成电路检测到所述MOS管两端的电压差大于所述集成电路所设置的电压差的数值时，所述集成电路控制所述放电MOS管断开。

进一步地，所述手机电池保护板包括限流电阻，所述限流电阻一端连接所述集成电路，另一端连接于所述MOS管与所述充电端口、所述放电端口的电性连接之间，所述限流电阻用于对所述保护电路进行限流。

进一步地，所述手机电池保护板包括还包括保险丝或PTC热敏电阻，所述保险丝或PTC热敏电阻一端连接所述电芯，另一端连接于所述充电端口和放电端口。

本发明的手机充电电池，通过在手机电池保护板上增加充电端口，且分别设置充电端口和放电端口，加大充电电路的铜箔宽度，也增加了充电端口中插头连接器的管脚与充电电路的接触面积，增大充电电池通流能力，缩短充电时间。

附图说明

图1是本发明一实施例的手机充电电池的充、放电示意图；

图2是本发明一实施例的手机充电电池的电路框图；

图3是本发明一实施例的手机充电电池的电路图；

图4是本发明一实施例的手机充电电池的手机电池保护板结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1-4所示，本发明一实施例中提供了一种手机充电电池，包括电芯1和手机电池保护板11，电芯1与手机电池保护板11连接，手机电池保护板11上分别设置有至少一个充电端口4和一个放电端口3；充电端口4对应连接电芯1并用于对电芯1进行充电；放电端口3对应连接电芯1并用于电芯1进行放电。在本实施例中，可通过充电端口4对应连接充电电路5对电芯1进行充电，电芯1连接放电电路2，放电电路2对应连接放电端口3，实现电芯1的放电。通过在手机电池保护板11上分别设置充电端口4和放电端口3，可以通过加大充电的铜箔宽度实现快速充电，增加电流的通流能力。

手机电池保护板也称印制电路板(PCB)，又称印刷电路板，以绝缘板为基材，切成一定尺寸，其上至少附有一个导电图形，并布有孔用来代替以往装置电子元器件的底盘，并实现电子元器件之间的相互连接，作为重要的电子部件，是电子元器件的支撑体。

如图4所示，在本实施例中，手机充电电池是为手机提供电力的储能工具，充电端口4和放电端口3为不同端口且分别设置于手机充电电池保护板11上，手机电池保护板的充电端口4和放电端口3分别设置于电芯1的正负极(B+、B-)之间，通过充电端口4连接提供电能的电源，可用于对手机充电电池的电芯1进行充电；通过放电端口3连接手机用电组件，可用于手机充电电池的电芯1进行放电。实现了充电和放电采用不同的端口，充电端口4和放电端口3的分开且加大充电端口4连接的铜箔宽度，增大电流的通流能力。

如图4所示，在本实施例中，上述手机电池保护板11上设置有两个充电端口4，充电端口4位于电芯1的正负极(B+、B-)之间。充电端口4的其中一个管脚连接电芯1的正极(B+),一个管脚连接电芯1的负极(B-)，充电端口4设置在电芯1的正负极(B+、B-)之间，可以缩短电流回路。通过在手机电池保护板11上增加充电端口4，当对手机充电电池进行充电时，可以加大充电电路的铜箔宽度，也增加了充电端口中插头连接器的管脚与充电电路的接触面积，节省充满电所需的时间。

如图2-3所示，在本实施例中，上述手机电池保护板11设置有保护电路6；充电端口4和放电端口3连接保护电路6，保护电路6用于对电芯1的充放电进行保护。上述保护电路6包括集成电路8和MOS管9，电芯1连接集成电路8，集成电路8连接MOS管9，电芯1负极连接MOS管9，MOS管9连接充电端口4和放电端口3，集成电路8设置有检测MOS管9两端的电压差的数值范围，通过电压差判断MOS管9的状态。集成电路8通过检测MOS管9两端的电压差，控制MOS管9的开关状态；当集成电路8检测到MOS管9两端的电压差小于或等于集成电路8所设置的电压差的数值时，集成电路8控制MOS管9正常工作；当集成电路8检测到MOS管9的电压差大于集成电路8所设置的电压差的数值时，集成电路8控制MOS管9断开。

在本实施例中，MOS管9包括有充电MOS管和放电MOS管，充电MOS管和放电MOS管串联于电芯1负极；集成电路8通过电芯1的电压判断充电MOS管和放电MOS管的开关状态。集成电路8通过电芯1的电压控制充电MOS管和放电MOS管的开关状态；当电芯1过充电时，集成电路8控制充电MOS管断开；当电芯1过放电时，集成电路8控制放电MOS管断开。当电芯1充电时，集成电路8检测到放电MOS管9两端的电压差大于集成电路8所设置的电压差的数值时，集成电路8控制充电MOS管断开；当电芯1放电时，集成电路8检测到放电MOS管两端的电压差大于集成电路8所设置的电压差的数值时，集成电路8控制放电MOS管断开。

在本实施例中，手机电池保护板11主要是用于对可充电电池(一般指锂电池)起保护作用的集成电路板。锂电池(可充型)之所以需要保护，是由它本身特性决定的，由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电，因此锂电池锂电组件通常会设置有包括采样电阻的保护板和电流保险器，其主要用于对锂电池进行过充、过放、过流、短路及超高温充放电保护。

在本实施例中，充电MOS管和放电MOS管串联于电路，由集成电路8监视电芯1电压并进行控制，当电芯1电压上升至预设最高值时，充电MOS管断开，停止充电。为防止误动作，在集成电路8上设置有延时电容。当电芯1处于放电状态下，电芯1电压降至预设最低值时，放电MOS管断开，停止向负载供电。同时，集成电路8可以通过MOS管9的电压降变化判断充电或者放电时MOS管的状态。当负载上有较大电流流过时，控制对应的MOS管使其断开。当电芯1短路时，集成电路8控制MOS管9中所对应的断开。集成电路8内设置有高精度电压检测电路和延迟电路，可以对(可充电)电池组的过充、过放和过流的保护，较好地实现了保护电路6保护手机充电电池的功能；且MOS管内置有2个N型MOS管，相当于开关，当对电芯1进行充电时，通过集成电路8检测电压差控制充电MOS管的开关，起到充电保护作用；当电芯1进行放电时，通过集成电路8检测电压差控制放电MOS管的开关，起到放电保护作用。

在本实施例中，手机电池保护板11上设置有两个充电端口4和一个放电端口3，将充、放电回路分开，放电回路由电芯1经过保护电路6流向放电端口3，用于电芯1进行放电；充电回路由两个充电端口4经过保护电路6流向电芯1，用于对电芯1进行充电。两个充电端口4和一个放电端口3均设置于电芯1的正负极之间，缩短充、放电回路的距离，增加两个充电端口4加大了主回路铜箔宽度，同时也增加了充电端口4连接器中管脚与充电回路的接触面积。增大充电电池的电流流通能力，解决了内阻大、发热严重等问题。

手机充电电池采用锂电池，锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC电流器件协同完成，保护板是由电子电路组成，在-40℃至+85℃的环境下可时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流，即时控制电流回路的通断；PTC在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。保护板通常包括控制集成电路(IC)和MOS开关。其中控制集成电路(IC)，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，它立刻(数十毫秒)控制MOS开关关断，保护电芯的安全。

在本实施例中，手机电池保护板11包括限流电阻14，限流电阻14一端连接集成电路8，另一端连接于MOS管8与充电端口4、放电端口3的电性连接之间，限流电阻14用于对保护电路6进行限流。集成电路8设置有电性连接于MOS管9与电芯1负极之间的第一测试点12，还设置有电性连接MOS管9与充电端口4和放电端口3的第二测试点13，第二测试点13与集成电路之间设置有限流电阻14，限流电阻14为控制手机充电电池逆连接(接放)时的流经电流，并起限流作用。上述手机充电电池还包括保险丝，保险丝一端连接电芯1，另一端连接于充电端口4和放电端口3。在另一实施例中，保险丝也可以置换为PTC热敏电阻7，PTC热敏电阻7一端连接电芯1，另一端连接于充电端口4和放电端口3。采用保险丝或者PTC热敏电阻的独立元器件，独立的流经电流，起到过温度保护元器件。

PTC热敏电阻为正温度系数热敏电阻，是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻，超过一定的温度(居里温度)时，它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高，温度越高，电阻值越大；电池产品里PTC可以防止电池高温放电和不安全的大电流的发生。在本实施例中，PTC热敏电阻是手机充电电池组件产品里一个非常重要的部件，对电池的安全担负着重要使命，它本身的性能和品质是电池组性能和品质的一个重要因数。

如图1-4所示，在一具体实施例中，电芯1的正极连接集成电路8和PTC热敏电阻一端，其中集成电路8与MOS管9连接，MOS管9包括放电MOS管和充电MOS管，集成电路8分别与放电MOS管和充电MOS管连接，集成电路8可通过检测电芯1的电压，当读取到电芯1的电压过高时，判断电芯1为过充电，此时充电电路异常，集成电路8控制充电MOS管断开；当读取到电芯1的电压过低时，判断电芯1为过放电，此时放电电路异常，集成电路8控制放电MOS管断开；集成电路8通过检测第一测试点12与第二测试点13的电压差来判断充电电路4或者放电电路3是否正常工作；限流电阻14用于控制手机充电电池逆连接(接放)时的流经电流并起限流作用，当第一测试点12与第二测试点13的电压差大于集成电路8设置的电压差数值，则集成电路8控制对应的充电MOS管或者放电MOS管断开；PTC热敏电阻7另一端连接充电端口4和放电端口3，当放电端口3连接手机用电组件时，电芯1正极连接PTC热敏电阻7一端，PTC热敏电阻7另一端连接放电端口3，集成电路8通过连接电芯1读取电芯1的电压判断并控制放电MOS管的开关，放电端口3连接MOS管9，MOS管9连接电芯1的负极，用于电芯1放电；当充电端口4连接提供电能的电源，充电端口4的连接PTC热敏电阻7一端，PTC热敏电阻7另一端连接电芯1的正极，集成电路8通过读取电芯1的电压判断并控制充电MOS管9的开关，电芯1的负极连接MOS管9，MOS管9连接充电端口4，充电端口4的P-与P+形成完整的充电回路，可用于对电芯1进行充电。

手机充电电池的组装空间会越来越小，若要满足电气性能，需要增加板层，但增加板层会增加成本。若采用充、放电端口异口的手机电池保护板，能够在有限的空间、较少的板层解决通流能力不够、内阻大、发热严重、温升高等问题。

本发明的手机充电电池，通过在手机电池保护板上增加充电端口，且分别设置充电端口和放电端口，加大充电电路的铜箔宽度，也增加了充电端口中插头连接器的管脚与充电电路的接触面积，加快充电电池通流能力，减低发热，减少内阻的好处。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。