锂离子电池能量密度高,很难保证其安全性。具体来说,在过充的情况下,电池温度升高后能量会过剩,因此电解液会分解产生气体,导致内部压力升高而有着火或破裂的危险。相反,在过放电的情况下,由于电解质的分解(即充电次数减少),电池特性和耐久性变差。
锂离子电池的?;さ缏肥俏巳繁T谡庵止涞绾头诺缣跫碌陌踩?,并防止特性恶化。锂离子电池保护电路由?;C和两个功率MOSFET组成。同时,?;C监控电池电压;出现过充放电时,切换到插入式Power-MOSFET?;さ绯?。?;C的功能是:(1)过充电?;ぃ?2)过放电?;ず?3)过电流/短路保护。下面将解释这三种功能的?;ぷ饔?。
锂电池过充时,电池中的电解液会分解,导致温度上升,产生气体,导致压力上升,可能会引起自燃或爆炸的危机。锂电池?;ぜ傻缏返哪康氖欠乐构涞?。
过充保护IC原理:在过放电场景下,电解液分解导致电池特性变差,充电次数减少。锂电池?;ぜ傻缏酚糜诜乐癸绯毓诺?,达到保护作用。当锂电池连接到充电器且锂电池电压高于过放电电压时,过放电?;すδ芸杀唤獬?。
另外,对于脉冲放电的场景,过放电检测有延时时间,防止这种误操作。由于不明原因(放电时或正负极被金属物体意外触碰)而出现过电流或短路电流。为了保证安全,是间歇性排放的
电流?;C的原理:
公式为:若V-=0.2V,RDS(ON)=25m,则?;さ缌鞯拇笮∥狪=4A。
同样,需要设置过流检测的延时时间,防止电流突然流入时误动作和?;の蠖鳌R话憷此?,在过电流发生后,如果过电流的元件可以被去除(例如,立即与负载分离.),它将返回到其正常状态,并且可以再次进行正常的充电和放电动作。
当连接的充电器在充电过程中突然出现过流(充电器损坏),即充电过程中出现过流检测。此时,Cout将从高电平切换到低电平,功率mos从开/关切换到?;ぷ刺?。
注:Vdet4为-0.1V。
(2)缩短测试时间:(a)当我们打开R5426的DSPIN时,延迟时间如说明书所示;(b)当我们将R5426的DS引脚连接到VDD时,延迟时间将仅为1/90;(c)当我们将R5426的DS引脚连接到Vim(最小值=1.2V,最大值=VDD-1.1V)时,延迟时间可以忽略。
(3)过充的闩锁形式:锂电池不断重复充放电动作,功率MOS的栅极会反复高/低,可能使MOSFET发热。同时,电池的寿命构成了一个思想,这表明了锁存模式的重要性。假设检测过充保护时?;さ缏酚衛atch模式,MOSFET不会发热,安全性相对提高。检测到过充保护后,只要有充电器接入电池组,此时的情况和达到过充时的锁定形式,因此,虽然锂电池电压下降,但不会出现再充电的场景。要解除这种情况,只需拆下充电器,接上负载,恢复充放电情况即可。
(4)缩小?;さ缏吩河糜诠浜投搪繁;さ难邮钡缛菽诓堪诒;C中。
(a)高精度的过充电保护;(b)降低?;ぜ傻缏返牡缌飨?,以达到过放电?;さ哪康?;(c)过流/短路?;ひ蟮图觳獾缪购透呔?;(d)结束耐压值。当它达到?;な?,它的静态电流消耗需要很小(0.1uA)。有些电池在存放过程中因为时间过长或者异常原因,电压可能低至0 V,所以?;C可以0V充电。