锂离子电池保
护电路原理分
析
摘要:锂离子
电池特点
保护
电路工作原理
分析
常用控制
IC 介绍
关键词:锂离子电池
保护电路 控制 IC
随着科技进步与社会发展,象手机、笔记本电脑、
MP3 播放器、PDA、掌上游戏机、数码
摄像机等便携式设备已越来越普及,这类产品中有许多是采用锂离子电池供电,而由于锂
离子电池的特性与其它可充电电池不同,内部通常都带有一块电路板,不少人对该电路的
作用不了解,本文将对锂离子电池的特点及其保护电路工作原理进行阐述。
锂电池分为一次电池和二次电池两类,目前在部分耗电量较低的便携式电子产品中主
要使用不可充电的一次锂电池,而在笔记本电脑、手机、
PDA、数码相机等耗电量较大的电子
产品中则使用可充电的二次电池,即锂离子电池。
与镍镉和镍氢电池相比,锂离子电池具备以下几个优点:
1、 电压高,单节锂离子电池的电压可达到 3.6V,远高于镍镉和镍氢电池的 1.2V 电压。
2、 容量密度大,其容量密度是镍氢电池或镍镉电池的 1.5-2.5 倍。
3、 荷电保持能力强(即自放电小),在放置很长时间后其容量损失也很小。
4、 寿命长,正常使用其循环寿命可达到 500 次以上。
5、
没有记忆效应,在充电前不必将剩余电量放空,使用方便。
由于锂离子电池的化学特性,在正常使用过程中,其内部进行电能与化学能相互转化
的化学正反应,但在某些条件下,如对其过充电、过放电和过电流将会导致电池内部发生化
学副反应
,该副反应加剧后,会严重影响电池的性能与使用寿命,并可能产生大量气体,使
电池内部压力迅速增大后爆炸而导致安全问题,因此所有的锂离子电池都需要一个保护电
路,用于对电池的充、放电状态进行有效监测,并在某些条件下关断充、放电回路以防止对
电池发生损害。
下图为一个典型的锂离子电池保护电路原理图。
如上图所示,该保护回路由两个
MOSFET(V1、V2)和一个控制 IC(N1)外加一些阻
容 元 件 构 成 。 控 制
IC 负 责 监 测 电 池 电 压 与 回 路 电 流 , 并 控 制 两 个 MOSFET 的 栅 极