專利名稱：一種鋰離子電池組安全保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型公開了一種鋰離子電池組安全保護(hù)裝置，屬于電器安全保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著鋰離子電池的使用越來越普遍，鋰離子的安全性也受到更多的關(guān)注，特別是近來頻繁發(fā)生的鋰離子電池起火燃燒、爆炸等惡性傷人事情，更是給鋰離子的廣泛使用鋪上一層陰影。由于鋰離子電池內(nèi)部含有正極和負(fù)極活性物質(zhì)、溶有電解質(zhì)的有機(jī)溶劑，當(dāng)電池受到異常情況，如過充電、短路、高溫等，電池內(nèi)部會(huì)發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，釋放大量的熱和氣體，最后導(dǎo)致電池起火燃燒或爆炸，嚴(yán)重威脅人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。當(dāng)前在手機(jī)等消費(fèi)數(shù)碼產(chǎn)品上使用的鋰離子電池已經(jīng)采用了相關(guān)保護(hù)裝置，極大提高了電池的安全性能，保護(hù)裝置比較簡(jiǎn)單，僅對(duì)單體電池適應(yīng)。由于鋰離子電池組內(nèi)部有多個(gè)單體鋰離子電池，電池容量大，電壓較高，如果發(fā)生異常將產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。為了避免電池發(fā)生起火燃燒或爆炸等惡性事故，我們?cè)陔姵亟M上安裝一種安全保護(hù)裝置，該裝置對(duì)電池組內(nèi)各單體電池進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保電池組的安全。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種適用于多組電池的鋰離子電池組安全保護(hù)裝置。本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種鋰離子電池組安全保護(hù)裝置，包括至少兩組鋰離子電池，所述鋰離子電池組連接一帶有保護(hù)電池充放電的充放電保護(hù)裝置，所述充放電保護(hù)裝置由過充保護(hù)電路和過放保護(hù)電路組成，過充保護(hù)電路還串聯(lián)有過流保護(hù)電路，過放保護(hù)電路還串聯(lián)有高溫保護(hù)電路。本實(shí)用新型的鋰離子電池組安全保護(hù)裝置，當(dāng)電池組內(nèi)某單體電池在充電時(shí)電壓高出安全值，保護(hù)裝置將啟動(dòng)，停止對(duì)該電池充電，而其他單體電池不受影響；電池組內(nèi)部出現(xiàn)短路(過流)時(shí)，保護(hù)裝置立即切斷線路，將電池回路斷開，確保電池組安全；當(dāng)電池受到某些因素影響時(shí)，電池內(nèi)部發(fā)生了復(fù)雜反應(yīng)，產(chǎn)生大量的熱，電池表面溫度急劇升高。一旦出現(xiàn)此現(xiàn)象，保護(hù)裝置立即啟動(dòng)，結(jié)束電池的放電，阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，抑制溫度進(jìn)一步升高，確保電池安全；如果電池組經(jīng)常過放，電池組壽命將會(huì)縮短，為了確保電池組不發(fā)生過 放，該保護(hù)裝置可以檢測(cè)到單體電池放電時(shí)的電壓，如果某單體電池的電壓低于設(shè)定值， 保護(hù)裝置將切斷電池組的放電，防止電池組發(fā)生過放，提高電池組壽命。由兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管和充放電保護(hù)板組成，過充電控制管FET2和過放電控制管FETl 串聯(lián)于電路，將鋰離子電池組的正極通過電阻Rl與充放電保護(hù)板上的電源正端子相連，電阻Rl為充放電保護(hù)板提供電源，并為過充(過放)電檢測(cè)提供回路，同時(shí)鋰離子電池組的正極還通過電阻R2與充放電保護(hù)板上的電池正端子相連，鋰離子電池組的中點(diǎn)通過電阻R3與充放電保護(hù)板上的電池中點(diǎn)端子相連，并將電阻R2與充放電保護(hù)板上的電池正端子與電容Cl相連，電容Cl另一端接電阻R3與充放電保護(hù)板上的電池中端子，電阻R3與充放電保護(hù)板上的電池中端子接電容C2，電容C2另一端接電池組的負(fù)極和充放電保護(hù)板上的電池負(fù)端子，充電時(shí)電阻R2與電容Cl組成RC回路對(duì)電池組里的一組鋰離子電池進(jìn)行整流濾波，電阻R3與電容C2組成RC回路對(duì)電池組的另一組鋰離子電池進(jìn)行整流濾波，另一組鋰離子電池組的負(fù)極與充放電保護(hù)板上的電池負(fù)相連，并將其接地，電池組的負(fù)極串聯(lián) FETl和FET2兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管，F(xiàn)ETl的門集接充放電保護(hù)板上的放電保護(hù)端子，F(xiàn)ET2的門集接充放電保護(hù)板上的充電保護(hù)端子，同時(shí)電阻R5與FET2并聯(lián)，電阻R5可以向OV鋰離子電池充電，鋰離子電池的負(fù)極通過電阻R4連接電源負(fù)端子，同時(shí)充放電保護(hù)板通過電容C3接地，通過電容C3設(shè)置延遲時(shí)間，由充放電保護(hù)板監(jiān)視電池電壓并進(jìn)行控制，當(dāng)電池電壓上升至設(shè)定值時(shí)，過充電保護(hù)管FETl截止，停止充電；當(dāng)電池處于放電狀態(tài)下，電池電壓降至設(shè)定值時(shí)，過放電控制管FETl截止，停止向負(fù)載供電，過電流保護(hù)是在當(dāng)負(fù)載上有較大電流流過時(shí)，停止向負(fù)載放電，目的是為了保護(hù)電池和場(chǎng)效應(yīng)管。本實(shí)用新型鋰離子電池組安全保護(hù)裝置的有益效果該裝置不僅保護(hù)了電池組， 而且還有效提高了電池組的使用壽命和單體電池的一致性，電池組內(nèi)部出現(xiàn)短路(過流) 時(shí)，保護(hù)裝 置立即切斷線路，將電池回路斷開，確保電池組安全。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明

圖1為本實(shí)用新型鋰離子電池組安全保護(hù)裝置的方框圖；圖2為本實(shí)用新型鋰離子電池組安全保護(hù)裝置的電原圖；圖中，1、過充保護(hù)電路，2、過流保護(hù)電路，3、高溫保護(hù)電路，4、過放保護(hù)電路。
具體實(shí)施方式
附圖為本實(shí)用新型的一種具體實(shí)施例。該實(shí)施例包括至少兩組鋰離子電池，所述鋰離子電池組連接一帶有保護(hù)電池充放電的充放電保護(hù)裝置，所述充放電保護(hù)裝置由過充保護(hù)電路1和過放保護(hù)電路4組成，過充保護(hù)電路1還串聯(lián)有過流保護(hù)電路2，過放保護(hù)電路4還串聯(lián)有高溫保護(hù)電路3，充放電保護(hù)裝置由FETl和FET2兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管和充放電保護(hù)板組成，將鋰離子電池組的正極通過電阻Rl與充放電保護(hù)板上的電源正端子相連，同時(shí)鋰離子電池組的正極還通過電阻R2與充放電保護(hù)板上的電池正端子相連，鋰離子電池組的中點(diǎn)通過電阻R3與充放電保護(hù)板上的電池中點(diǎn)端子相連，并將電阻R2與充放電保護(hù)板上的電池正端子與電容Cl相連，電容Cl另一端接電阻R3與充放電保護(hù)板上的電池中端子， 電阻R3與充放電保護(hù)板上的電池中端子接電容C2，電容C2另一端接電池組的負(fù)極和充放電保護(hù)板上的電池負(fù)端子，鋰離子電池組的負(fù)極與充放電保護(hù)板上的電池負(fù)相連，并將其接地，電池組的負(fù)極串聯(lián)FETl和FET2兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管，F(xiàn)ETl的門集接充放電保護(hù)板上的放電保護(hù)端子，F(xiàn)ET2的門集接充放電保護(hù)板上的充電保護(hù)端子，同時(shí)電阻R5與FET2并聯(lián)，鋰離子電池的負(fù)極通過電阻R4連接電源負(fù)端子，同時(shí)充放電保護(hù)板通過電容C3接地。本實(shí)用新型充放電保護(hù)裝置由兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管和充放電保護(hù)板組成，過充電控制管 FET2和過放電控制管FETl串聯(lián)于電路，由充放電保護(hù)板監(jiān)視電池電壓并進(jìn)行控制，當(dāng)電池電壓上升至設(shè)定值時(shí)，過充電保護(hù)管FETl截止，停止充電。為防止誤動(dòng)作，一般在外電路加有延時(shí)電容C3，當(dāng)電池處于放電狀態(tài)下，電池電壓降至設(shè)定值時(shí)，過放電控制管FETl截止， 停止向負(fù)載供電。過電流保護(hù)是在當(dāng)負(fù)載上有較大電流流過時(shí)，通過檢測(cè)電阻R4上的電壓與基準(zhǔn)電壓比較即可，知道電流是否過大，當(dāng)電流過大時(shí)停止向負(fù)載放電，目的是為了保護(hù)電池和場(chǎng)效應(yīng)管，過電流檢測(cè)是利用場(chǎng)效應(yīng) 管的導(dǎo)通電阻作為檢測(cè)電阻，監(jiān)視它的電壓降， 當(dāng)電壓降超過設(shè)定值時(shí)就停止放電，在電路中一般還加有延時(shí)電路，以區(qū)分浪涌電流和短路電流。
權(quán)利要求1.一種鋰離子電池組安全保護(hù)裝置，其特征是包括至少兩組鋰離子電池，所述鋰離子電池組連接一帶有保護(hù)電池充放電的充放電保護(hù)裝置，所述充放電保護(hù)裝置由過充保護(hù)電路(1)和過放保護(hù)電路(4)組成，過充保護(hù)電路(1)還串聯(lián)有過流保護(hù)電路(2)，過放保護(hù)電路⑷還串聯(lián)有高溫保護(hù)電路(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池組安全保護(hù)裝置，其特征是所述充放電保護(hù)裝置由FETl和FET2兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管和充放電保護(hù)板組成，將鋰離子電池組的正極通過電阻Rl 與充放電保護(hù)板上的電源正端子相連，同時(shí)鋰離子電池組的正極還通過電阻R2與充放電保護(hù)板上的電池正端子相連，鋰離子電池組的中點(diǎn)通過電阻R3與充放電保護(hù)板上的電池中點(diǎn)端子相連，并將電阻R2與充放電保護(hù)板上的電池正端子與電容Cl相連，電容Cl另一端接電阻R3與充放電保護(hù)板上的電池中端子，電阻R3與充放電保護(hù)板上的電池中端子接電容C2，電容C2另一端接電池組的負(fù)極和充放電保護(hù)板上的電池負(fù)端子，鋰離子電池組的負(fù)極與充放電保護(hù)板上的電池負(fù)相連，并將其接地，電池組的負(fù)極串聯(lián)FETl和FET2兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管，F(xiàn)ETl的門集接充放電保護(hù)板上的放電保護(hù)端子，F(xiàn)ET2的門集接充放電保護(hù)板上的充電保護(hù)端子，同時(shí)電阻R5與FET2并聯(lián)，鋰離子電池的負(fù)極通過電阻R4連接電源負(fù)端子， 同時(shí)充放電保護(hù)板通過電容C3接地。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種鋰離子電池組安全保護(hù)裝置，屬于電器安全保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。該鋰離子電池組安全保護(hù)裝置，包括至少兩組鋰離子電池，所述鋰離子電池組連接一帶有保護(hù)電池充放電的充放電保護(hù)裝置，所述充放電保護(hù)裝置由過充保護(hù)電路和過放保護(hù)電路組成，過充保護(hù)電路還串聯(lián)有過流保護(hù)電路，過放保護(hù)電路還串聯(lián)有高溫保護(hù)電路。本實(shí)用新型鋰離子電池組安全保護(hù)裝置的有益效果該裝置不僅保護(hù)了電池組，而且還有效提高了電池組的使用壽命和單體電池的一致性，電池組內(nèi)部出現(xiàn)短路(過流)時(shí)，保護(hù)裝置立即切斷線路，將電池回路斷開，確保電池組安全。
文檔編號(hào)H02H7/18GK202121303SQ20102052791
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月14日
發(fā)明者周華成, 李民, 田忠媛, 馬敏 申請(qǐng)人:周華成, 李民, 田忠媛, 馬敏