【正文】 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 目錄 課題研究背景 ……………………………………………………………… 5 課題的研究方向 和發(fā)展前景 ...................................................................... 5 鋰電池保護電路的現狀 ..................................................................... 6 鋰電池保護電路的發(fā)展前景 ............................................................ 7 選題的目的和意義 ...................................................................................... 7 設計要求 ...................................................................................................... 8 鋰電池的介紹 ............................................................................................ 10 鋰電池簡介 ...................................................................................... 10 鋰電池的特點 .................................................................................. 10 鋰電池的充電原理 .......................................................................... 12 鋰電池的放電原理 .......................................................................... 13 鋰電池的工作過程 .......................................................................... 14 鋰電池保護的必要性 ...................................................................... 14 鋰電池的保護功能 …………………………………………………… ..15 鋰電池保護回路電路 ........……………………………………… ..15 保護功能剖析 …………………………………………………… ..15 鋰電池保護電路的制作 ............................................................................. 23 設計電路 ..................................................................................... … .23 確定選用元件的型號及參數 ........................................................ ..24 繪制 PCB 電路板 .......................................................................... ..24 實際電路測試 ............................................................................... … .........26 理論與實際對比分析 .......................................................................... … ..26 多串保護電路 …………………………………………………………… ..26 電芯的正確串并聯 ……………………………………………… ...26 保護項目及注意事項 ……………………………………………… 34 致謝 ………………………………………………………………………… … …… .36 參考文獻 …………………………………………………………………………… .37 附錄 畢業(yè)項目報告紙 共 39 頁 第 4頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 附 1 鋰電池保護電路電路圖 ........................................................................ 38 附 2 鋰電池保護電路實物圖 ...................................................................... 39 畢業(yè)項目報告紙 共 39 頁 第 5頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 1 緒論 課題研究背景 鋰離子電池因儲能容量大、使用壽命長、清潔環(huán)保、能量體積比大等眾多優(yōu)點，所以在各行各業(yè)被廣泛使用，逐漸成為了電池的主流產品。所以需要相匹配的電池保護電路來確保電池以及使用設備的安全。而關于鋰電池組的保護電路則更少了，且這些鋰電池組保護電路支持的電池串數較少（一般不多于 6 串），這就使得其對大型鋰電池組的保護力不從心了。 畢業(yè)項目報告紙 共 39 頁 第 6頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 課題的研究方向和發(fā)展前景 鋰電池保護電路的現狀 目前市場上已有的各種鋰電池保護電路的類型有兩種，一種是使用分立元件，另一種是使用專 業(yè)的電池管理檢測芯片。 畢業(yè)項目報告紙 共 39 頁 第 7頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 鋰電池保護電路的發(fā)展前景 鋰電池保護電路未來的發(fā)展將以提高偵測電壓的精度、降低保護 IC 的功耗及包裝成本、整合 MOS、改進誤動作防止功能等，同時充電器連接端子的高耐壓化也是開發(fā)的重點。因此，鋰電池保護芯片的單晶化將需一段時間來解決。而且由于功能齊全，所以可以根據實際需要通過更改電路參數或器件類型來開發(fā)出新的型號。在制作過程中， 培養(yǎng) 個人 獨立思考問題和解決問題的能力 ， 為今后工作做好技術儲備 。 50(mV) 過充保護延時 (mS) ＜ 1000 177。 50(mS) 過放保護解除電壓（ V） 177。 1(A) 短路保護延遲 (uS) ＜ 200 177。 50(mV) 畢業(yè)項目報告紙 共 39 頁 第 9頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 (a) BL5C 鋰電池的充電特性曲線 圖 (b) BL5C 鋰電池的放電特性曲線 測試時電池使用 Nokia BL5C 型手機鋰電池，充電器選用與其匹配的萬能型充電器，其具體參數見表 ， BL5C 的充放電特性見圖 (a)及 (b)，此圖源于三洋能源有限公司測試組。 畢業(yè)項目報告紙 共 39 頁 第 10頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 鋰電池的介紹 鋰電池簡介 鋰電池（鋰原電池）和鋰離子電池是 20 世紀開發(fā)成功的新型高能電池。 鋰電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。當對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經過電解液運動到負極。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。 鋰電池的特點 鋰離子電池：是一種高能量密度的電池，它與同樣大小的鎳鎘電 池、鎳金屬氫電池相比，電量儲備更大、重量也更輕。 鋰電池的缺點： 鋰原電池均存在安全性差，有發(fā)生爆炸的危險； 鈷酸鋰的鋰離子電池不能大電流放電，安全性較差； 鋰離子電池均需保護線路，防止電池被過充過放電； 生產要求條件高，成本高。所以鋰電池成為新一代的主流電池是有其必然性的。電池接入充電器后，充電器首先進行預處理，主要對電池進行檢查，檢查方法是以 A/l5 量 級的電流對電池進行溫和的預充看其電壓能否上升到規(guī)定門限（ ），否則斷定電池報廢；成功預充電后則進入恒流區(qū)，以較高的恒定電流約 1A 對電池進行快速充電。 一般鋰電池 所用的 充電電流設定在 至 1A 之間，電流越大，充電越快， 但 同時電池發(fā)熱也越大。 對 于鋰 電池來說， 自放電率是很低的，所以其 正常使用 的過程 就是放電 的過程。同時越大的放電電流也會導致電池發(fā)熱，嚴重的將對電池造成損傷。按照國家 標準，當容量下降到額定容量的 60%時，即認為電池壽命結束。 所以 每次充電不要完全充滿，放電不要完全放空，可以大大延長 鋰電池的 壽命。在過度放電的情形下 ,電解液因分解而導致電池特性劣化 ,并造成充電次數的降低。 總之，鋰電池的過充和過放都會對電池本身以及用電設備造成很大的損害。 保護回路的必要性： 鋰離子可充電池如果發(fā)生過充電或過放電，常會出現電池膨脹、漏液等異常現象，保護回路可防止器本身或充電器有故障，或因使用不當，電池出現破損及性能惡化而設置的。 避免保護回路損壞： 避免在強靜電的場所使用電池，例如某些實驗 室、精密儀器附近、空曠處雷雨等等。 由于聚合物自復保險絲為導體，其上會有電流通過。當溫度達到 125 176。上述過程可循環(huán)多次 .圖例說明 PTC的保護原理如下圖 : 冷態(tài) PTC 電阻值僅幾十毫歐 ,而熱態(tài)電阻值可達幾百千歐姆 . 三 .鋰離子電池的保護線路