分析便携式消费电子产品中的锂电池保护

跟着规划时姑且外形较薄的便携式消费电子产品，比方智能手机、平板电脑和其它先进的手持式电子产品变得日益普及，锂离子(Li-ion) 和锂聚合物 (LiP) 电池 (统称为锂电池)，现已成为这些运用“有必要选用”的电源。跟着用于消费产品的电池技能和外形标准突破了传统的圆柱形电池，锂电池因其高能量密度、小外形标准和规划灵活性而需求不断增加。这些电池需求更小的电路保护器件，在更薄且更紧凑的低侧高便携产品中供应强大的保护功用。http://www.dghoppt.cn/       ="content-type">

1 保护需求

锂电池组对于外部短路、充电失控情况和滥用过充所引起的缺点非常灵敏，这些缺点或许形成具有破坏性的过流和过热情况。此外，UL、IEC和IEEE等组织针对锂离子和锂聚合物电池组拟定了强制执行的安全标准和既定测试要求，以证明它们能够抵挡短路和过充作业。

过充电、深度放电或短路情况或许发生热量而导致锂电池芯胀大、分裂或或许起火。虽然电池芯内部的缺点不太遍及，但供应电池过热或过充保护及欠压或过压保护的电池组保护电路发生缺点便或许引起热失控，有或许发生灾难性缺点。这些电子设备一般含有保护操控模块(Protection Control Module,PCM)，保护模块或许包括电量计、充电操控或许一个IC和FET器件，因此多电池芯构成的电池组需求多级保护。

不同化学特性的电池需求特定的充电曲线来优化功用并最大极限地减小潜在的损害。假定这一特性曲线没有满足，则或许发生过充情况。过流或过压情况或许两者的结合，都或许导致电池芯的过充。假定充电电流或电压超越规定值，电池温度便或许急剧升高。在典型的过充缺点中，当过大电压加在彻底充电的电池芯上，电池芯的温度便会上升，导致电池芯内部的化学功用衰退。

2 PolySwitchPPTC器件

低温PolySwitchPPTC(正温度系数聚合物)器件特别适用于束缚充电电流不超越电池组的正常作业温度。该器件的可复位功用可确保由于露出于高存储温度而引起的误动作 (如在大热天将手机留在车中) 而不会使电池组永久失效，而且，由于电池组或许遇到的大大都缺点情况相对稀有，或许仅仅偶发生业，因此可复位保护一般是首选方法。

锂电池组一般包括能够检测和施行过压保护、欠压保护、过热保护和过流保护的IC，IC和MOSFET用作首要的电池保护，连同电量计来盯梢电池容量、充电情况(百分比)、用完时刻(分钟)、电池电压(mV)和温度。

PolySwitchPPTC器件与电池串连，假定操控电路发生缺点便可供应二级保护。虽然半导体电路被认为是可靠的，但在有些情况下，包括过高的静电放电、短路情况下的高温或振动，首要保护电路或许会发生缺点。这时，PolySwitch PPTC器件能协助供应充电和放电时的电池过热保护，以及多重过流保护。假定电路中加入了PolySwitch PPTC器件，跟着电池温度上升，PPTC周围温度相应上升，较小的电流就会触发PPTC的保护功用。

PolySwitch PPTC器件具有低电阻特性，有助于满足电池组的低电阻需求，在发生过充电的情况下，其低动作温度有助于避免电池的热失控。PolySwitch PPTC可复位器件具有各种外形标准和额定电流，以及从85℃ 至125℃的一系列热保护温度。

PolySwitch 带状产品

PolySwitch PPTC 带状产品包括SRP、LR4、VTP、VLR、VLP、MGP和MXP系列，这些器件能够设备在圆柱形电池组、方形电池，乃至软包装电池中，能够运用于特定化学性或运用标准的电池。PPTC “带状”器件被规划成具有标签一样的扁平外形，被便于运用点焊方法连接到电池芯或电池组的条带上。

PolySwitch PPTC表面贴装器件

PolySwitch PPTC表面贴装产品体积小，有助于节约电路板空间和下降本钱，非常适宜空间受限的电池保护板运用。例如，miniSMDxxxx和miniSMDxxxLR (低电阻)器件具有薄和小外形标准，能够运用回流焊工艺。虽然大都表面贴装PPTC器件都现已具有低电阻，但这些miniSMDxxxLR器件能供应更低的电阻，有助于坚持系统的低电阻。

PolySwitch PPTC 圆环器件

PolySwitch PPTC环状器件是运用PTC资料制作的圆环，能够放入Li-ion 18650圆柱形状电池头部，在电池芯安装之前的运送和搬运期间保护电池芯。这些环状器件还可为AA和AAA标准的非充电电池供应保护，而这些电池能够独自销售予顾客运用。

PolySwitch PPTC L型带状器件

PolySwitch PPTC L型带状器件为锂电池运用供应一个可点焊及可回流焊方案，在室温下的作业电流高达4A，适用于高功用平板电脑。此外，它们还具有超低电阻，有助于坚持系统低电阻。将保护电路放置在接近电池芯的当地，能够减少较长的金属连接片，有助于提升热感测功用。L-Tab器件能够通过回流焊焊接到电池PCM上，该器件的L形状一端能够直接点焊到电池芯的电极上，从而节约本钱。此外，当折叠PCM以放入电池组时，其L形状有助于减少生产流程。

3 具有热保护功用的金属混合PPTC器件 (MHP-TA)

MHP-TA(热保护)系列MHP (金属混合PPTC)器件为较高能量锂聚合物电池组供应了立异性的节约空间处理方案，这些超薄、可复位热关断(TCO)器件包括一个与双金属片断路器并联的PPTC器件。它们在72 C°至90C°温度下进行热保护，一起选用小型SMD封装，供应高耐压和低坚持电流。MHP-TA器件的优势包括极低的电阻、热关断才华并供应闭锁保护，以及复位才华。由于内置PPTC在缺点期间坚持了双金属触点翻开，所以消除了传统双金属片的非闭锁特性。

4 表面贴装保险丝

表面贴装保险丝能够供应或许引起灾难性成果的不行恢复保护，TE电路保护部为这些器件供应了从0402到1206的表面设备封装标准规划，大大都安全标准束缚了最大熔断器电流为5A。在发生缺点时熔断保险丝，使电池组永久失效。当某个运用发生过流缺点时期望电路永久关断， 此刻需求的是保险丝而不是可恢复的PolySwitch PPTC。

5 总结

电池组的发展趋势是更高的空间功率，这就需求更小的保护器件。现在，电池运用规划人员。能够从一系列不同外形标准和特性的各种保护器件中进行挑选，以满足他们的规划需求。

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