[实用新型]一种基于PTC元件的锂电池保护芯片电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及锂电池保护芯片，具体涉及一种基于PTC元件、具备温度检测功能的锂电池保护芯片电路。

背景技术

随着二十世纪以来微电子技术的迅猛发展，小型化的电子设备日益增多，对电源提出了很高的要求，例如更小型、更高容量等。因此，锂电池以其高性能、更小型、更高容量等优点而随之进入了大规模的实用阶段。目前，锂离子电池大量应用在手机、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上，可以说是最大的应用群体。

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：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。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。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。寿命长，正常使用其循环寿命可达到500 次以上。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。

为了防止锂离子电池在出现过充电、过放电及过电流时出现问题，在容纳锂离子电池的电池组中设置了具有使锂离子电池在工作时不形成过充电、过放电和过电流的锂电池保护芯片电路。目前的锂电池保护芯片电路一般是在过充电、过放电及过电流时打开的电子开关发挥作用的FET（Field Effect Transistor缩写(FET)，场效应晶体管简称场效应管）芯片结构，一般具有用合成树脂部封装芯片及引线引的COB（Chip On Board，片上系统）结构及对封装件进行安装的分立模块结构。另外，电池组可使用专用的充电器进行充电。

在充电过程中，常常因为过电流流过时FET芯片发热，而现有的锂电池保护芯片电路均没有温度检测功能，给锂电池保护芯片电路带来一定的安全隐患。

实用新型内容

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种基于PTC元件的锂电池保护芯片电路，利用PTC热敏电阻，为现有的锂电池保护芯片电路增加温度检测功能，使其在检测到锂电池保护芯片电路的内部温度过高时，则断开锂电池保护芯片电路的通路，从而解决现有技术之不足。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种基于PTC元件的锂电池保护芯片电路，包括控制IC芯片U1、阻容元件、MOSFET开关器件和PTC热敏电阻，控制IC芯片U1通过阻容元件检测电池电压与回路电流，并通过MOSFET开关器件控制充电回路与放电回路的导通与关断；所述PTC热敏电阻串联于阻容元件和电池之间。

作为一种可行的方案，该锂电池保护芯片电路包括控制IC芯片U1、PTC热敏电阻、电阻R1、电阻R2、电容C1、场效应管M1和场效应管M2，控制IC芯片U1的VDD引脚依次串联电阻R1和PTC热敏电阻，之后连接至电池的正端；控制IC芯片U1的Ct引脚悬空；控制IC芯片U1的Vss引脚和控制IC芯片U1的VDD引脚之间分别连接电容C1的两端；控制IC芯片U1的Dout引脚连接场效应管M1的G端；控制IC芯片U1的Cout引脚连接场效应管M2的G端；控制IC芯片U1的的V-引脚串联电阻R2之后连接至场效应管M2的S端，场效应管M2的D端与场效应管M1的D端连接；场效应管M1的S端与控制IC芯片U1的Vss引脚一起连接至电池的负端。

进一步的，所述控制IC芯片U1可采用现有市场上已有的型号的IC芯片实现，例如DS9541、DA7112、R5421等型号的控制IC芯片。

本实用新型通过上述电路结构，在现有的锂电池保护芯片电路增设一PTC热敏电阻，即可实现温度检测功能，使其在检测到锂电池保护芯片电路的内部温度过高时，则断开锂电池保护芯片电路的通路，具有很好的实用性。本实用新型结构简单，容易实现，易于产业化推广。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的电路原理图。

具体实施方式