[发明专利]一种锂电池保护电路

说明书

本发明涉及一种一种锂电池保护电路，包括锂电池接入口、放电口、充电口和充电电路，所述锂电池接入口用于连接所述锂电池正负极，所述放电口用于对所述锂电池放电，所述充电口用于对所述锂电池充电，所述充电电路对所述锂电池进行充电。其中充电口与放电口分开，这样放电口可以继续为了满足性能等要求采用特定设计，充电口可以选取通用性强的接口。电池保护电路中增加一个使能口，放入设备后，使能口拉低才能打开MOS进行放电。同时增加设计电路，使充电时，使能口也会自动拉低，MOS打开，保证正常充电。在其他情况下，电池MOS断开，保证电池对外无输出。充电回路增加单向导通回路，保证放电时，充电口无输出。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂电池保护电路。

背景技术

“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N.Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M.S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。近年来，PDA、数字相机、手机、便携式音频设备和蓝牙设备等越来越多的产品采用锂电池作为主要电源，现在锂电池已经成为了主流。

锂电池具有如下优点：

1.能量比较高，具有高储存能量密度，已达到460-600Wh/kg，是铅酸电池的约6-7倍；

2.使用寿命长，使用寿命可达到6年以上，磷酸亚铁锂为正极的电池1C(100％DOD)充放电，有可以使用10,000次的记录；

3.额定电压高(单体工作电压为3.7V或3.2V)，约等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压，便于组成电池电源组；锂电池可以通过一种新型的锂电池调压器的技术，将电压调至3.0V，以适合小电器的使用。

4.具备高功率承受力，其中电动汽车用的磷酸亚铁锂锂离子电池可以达到15-30C充放电的能力，便于高强度的启动加速；

5.自放电率很低，这是该电池最突出的优越性之一，一般可做到1％/月以下，不到镍氢电池的1/20；

6.重量轻，相同体积下重量约为铅酸产品的1/6-1/5；

7.高低温适应性强，可以在-20℃--60℃的环境下使用，经过工艺上的处理，可以在-45℃环境下使用；

8.绿色环保，不论生产、使用和报废，都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。

9.生产基本不消耗水，对缺水的我国来说，十分有利。

然而，锂电池还存在如下缺点：

1.锂原电池均存在安全性差，有发生爆炸的危险。

2.钴酸锂的锂离子电池不能大电流放电，价格昂贵，安全性较差。

3.锂离子电池均需保护线路，防止电池被过充过放电。

因此，与镍镉、镍氢电池不太一样，由于锂离子电池能量密度高必须考虑充电、放电时的安全性，以防止特性劣化。为了提高锂电池充放电安全性通常采用如下保护：

1.电压保护：过充、过放保护，这要根据电池的材料不同而有所改变。

过充保护，单节电池保护电压都会高出电池充饱电压50～150mV，动力电池选择电池的充饱电压，甚至还要比此电压还低些。比如锰锂电池，可以选择4.18V～4.2V。因为它是多串数的，整个电池组的寿命容量主要是以容量最低的那颗电池以准，小容量的总是在大电流高电压工作，所以衰减加快。而大容量每次都是轻充轻放，自然衰减要慢得多了。为了让小容量的电池也是轻充轻放，所以过充保护电压点不要选择太高。