[实用新型]一种带电子保护功能的圆柱体电芯结构

说明书

本实用新型涉及一种带电子保护功能的圆柱体电芯结构，包括卷芯，套设在卷芯外侧的外钢壳体，卷芯的端部固定安装绝缘塑胶盖帽，绝缘塑胶盖帽内侧固定安装电芯正极凸面五金件和电芯正极凹面五金件，电芯正极凸面五金件和电芯正极凹面五金件相互扣合，电芯正极凸面五金件和电芯正极凹面五金件之间安置锂电池保护板，锂电池保护板电连接锂离子电芯的卷芯。本结构采用了电子保护功能，能有效的对电芯充电电压、放电电压、充电电流、放电电流进行实时监测，保护电芯不会过充、过放、外部短路而损坏电芯，大大的提高了电芯的安全性和使用性，可以提高电芯使用的寿命，更大的是提高了锂离子安全性，可避免电芯因外部因素引超的起火、燃烧等安全问题。

技术领域

本实用新型涉及锂电池制造和加工领域，尤其是一种带电子保护功能的圆柱体电芯结构。

背景技术

为了保证圆柱体锂离子电芯的使用安全性，圆柱体锂离子电芯设计时一般具备电子保护功能，带电子保护功能的圆柱体锂离子电芯设计的目的是为了提高锂离子电芯的安全可靠性，可以防止圆柱体锂离子电芯外部短路功能，可以保护锂离子电芯电流过大引起的安全问题，可以保护锂离子电芯电压过放，避免电芯失效。

目前行业内的电芯都是采用了PTC方式对电芯进行保护，而PTC的工作方式只是单一的靠发热变型、自身的阻抗变大，来降低输出电流能力的材料，一般只能是电芯外部电流超过PTC设计值才能起到保护作用。PTC材料本身也是有很大的一个缺陷就是每次保护后，其自身的阻值就会增加，会降低电芯的充、放电性能，和使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种带电子保护功能的圆柱体电芯结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种带电子保护功能的圆柱体电芯结构，包括卷芯，套设在卷芯外侧的外钢壳体，所述卷芯的端部固定安装绝缘塑胶盖帽，绝缘塑胶盖帽内侧固定安装电芯正极凸面五金件和电芯正极凹面五金件，电芯正极凸面五金件和电芯正极凹面五金件相互扣合，电芯正极凸面五金件和电芯正极凹面五金件之间安置锂电池保护板，锂电池保护板电连接锂离子电芯的卷芯。

进一步，所述锂电池保护板上设有与锂离子电芯BAT连接的电流采样电阻R1，与电流采样电阻R1连接的电池放电保护开关Q1，与电池放电保护开关Q1连接的电池充电保护开关Q2。

进一步，电流采样电阻R1、电池放电保护开关Q1以及电池充电保护开关Q2均连接锂电池保护集成芯片U1。

其中，U1通过采样读取BAT的电芯电压，通过对电芯电压的高、低来进行充电过充保护和放电过放保护。充电保护是指，当电池充电达到了锂离子电芯上限电压时，必须停止对电芯充电，本设计是通过U1对电池电压的读取，当电压值超过上限时，将Q2（MOS)断开，同时放电还可以通过Q2的体二极管进行放电；过放是通过对电芯电压下限检测，如果当电芯电压超过了下限时，将会关闭Q1，电芯不能对外部放电，可以通过Q1的体二极管对电芯进行充电,确保电池一直处于安全有效的工作模式。

R1是用于采样读取对电芯充电、放电电流，通过对电流的采样，如果充电电流超出上限值时，将会把Q2关闭；如果放电电流或输出的外部短路了，将会把Q1关闭。有效的保护了电芯不会受到不正常的外部影响。

本实用新型的有益效果为：本实用新型采用了电子保护功能，能有效的对电芯充电电压、放电电压、充电电流、放电电流进行实时监测，有效的保护电芯不会过充、过放、外部短路而损坏电芯，大大的提高了电芯的安全性和使用性，可以提高电芯使用的寿命，更大的是提高了锂离子安全性，可避免电芯因外部因素引超的起火、燃烧等安全问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型锂电池保护板的原理示意图。

具体实施方式