À l'heure actuelle, que la batterie soit une batterie au lithium fer phosphate, une batterie ternaire ou une batterie au titanate de lithium ne peut pas être séparée du circuit imprimé de protection de la batterie, quelqu'un a demandé pourquoi utiliser une carte de protection? Cela n'économiserait-il pas beaucoup d'argent de ne pas utiliser de plaque de protection? Les clients qui pensent de cette façon ne sont pas surpris, car ils ne comprennent pas les batteries au lithium, ne comprennent pas les caractéristiques de la batterie, si vous comprenez la batterie au lithium, vous sentirez que cet argent ne peut pas être économisé, c'est la dernière ligne de défense pour assurer la sécurité des produits de batterie.

PCB de batterie Li-ion


Les batteries au lithium se sont développées rapidement ces dernières années. Bien qu'ils soient développés depuis près de cent ans, il n'existe actuellement aucun matériau pouvant garantir que les batteries ne s'enflammeront pas et n'exploseront pas. Tous doivent ajouter une carte de protection pour protéger la batterie contre les surcharges, les décharges excessives, les surintensités et les courts-circuits. Pour garantir la sécurité des batteries, pourquoi les batteries au lithium ont-elles si peur de surcharger et de surcharger? La raison en est qu'à l'état surchargé, l'énergie sera excessive après que la température de la batterie aura augmenté, donc l'électrolyte se décompose pour générer du gaz, et il y a un danger de combustion spontanée ou de rupture en raison de l'augmentation de la pression interne; au contraire, à l'état surdéchargé, l'électrolyte provoque la décomposition de la batterie par décomposition. La détérioration des caractéristiques et de la durabilité réduit le nombre de recharges. Le circuit de protection de la batterie lithium-ion est d'assurer la sécurité dans un tel état surchargé et déchargé, et d'éviter que les caractéristiques ne se détériorent.

Le circuit de protection de la batterie lithium-ion est composé d'un circuit intégré de protection et de deux MOS de puissance. Le CI de protection surveille la tension de la batterie et coupe le MOS d'alimentation externe pour protéger la batterie en cas de surcharge et de décharge excessive. Protection de charge, protection contre les décharges excessives et protection contre les surintensités et les courts-circuits (comme illustré à la figure 1).

IC de protection de la batterie li-ion

(figure 1)


Protection contre les surcharges: lorsque le chargeur recharge la batterie, le courant de charge s'écoule de P + B + B- P- (comme illustré à la figure 2). L'IC a détecté la tension de la batterie. Lorsque la tension de la batterie augmente à 4,28 V ± pendant 120 ms à 50 mV, le circuit intégré de commande émet un niveau bas au port CO. Dans des circonstances normales, le port CO émet un niveau élevé et le niveau haut devient bas pour éteindre le MOS et couper le circuit de charge pour empêcher la batterie de continuer. Charge (comme illustré à la figure 3). Une fois le circuit coupé, car la charge flotte, la tension de la batterie chutera en l'absence de courant de charge. Lorsque la charge est déchargée, la tension de la batterie tombe à la tension de récupération de surcharge de 4,08 V. À ± 50 mV, le CO émet un niveau élevé et allume le tube MOS de charge. Si le chargeur peut être rechargé à ce moment, certaines personnes peuvent avoir des questions? N'avez-vous pas juste dit que le tube MOS en charge était éteint? Comment puis-je décharger même si le circuit a été coupé? En fait, c'est un problème de structure interne du tube MOS. Il y a des diodes individuelles dans le MOS. La direction de la diode est opposée à la direction de conduction du tube MOS. En même temps, le courant du circuit de décharge et du circuit de charge est opposé. Lors de la décharge, le courant s'écoule du MOS de charge. La diode du corps du tube passe à travers, de sorte qu'elle puisse continuer à se décharger après une surcharge, mais la conception doit traiter ce problème, car le courant traversant la diode du corps est limité, et il ne peut pas être déchargé à fort courant pendant une longue période temps. Sinon, le tube MOS de charge sera grillé, de sorte que la capacité de la batterie, la capacité de charge et les paramètres de protection et de récupération de tension du CI doivent être pris en compte lors de la conception de la carte de protection de la batterie. Sinon, cela peut facilement entraîner des défauts de conception, une défaillance du produit et des risques potentiels pour la sécurité.

Courant de courant de charge

(Figure 2)

Coupez le circuit de charge

(Figure 3)

Protection contre les décharges excessives: lorsque la batterie alimente l'appareil, le courant de décharge s'écoule de B + P + P- B- (comme illustré à la figure 4). Le CI détectera toujours la tension de la batterie pendant le processus de décharge. Lorsque la tension de la batterie tombe à 2,4 V Lorsque ± 100 mV dure plus de 60 ms, le circuit intégré de commande émet un niveau bas sur le port DO. Dans des circonstances normales, le port DO émet un niveau élevé et le niveau élevé devient bas pour éteindre le MOS et couper le circuit de décharge pour éviter que la batterie continue de se décharger (comme illustré à la figure 5). Une fois le circuit coupé, la tension de la batterie augmentera en l'absence de courant de décharge. Lorsque le chargeur est connecté ou que la tension de la batterie atteint la tension de récupération de décharge excessive 3,0 V ± 100 mV, DO émet un niveau élevé, allume le tube MOS de décharge, pourquoi le chargeur peut-il être connecté après que le MOS de décharge est éteint. Le principe est le même que le MOS de charge ci-dessus. Le courant de charge et le courant de décharge sont opposés et le courant traverse la diode du corps à l'intérieur du tube MOS. Il peut donc être facturé.

Protection contre les décharges excessives

(Figure 4)

Empêchez la batterie de continuer à se décharger

(Figure 5)


Protection contre les surintensités et les courts-circuits: L'importance de la protection contre les surintensités et les courts-circuits est de protéger la batterie contre les décharges à courant élevé. Une décharge à courant élevé endommage facilement la structure interne de la cellule de la batterie. Par conséquent, lorsqu'une décharge à courant élevé se produit, le circuit de décharge doit être coupé, ce qui protège la batterie et le circuit PCB. Le court-circuit est également une sorte de décharge à courant élevé. Lorsque les clients utilisent mal ou que la carte de commande principale tombe en panne, des conditions de courant élevé et de court-circuit se produisent. Le panneau de protection peut couper le circuit à temps pour garantir que le produit est dans une plage d'utilisation sûre. Le principe de protection est que le circuit intégré a une tension de détection de surintensité fixe de 0,15 V et une tension de protection contre les courts-circuits de 1,3 V. Lorsque le courant traverse le MOS, le tube MOS a une impédance et une chute de tension se produit à travers le tube MOS. Plus le courant est élevé, plus la chute de tension est élevée. Par exemple, plus grand, calculé selon U = I * R, le courant traversant le tube MOS est de 5A, et l'impédance du tube MOS est de 50 mR, puis la chute de tension générée par le Le MOS est de 0,25 mV, et il y a un comparateur à l'intérieur du CI. Lorsque la tension est supérieure à 0,15 V réglée pendant plus de 10 ms, la sortie DO passe du niveau haut au niveau bas, coupez la boucle de décharge.

En résumé, dans le système de matériaux actuel, les cellules de la batterie ne peuvent pas être séparées de la plaque de protection. La plaque de protection peut protéger le fonctionnement sûr de la cellule de la batterie. Par conséquent, il n'est pas possible d'économiser ce coût et de faire perdre à la cellule de la batterie sa fonction de protection. Si le feu ou explose, les dommages causés ne peuvent pas être compensés par l'argent économisé. Ne faites pas une grosse erreur.