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介紹鋰離子電池保護(hù)板技術(shù)指標(biāo)與鋰離子電池保護(hù)解決方法

鋰離子電池保護(hù)板技術(shù)指標(biāo)

1、電壓保護(hù)能力

過充電保護(hù):鋰離子電池保護(hù)板必須具有預(yù)防電芯電壓超過預(yù)設(shè)值的能力過放電保護(hù):保護(hù)板必須具有預(yù)防電芯電壓底于預(yù)設(shè)值的能力

2.電流能力

保護(hù)板作為鋰電芯的安全保護(hù)器件,既要在設(shè)備的正常工作電流范圍內(nèi),能可靠工作,又要在當(dāng)電池被意外短路或過流時能迅速動作,使電芯得到保護(hù)。

3、導(dǎo)通電阻

由于通訊設(shè)備的工作頻率較高,數(shù)據(jù)傳輸要求誤碼率低,其脈沖串的上升及下降沿陡,故對電池的電流輸出能力和電壓穩(wěn)定度要求高,因此保護(hù)板的MOS管開關(guān)導(dǎo)通時電阻要小,單節(jié)電芯保護(hù)板通常在<70m,如太大會導(dǎo)致通訊設(shè)備工作不正常,如手機(jī)在通話時突然斷線、電話接不通、噪聲等現(xiàn)象。

4、自耗電流

含義:IC工作電壓為3.6V,空載狀態(tài)下,流經(jīng)保護(hù)IC的工作電流,一般極小.保護(hù)板的自耗電流直接影響鋰離子電池的待機(jī)時間,通常規(guī)定保護(hù)板的自耗電流小于10微安。

5、機(jī)械性能、溫度適應(yīng)能力、抗靜電能力

鋰離子電池保護(hù)板必須能通過國標(biāo)規(guī)定的震動,沖擊試驗(yàn);保護(hù)板在-40到85度能安全工作,能經(jīng)受±15KV的非接觸ESD靜電測試。

鋰離子電池保護(hù)解決方法

近幾年來,業(yè)界出現(xiàn)了將幾個芯片封裝在一起以提高集成度、縮小最后方法面積的趨勢。鋰離子電池保護(hù)市場也不例外。兩種鋰離子電池保護(hù)方法A及B看起來是將兩個芯片集成于一個芯片中,但實(shí)際上其封裝內(nèi)部控制器IC及開關(guān)管芯片仍是分開的,來自不同的廠商,該方法僅僅是將二者合封在一起,俗稱二芯合一。

XB430X系列芯片集成度非常高,不僅將傳統(tǒng)的控制IC和開關(guān)管集成,而且將原理圖1中R1、R2也集成到同一芯片。集成后的芯片非常小,最小的可以采用市面上通用的SOT23-05L封裝。該芯片系列開關(guān)管內(nèi)阻極低,最小內(nèi)阻可達(dá)40m以下,與市面上最好的開關(guān)管內(nèi)阻相當(dāng)。當(dāng)采用最小封裝SOT23-05L時,持續(xù)充電和放電電流可達(dá)2.5安培,而不會有散熱問題。若持續(xù)充放電電流大于2.5A,建議使用XB430X系列中的SOP8封裝產(chǎn)品。

XB430X具有傳統(tǒng)保護(hù)方法中的所有保護(hù)功能:過充保護(hù)、過放保護(hù)、過流保護(hù)和短路保護(hù)。不僅如此,由于控制IC與開關(guān)管集成于同一芯片,控制IC可隨時檢測開關(guān)管芯片溫度。當(dāng)電池因長期在高溫環(huán)境下使用,或充放電時電流超過正常充放電電流,卻又沒有達(dá)到過流保護(hù)閾值等原因而致使芯片溫度過高時,會啟動過溫保護(hù)功能,以保護(hù)芯片及電池。另外,內(nèi)置開關(guān)管帶有ESD保護(hù)功能,可大幅提高保護(hù)板和電池在加工過程中的良率。

XB430X內(nèi)部控制IC及開關(guān)管來自于同一個生產(chǎn)工藝,同一個廠商,封裝選用最成熟通用的封裝形式,因而一致性能比傳統(tǒng)方法、二芯合一方法、正極保護(hù)方法都要高很多。

采用XB4301系列芯片,完成最終電池保護(hù)方法只需兩個元器件,與傳統(tǒng)方法的5個元器件相比,每臺貼片機(jī)的產(chǎn)量和效率可以提高到原來的2.5倍。與傳統(tǒng)的方法相比,鋰離子電池保護(hù)板廠商不僅不要購買電阻及開關(guān)管芯片,精簡了資源鏈,而且在制作保護(hù)板時減少兩個電阻的焊盤以及開關(guān)管的8個焊點(diǎn),從而大大降低了保護(hù)板的制作成本。

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