鋰離子電池簡介

自從鋰離子電池誕生起, 安全問題就一直伴隨著, 隨著手機、平板電腦等便攜式電子設備的普及，對電池容量的要求也越來越高, 同時, 要求電池的體積越來越小, 這就要求電池芯的能量密度高, 而危險性也就隨之增加。因此, 鋰離子電池的保護是不可缺少的
，針對不同類型的鋰離子電池，不同廠家也提出了不同的保護方案。

電池類型及其保護：

鋰離子電池有多種分類，按照形狀可分為：圓柱形和方形；按照電解液狀態又可分為：鋰離子和鋰聚合物電池，目前
，移動電源所用電池芯大多為圓柱形的18650 cell（直徑18mm, 長度65mm）和方形的鋰聚合物電池芯。下麵從電池結構上來分析其安全性。
1. 圓柱形鋰離子電池（18650）

電池芯內部有PPTC（可恢複保險器件）用於過溫度及過電流保護。當電池芯溫度過高或電流過大時，PPTC 會變成高阻狀態
，從而阻斷電池芯充放電電流
，避免電池起火爆炸。
圓柱形鋰離子電池


2. 方形鋰電池

MHP-TA 及 PPTC 緊貼電池芯的設計可以使 MHP-TA 和 PPTC 更好的感測電池溫度，當電池溫度異常升高時可以呈現高阻
，阻礙電池的充放電電流
，確保電池的安全使用。
方形鋰電池


保護電路可分為兩部分：主動組件保護（保護 IC 和 MOSFET），又稱為一級保護
，被動組件保護（MHP
，PTC，Fuse），又稱為二級保護。一級保護電路主要是針對電池的過充、過放

、過載及短路進行保護，采用IC 檢測電池電壓及充放電電流去控製 MOSFET 導通或關斷從而保證鋰電池工作在安全狀態。

幾種不同的電池保護方案：

1.（Safety IC + MOSFET）+ Fuse

這種放案裏的 Fuse 有三種：熱保險絲， 普通電流保險絲
，慢斷型電流保險絲。

熱保險絲可以較好的保護電池芯避免因發熱而產生的起火爆炸

，而且成本較低。但是
，由於電流大小
、環境溫度、電路板溫度及電池芯溫度都容易引起熱保險絲的誤動作，其不可恢複特性使得這種方案的應用有一定的局限性。
[page]

普(pu)通(tong)電(dian)流(liu)保(bao)險(xian)絲(si)成(cheng)本(ben)低(di)，對(dui)於(yu)電(dian)池(chi)的(de)過(guo)充(chong)電(dian)保(bao)護(hu)效(xiao)果(guo)不(bu)佳(jia)，因(yin)為(wei)其(qi)不(bu)能(neng)感(gan)測(ce)電(dian)池(chi)芯(xin)的(de)溫(wen)度(du)。電(dian)池(chi)短(duan)路(lu)容(rong)易(yi)燒(shao)斷(duan)保(bao)險(xian)絲(si)，不(bu)可(ke)恢(hui)複(fu)，電(dian)池(chi)報(bao)廢(fei)
，因(yin)此(ci)，這(zhe)種(zhong)保(bao)護(hu)方(fang)案(an)主(zhu)要(yao)應(ying)用(yong)於(yu)低(di)端(duan)的(de)鋰(li)電(dian)池(chi)。

慢 斷型電流保險絲的動作時間長於 Safety IC 的過電流保護動作時間，這就保證了 Safety IC 作(zuo)為(wei)主(zhu)動(dong)組(zu)件(jian)的(de)第(di)一(yi)級(ji)保(bao)護(hu)作(zuo)用(yong)，不(bu)會(hui)觸(chu)發(fa)作(zuo)為(wei)二(er)級(ji)保(bao)護(hu)的(de)保(bao)險(xian)絲(si)，電(dian)池(chi)處(chu)於(yu)安(an)全(quan)狀(zhuang)態(tai)。這(zhe)種(zhong)方(fang)案(an)對(dui)於(yu)電(dian)池(chi)芯(xin)的(de)過(guo)充(chong)電(dian)保(bao)護(hu)效(xiao)果(guo)不(bu)佳(jia)，但(dan)是(shi)在(zai)電(dian)池(chi)芯(xin)安(an)全(quan)的(de)前(qian)提(ti)下(xia)， 此種方案可以滿足 LPS 的要求。

2.（Safety IC + Mosfet）+ PTC/MHP


鋰電池起火爆炸的可能原因：

A. 由於電路參數設計不當或組件故障導致保護電路實效。

B. 鋰電池芯本身不合格，即使正常充電也有可能起火爆炸。

jiyuyishangyuanyin
，guojishangzhenduilidianchideanguibiaozhunmingqueyaoqiulidianchizaiyijibaohushixiaodeqingkuangxiakeyianquanchongfangdian。yinci，weileranglidianchideyingyonggengjiaanquan
，zaiyijibaohudianlu （IC/MOSFET）的基礎上，又增加了一級被動組件保護，使用可恢複保險器件（PTC 或 MHP）去檢測電池芯的溫度，當溫度異常升高時，PTC 或 MHP 立刻呈現高阻狀態，阻礙電池的充放電
，從而防止鋰電池的起火爆炸，保護原理如下圖。由圖可知
，當電池溫度升高時
，PTC 動作
，充電回路高阻
，電流接近零
，電池溫度迅速下降。





[page]



3. 雙（Safety IC + MOSFET）


下圖是導致電池起火的一些原因。






教你如何延長筆記本電腦電池使用壽命

電路保護：由壓敏電阻器組成的保護電路設計