CN203826935U - 锂电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锂电池，包括电芯以及与所述电芯连接的保护板，所述保护板上设有用于对所述电芯进行保护的保护电路，所述保护电路包括第一保护芯片、第二保护芯片、第一开关单元以及第二开关单元；所述第一开关单元包括第一MOS管和第二MOS管，所述第二开关单元包括第三MOS管和第四MOS管。上述锂电池，保护电路设置有第一保护芯片和第二保护芯片，能够对锂电池起到双重保护的作用。同时，并联设置的第一开关单元和第二开关单元在提高锂电池的保护性能的同时能够降低MOS管两端的内阻，使得输出电流更大，增大锂电池的输出功率。

Description

锂电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种锂电池。

背景技术

随着手机以及平板电脑等移动设备所附功能的多样化，移动设备的电量消耗也随之增大。人们通过增大电池容量来满足对移动设备的电池电量的需求。传统的移动设备的电池多为锂电池，其电压为4.2伏特，增容后的锂电池的电压为4.35伏特，其容量约增加10%（同体积尺寸）。随着锂电池容量的增加，锂电池的保护性能要求也随之提高。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种保护性能高的锂电池。

一种锂电池，包括电芯以及与所述电芯连接的保护板，所述保护板上设有用于对所述电芯进行保护的保护电路，所述保护电路包括第一保护芯片、第二保护芯片、第一开关单元以及第二开关单元；所述第一开关单元包括第一MOS管和第二MOS管，所述第二开关单元包括第三MOS管和第四MOS管；所述第一保护芯片的电源输入引脚和所述第二保护芯片的电源输入引脚连接后与所述电芯的正极连接；所述第一保护芯片的放电控制输出引脚和所述第二保护芯片的放电控制输出引脚连接后与所述第一MOS管的栅极、所述第三MOS管的栅极连接；所述第一保护芯片的充电控制输出引脚和所述第二保护芯片的充电控制输出引脚连接后与所述第二MOS管的栅极、所述第四MOS管的栅极连接；所述第一MOS管的源极与所述电芯的负极连接，漏极与所述第二MOS管的漏极连接；所述第二MOS管的源极与所述第二保护芯片的接地引脚、电流检测引脚连接；所述第三MOS管的源极与所述第一保护芯片的接地引脚连接，漏极与所述第四MOS管的漏极连接；所述第四MOS管的源极与所述第一保护芯片的电流检测引脚连接；所述第一保护芯片的电源输入引脚和接地引脚之间连接有第一电容；所述第二保护芯片的电源输入引脚与接地引脚之间连接有第二电容。

在其中一个实施例中，所述第一保护芯片的电源输入引脚串联第一电阻后与所述电芯的正极连接；所述第二保护芯片的电源输入引脚串联第二电阻后与所述电芯的正极连接；所述第一保护芯片的电流检测引脚与所述第四MOS管的源极之间还串联第三电阻；所述第二保护芯片的电流检测引脚与所述第二MOS管的源极之间还串联第四电阻。

在其中一个实施例中，所述第一保护芯片和所述第二保护芯片的结构相同。

在其中一个实施例中，所述第一MOS管、所述第二MOS管、所述第三MOS管以及所述第四MOS管均为NMOS管。

在其中一个实施例中，所述保护板通过镍片焊接于所述电芯上。

在其中一个实施例中，还包括胶壳头盖和胶壳尾片；所述胶壳头盖与所述保护板通过卡扣连接；所述胶壳尾片粘接于所述电芯上与所述胶壳头盖相对的一端。

在其中一个实施例中，所述胶壳尾片和所述胶壳头盖的材料为ABS工程塑料。

在其中一个实施例中，所述胶壳头盖内填充有用于静电屏蔽的塑胶。

在其中一个实施例中，还包括包裹所述电芯的标签。

上述锂电池，保护电路设置有第一保护芯片和第二保护芯片，能够对锂电池起到双重保护的作用。同时，并联设置的第一开关单元和第二开关单元在提高锂电池的保护性能的同时能够降低MOS管两端的内阻，使得输出电流更大，增大锂电池的输出功率。

附图说明

图1为一实施例中的锂电池的结构示意图；

图2为一实施例中的锂电池的保护电路的电路原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1所示为一实施例中的锂电池的结构示意图，其包括电芯110以及保护板120。保护板120用于对电芯110进行保护，如进行过充、过放、过流以及短路保护等。保护板120通过镍片焊接于电芯110的一端。

保护板120上设置有用于对电芯110进行保护的保护电路。保护电路包括第一保护芯片、第二保护芯片、第一开关单元以及第二开关单元。其中，第一开关单元包括第一MOS管和第二MOS管。第二开关单元包括第三MOS管和第四MOS管。第一保护芯片的电源输入引脚和第二保护芯片的电源输入引脚连接后与电芯110的正极连接。第一保护芯片的放电控制输出引脚和第二保护芯片的放电控制输出引脚连接后与第一MOS管的栅极、第三MOS管的栅极连接。第一保护芯片的充电控制输出引脚和第二保护芯片的充电控制输出引脚连接后与第二MOS管的栅极、第四MOS管的栅极连接。第一MOS管的源极与电芯110的负极连接，漏极与第二MOS管的漏极连接。第二MOS管的源极与第二保护芯片的接地引脚、电流检测引脚连接。第三MOS管的源极与第一保护芯片的接地引脚连接，漏极与第四MOS管的漏极连接。第四MOS管的源极与第一保护芯片的电流检测引脚连接。第一保护芯片的电源输入引脚和接地引脚之间连接有第一电容。第二保护芯片的电源输入引脚与接地引脚之间连接有第二电容。第一保护芯片和第二保护芯片分别控制第一开关单元和第二开关单元中的MOS管的导通情况，进而在电芯110工作异常时进行相应的保护。

图2所示为一具体实施例中锂电池中的保护电路的原理图。保护电路包括第一保护芯片U1、第二保护芯片U2、第一开关单元以及第二开关单元。其中，第一开关单元包括第一MOS管Q1和第二MOS管Q2。第二开关单元包括第三MOS管Q3和第四MOS管Q4。在本实施例中，第一保护芯片U1和第二保护芯片U2的型号相同，均为G2N。第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3以及第四MOS管Q4均为NMOS管。在其他的实施例中，第一保护芯片U1和第二保护芯片U2也可采用其他能够对电芯110进行过流、过充、过放以及短路保护的芯片型号。第一开关单元和第二开关单元可以采用集成MOS管芯片，如型号为8810的MOS管芯片。

具体地，第一保护芯片U1的电源输入引脚VCC串联第一电阻R1后与电芯110的正极B+连接。第一保护芯片U1的电源输入引脚VCC和接地引脚GND之间连接有第一电容C1。第一保护芯片U1的放电控制输出引脚DO和第二保护芯片U2的放电控制输出引脚DO连接后与第一MOS管Q1的栅极、第三MOS管Q3的栅极连接。第一保护芯片U1的充电控制输出引脚CO和第二保护芯片U2的充电控制输出引脚CO连接后与第二MOS管Q2的栅极、第四MOS管Q4的栅极连接。第二保护芯片U2的电源输入引脚VCC串联第二电阻R2后连接于电芯110的正极B+。第二保护芯片U2的电源输入引脚VCC和接地引脚GND之间连接有第二电容C2。第一MOS管Q1的源极与电芯110的负极B-连接，漏极与第二MOS管Q2的漏极连接。第二MOS管Q2的源极与第二保护芯片U2的接地引脚GND连接。第二MOS管Q2的源极还串联第四电阻R4后与第二保护芯片的电流检测引脚CS连接。第三MOS管Q3的源极与第一保护芯片U1的接地引脚GND连接，漏极与第四MOS管Q4的漏极连接。第四MOS管Q4的源极串联第三电阻R3后与第一保护芯片U1的电流检测引脚CS连接。

在本实施例中，第一保护芯片U1和第二保护芯片U2对电芯110的工作状态进行判断，并通过充电控制输出引脚CO以及放电控制输出引脚DO控制第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3以及第四MOS管Q4的导通或截止，实现对电芯110的保护。例如，当放电过程中出现过放时，第一保护芯片U1和第二保护芯片U2的放电控制输出引脚DO输出低电平，第一MOS管Q1和第三MOS管Q3截止，切断电芯110的输出，对电芯110进行保护。由于第一保护芯片U1和第二保护芯片U2独立工作，当其中一个保护芯片不能正常工作时，另外一个保护芯片也能够正常运行，对锂电池起到双重保护的作用。并联设置的第一开关单元以及第二开关单元可有效降低MOS管两端的内阻，使得输出电流增大，输出功率增大。上述锂电池，通过设置的保护电路能够增大电池的输出功率，使得电池的输出性能更加稳定和安全。

在本实施例中，锂电池还包括胶壳头盖130、胶壳尾片140以及标签150，如图1所示。胶壳头盖130通过卡扣连接方式与保护板120连接。胶壳尾片140粘接于电芯110上与胶壳头盖130相对的一端。具体地，胶壳尾片140通过3M胶粘接于电芯110上。胶壳头盖130和胶壳尾片140的材料均采用ABS工程塑料。在本实施例中，胶壳头盖内还通过灌胶填充的方法填充有用于静电屏蔽的塑胶。填充的塑胶需要具有较好的流动性能。在本实施例中，填充的塑胶为HM101或HM102。在其他实施例中，填充的塑胶也可以为其他具有静电屏蔽且具有较好流动性能的材料。填充的塑胶能够保证保护板120与电芯110绝缘，同时减少外界静电对保护板120的干扰。在胶壳头盖130的一侧设有密封口132，以提高锂电池整体封装的密封性。标签150用于包裹整个电芯110，同时对连接于电芯110上的保护板120、胶壳头盖130以及胶壳尾片140进行包裹。

上述锂电池，具有较高的输出功率，输出性能稳定安全并具有较好的密封性，可使用在医疗设备、手持环境测试仪、基站通信、数码相机以及对讲机等需求大功率、高稳定性及高密封性的移动设备上。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种锂电池，包括电芯以及与所述电芯连接的保护板，所述保护板上设有用于对所述电芯进行保护的保护电路，其特征在于，所述保护电路包括第一保护芯片、第二保护芯片、第一开关单元以及第二开关单元；所述第一开关单元包括第一MOS管和第二MOS管，所述第二开关单元包括第三MOS管和第四MOS管；

所述第一保护芯片的电源输入引脚和所述第二保护芯片的电源输入引脚连接后与所述电芯的正极连接；所述第一保护芯片的放电控制输出引脚和所述第二保护芯片的放电控制输出引脚连接后与所述第一MOS管的栅极、所述第三MOS管的栅极连接；所述第一保护芯片的充电控制输出引脚和所述第二保护芯片的充电控制输出引脚连接后与所述第二MOS管的栅极、所述第四MOS管的栅极连接；所述第一MOS管的源极与所述电芯的负极连接，漏极与所述第二MOS管的漏极连接；所述第二MOS管的源极与所述第二保护芯片的接地引脚、电流检测引脚连接；所述第三MOS管的源极与所述第一保护芯片的接地引脚连接，漏极与所述第四MOS管的漏极连接；所述第四MOS管的源极与所述第一保护芯片的电流检测引脚连接；所述第一保护芯片的电源输入引脚和接地引脚之间连接有第一电容；所述第二保护芯片的电源输入引脚与接地引脚之间连接有第二电容。

2.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述第一保护芯片的电源输入引脚串联第一电阻后与所述电芯的正极连接；所述第二保护芯片的电源输入引脚串联第二电阻后与所述电芯的正极连接；所述第一保护芯片的电流检测引脚与所述第四MOS管的源极之间还串联第三电阻；所述第二保护芯片的电流检测引脚与所述第二MOS管的源极之间还串联第四电阻。

3.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述第一保护芯片和所述第二保护芯片的结构相同。

4.根据权利要求3所述的锂电池，其特征在于，所述第一MOS管、所述第二MOS管、所述第三MOS管以及所述第四MOS管均为NMOS管。

5.根据权利要求1所述的锂电池，其特征在于，所述保护板通过镍片焊接于所述电芯上。

6.根据权利要求5所述的锂电池，其特征在于，还包括胶壳头盖和胶壳尾片；所述胶壳头盖与所述保护板通过卡扣连接；所述胶壳尾片粘接于所述电芯上与所述胶壳头盖相对的一端。

7.根据权利要求6所述的锂电池，其特征在于，所述胶壳尾片和所述胶壳头盖的材料为ABS工程塑料。

8.根据权利要求6所述的锂电池，其特征在于，所述胶壳头盖内填充有用于静电屏蔽的塑胶。

9.根据权利要求6所述的锂电池，其特征在于，还包括包裹所述电芯的标签。