多节锂离子电池的充放电保护 锂离子电池是一种应用广泛的可充电电池,它具有单体工作电压高、体积小、重量 轻、能量密度高、循环使用寿命长,可在较短时间内快速充足电以及允许放电温度 范围宽等优点。此外,锂离子电池还有自放电电流小、无记忆效应和无环境污染等 优点。其全球供货量正在持续增加。根据市场调研公司的报告,07 全年锂离子可 充电电池的全球供货量比上年增加了 17%。而随着锂离子电池的使用面的扩大, 对锂离子电池的充放电保护就显得愈发重要。 锂离子电池的保护 锂离子电池供电设备的安全性是人们目前最为关注的问题, 所以对其的保护就非常 重要。 锂离子电池的保护主要包括过充电保护、 过放电保护、 过电流及短路保护等。 1 过充电保护 当充电器对锂离子电池过充电时,为防止因温度上升所导致的内压上升,需终止充 电状态。为此,保护器件需监测电池电压,当其到达电池过充电压时,即激活过充 电保护功能,中止充电。 2 过放电保护 为了防止锂离子电池的过放电状态,当锂离子电池电压低于其过放电电压检测点 时,即激活过放电保护,中止放电,并将电池保持在低静态电流的待机模式。 3 过电流及短路保护 当锂离子电池的放电电流过大或短路情况产生时,保护器件将激活过电流保护功 能。 多节锂离子电路的保护 单体锂离子电池的额定电压为 3.6V,不能满足高电压供电场合的需要,因此就需 要多节锂离子电池串联使用。为此,各有关电源管理控制集成电路生产厂商纷纷推 出了自己的多节锂离子电池(电池组)保护集成电路芯片,如精工技术有限公司 (SII) S-8204B(S-8204B 隶属于 S-8204 系列, 的 该系列的另一个产品是 S-8204A。 两者的区别是 S-8204A 配合 P 沟道 MOSFET 工作,S-8204B 则配合 N 沟道 MOSFET 工作)。这类产品的特点是监控 3、4 节锂离子电池的充放电状态,可实 现过充、过放和过电流保护。 以 S-8204B 为例,它能对各节锂离子电池的电压进行高精度检测,具有 3 段过电 流检测功能,通过外接电容可设置过充电检测延迟时间、过放电检测延迟时间、放 电过电流检测延迟时间 1 和放电过电流检测延迟时间 2,还能通过 SEL 端子切换 3/4 节锂离子电池串联使用。不过,它最大的特点是可以级联使用,下节将对 S-8204B 的这一功能进行详细说明。 保护芯片级联 上面提到的电池保护芯片最多能保护 4 节锂离子电池, 然而很多应用都需要 5~12 节锂离子电池串联工作, 比如电动工具、 电动自行车和 UPS, 此时又如何解决呢? 答案很简单,就是同时使用多个锂电池保护芯片。