一種安全型鋰離子電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種安全型鋰離子電池。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著化石能源開采成本增加、減排壓力增大，新能源的開發(fā)越發(fā)重要，當(dāng)中的鋰離子電池因其比功率大、自放電小、比能量高及充電效率高等優(yōu)點，而備受關(guān)注。
[0003]鋰離子電池在電動工具或電子產(chǎn)品中使用時都采用保護(hù)板對電池進(jìn)行安全保護(hù)，根據(jù)所保護(hù)的鋰離子電芯的功率不同，保護(hù)板設(shè)置了相應(yīng)的過充保護(hù)值、過流保護(hù)值和過放保護(hù)值，以起到過充保護(hù)、過流保護(hù)以及過放保護(hù)。
[0004]但在實際使用時保護(hù)板不可能達(dá)到100%的可靠，一旦這一塊保護(hù)板的功能失效，則電芯的安全性將不能夠得到保證。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于:針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種安全型鋰離子電池，在原有的保護(hù)板的基礎(chǔ)上另加一道保護(hù)機(jī)制，當(dāng)原有的保護(hù)板失效的情況下，鋰離子電芯仍受到過流保護(hù)、過充保護(hù)和過放保護(hù)。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:一種安全型鋰離子電池，包括鋰離子電芯以及與所述鋰離子電芯電連接的保護(hù)裝置，所述保護(hù)裝置包括一級保護(hù)板和二級保護(hù)板，所述一級保護(hù)板包括一級保護(hù)芯片和一級截通模塊，所述二級保護(hù)板包括二級保護(hù)芯片和二級截通模塊，所述一級保護(hù)芯片與所述一級截通模塊電連接，所述二級保護(hù)板與所述二級截通模塊電連接，所述一級截通模塊與所述二級截通模塊串聯(lián)，所述一級保護(hù)板的過充保護(hù)值和過流保護(hù)值低于所述二級保護(hù)板的過充保護(hù)值和過流保護(hù)值，所述一級保護(hù)板的過放保護(hù)值高于所述二級保護(hù)板的過放保護(hù)值。
[0007]作為本實用新型所述的一種安全型鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述一級截通模塊包括第一 MOS管和第二 MOS管，所述第一 MOS管和所述第二 MOS管的柵極分別與所述一級保護(hù)芯片電連接，所述第一 MOS管的漏極與所述第二 MOS管的漏極電連接，所述第一 MOS管的源極與所述鋰離子電芯的負(fù)極電連接，所述二級截通模塊包括第三MOS管和第四MOS管，所述第三MOS管和所述第四MOS管的柵極分別與所述二級保護(hù)芯片電連接，所述第三MOS管的漏極與所述第四MOS管的漏極電連接，所述第三MOS管的源極與所述第二 MOS管的源極電連接。鋰離子電芯的電流值和電壓值在正常范圍時，第一 MOS管、第二 MOS管、第三MOS管及第四MOS管之間保持導(dǎo)通；在一級保護(hù)芯片的控制下，當(dāng)鋰離子電芯的電壓低于一級保護(hù)板的過放保護(hù)值時，第一 MOS管截止，起到過放保護(hù)的作用；當(dāng)一級保護(hù)板失效，鋰離子電芯的電壓進(jìn)一步降低，且低于二級保護(hù)板的過放保護(hù)值時，在二級保護(hù)芯片的控制下第三MOS管截止，截斷負(fù)載回路；當(dāng)鋰離子電芯的電壓高于一級保護(hù)板的過充保護(hù)值時，在一級保護(hù)芯片的控制下第二 MOS管截止，截斷充電回路；當(dāng)一級保護(hù)板失效，鋰離子電芯的電壓高于二級保護(hù)板的過充保護(hù)值時，在二級保護(hù)芯片的控制下第四MOS管截止，起到過充保護(hù)的作用。
[0008]作為本實用新型所述的一種安全型鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述一級保護(hù)板包括第一電容和與所述第一電容串聯(lián)的第一電阻，所述第一電容與所述鋰離子電芯負(fù)極電連接，所述第一電阻與所述鋰離子電芯正極電連接，所述第一電容與所述第一電阻之間引一引線與所述一級保護(hù)芯片電連接。第一電容和第一電阻起到濾波作用，防止一級保護(hù)芯片誤觸發(fā)。
[0009]作為本實用新型所述的一種安全型鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述二級保護(hù)板包括第二電容和與所述第二電容串聯(lián)的第二電阻，所述第二電容與所述鋰離子電芯負(fù)極電連接，所述第二電阻與所述鋰離子電芯正極電連接，所述第二電容與所述第二電阻之間引一引線與所述一級保護(hù)芯片電連接。第二電容和第二電阻起到濾波的作用，防止二級保護(hù)芯片誤觸發(fā)。
[0010]作為本實用新型所述的一種安全型鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述一級保護(hù)板包括第三電阻，所述第三電阻一端與所述一級保護(hù)芯片電連接，另一端與所述第四MOS管的源極電連接。第三電阻抑制反向充電時的電流，起到保護(hù)作用。
[0011]作為本實用新型所述的一種安全型鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述二級保護(hù)板包括第四電阻，所述第四電阻一端與所述二級保護(hù)芯片電連接，另一端與所述第四MOS管的源極電連接。第四電阻抑制反向充電時的電流，起到保護(hù)作用。
[0012]作為本實用新型所述的一種安全型鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述一級保護(hù)芯片和所述二級保護(hù)芯片的芯片型號可采用精工S-8241系列、精工S-8211系列、精工S-8261系列、理光R5400系列、理光R5402系列、理光R5403系列、理光R5405系列或富晶DWOl系列。
[0013]作為本實用新型所述的一種安全型鋰離子電池的一種改進(jìn)，所述一級保護(hù)芯片的芯片型號為S-8241ADNMC-GDNT2G，所述二級保護(hù)芯片的芯片型號為S-8241ABTMC-GBTT2G。S-8241ADNMC-GDNT2G 的過充保護(hù)值為 4.25V,過放保護(hù)值為 2.70V, S-8241ABTMC-GBTT2G 的過充保護(hù)值為4.30V，過放保護(hù)值為2.30V。
[0014]本實用新型的有益效果在于:提供一種安全型鋰離子電池，將鋰離子電池原有的保護(hù)板視為一級保護(hù)板，并以此為基礎(chǔ)多加二級保護(hù)板，所述二級保護(hù)板的過流保護(hù)值和過充保護(hù)值大于所述一級保護(hù)板的過流保護(hù)值和過充保護(hù)值，所述二級保護(hù)板的過放保護(hù)值小于所述一級保護(hù)板的過放保護(hù)值，因而當(dāng)鋰離子電芯的電流或電壓大于一級保護(hù)板的過流保護(hù)值或過充保護(hù)值時，或當(dāng)鋰離子電芯的電壓小于一級保護(hù)板的過放保護(hù)值時，一級保護(hù)板作用以截斷充電/負(fù)載回路，這時二級保護(hù)板不作用；當(dāng)一級保護(hù)板失效時，鋰離子電芯的電流或電壓進(jìn)一步升高并大于二級保護(hù)板的過流保護(hù)值或過充保護(hù)值時，或鋰離子電芯的電壓進(jìn)一步降低并小于二級保護(hù)板的過放保護(hù)值時，二級保護(hù)板作用以截斷充電/負(fù)載回路，從而提高鋰離子電芯的安全性。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的方框圖。
[0016]圖2為本實用新型的電路連接圖。
[0017]其中，1.鋰離子電芯，2.保護(hù)裝置，3.—級保護(hù)板，4.二級保護(hù)板，5.—級保護(hù)芯片，6.—級截通模塊，7.第一電容，8.第一電阻，9.二級保護(hù)芯片，10.二級截通模塊，11.第二電容，12.第二電阻，13.第一 MOS管，14.第二 MOS管，15.第三MOS管，16.第四MOS管，17.第三電阻，18.第四電阻。
【具體實施方式】
[0018]下面將結(jié)合【具體實施方式】和說明書附圖對本實用新型及其有益效果作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但是，本實用新型的【具體實施方式】并不局限于此。
[0019]如圖1和圖2所示，一種安全型鋰離子電池，包括鋰離子電芯I以及與鋰離子電芯I電連接的保護(hù)裝置2，保護(hù)裝置2包括一級保護(hù)板3和二級保護(hù)板4，一級保護(hù)板3包括一級保護(hù)芯片5、一級截通模塊6、第一電容7以及與第一電容7串聯(lián)的第一電阻8,—級保護(hù)芯片5與一級截通模塊6電連接,第一電容7與鋰離子電芯I負(fù)極電連接，第一電阻8與鋰離子電芯I正極電連接，第一電容7與第一電阻8之間引一引線與一級保