介紹鋰電池保護板技術(shù)指標(biāo)與鋰電池保護解決方案
來源：寶鄂實業(yè)
2020-02-13 09:19
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鋰電池保護板技術(shù)指標(biāo)
1、電壓保護能力
過充電保護：鋰電池保護板必須具有預(yù)防電芯電壓超過預(yù)設(shè)值的能力過放電保護：保護板必須具有預(yù)防電芯電壓底于預(yù)設(shè)值的能力
2.電流能力
保護板作為鋰電芯的安全保護器件,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。
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，因此保護板的MOS管開關(guān)導(dǎo)通時電阻要小，單節(jié)電芯保護板通常在<70mΩ，如太大會導(dǎo)致通訊設(shè)備工作不正常，如手機在通話時突然斷線、電話接不通、噪聲等現(xiàn)象。
4、自耗電流
定義：IC工作電壓為3.6V，空載狀態(tài)下，流經(jīng)保護IC的工作電流，一般極小.保護板的自耗電流直接影響鋰電池的待機時間，通常規(guī)定保護板的自耗電流小于10微安。
5、機械性能、溫度適應(yīng)能力、抗靜電能力
鋰電池保護板必須能通過國標(biāo)規(guī)定的震動,沖擊試驗;保護板在-40到85度能安全工作,能經(jīng)受±15KV的非接觸ESD靜電測試。
鋰電池保護解決方案
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、縮小最后方案面積的趨勢。鋰電池保護市場也不例外。兩種鋰電池保護方案A及B看起來是將兩個芯片集成于一個芯片中，但實際上其封裝內(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，該方案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SOT23-5L封裝。該芯片系列開關(guān)管內(nèi)阻極低，最小內(nèi)阻可達40mΩ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SOT23-5L時，持續(xù)充電和放電電流可達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)保護方案中的所有保護功能：過充保護、過放保護、過流保護和短路保護。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，卻又沒有達到過流保護閾值等原因而致使芯片溫度過高時，會啟動過溫保護功能，以保護芯片及電池。另外，內(nèi)置開關(guān)管帶有ESD保護功能，可大幅提高保護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)方案、“二芯合一”方案、正極保護方案都要高很多。
采用XB4301系列芯片，完成最終電池保護方案只需兩個元器件，與傳統(tǒng)方案的5個元器件相比，每臺貼片機的產(chǎn)能和效率可以提高到原來的2.5倍。與傳統(tǒng)的方案相比，鋰電池保護板廠商不僅不要購買電阻及開關(guān)管芯片，精簡了資源鏈，而且在制作保護板時減少兩個電阻的焊盤以及開關(guān)管的8個焊點，從而大大降低了保護板的制作成本。
