宁波磷酸铁锂电池保护IC的功能原理

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磷酸铁宁波锂电池保护IC的功能原理：

锂离子电池由于能量密度高，难以保证电池的安全。具体来说，在过度充电状态下，电池温度升高后能量过剩，电解质分解产生气体，内压升高引起火灾或破裂危机。相反，在过度放电状态下，电解质由于分解而导致电池特性和耐久性（即充电次数减少）。

锂离子电池的保护电路就是要确保这样的过度充电及放电状态时的安全性，并防止特性的劣化。锂离子电池的保护电路是由保护IC、及两颗Power-MOSFET构成IC监测电池电压；过度充放电时，切换插件Power-MOSFET保护电池和电池IC (1)过充电保护，(2)过放电保护，(3)过电流/短路保护。以下是对这三个功能的保护。

(1)过度充电

锂电池充电过多时，电池中的电解质会分解，使温度升高，产生气体，压力升高，可能引起自燃或爆裂危机。磷酸铁锂电池保护IC目的是防止过充。

过度充电保护IC原理:

当外部充电器给锂电池充电时，为了防止温度升高引起的内压升高，需要终止充电状态，此时保护IC当到达时，需要检测电池电压4.25V时间(假设电池过充点为4.25V)并激活过充电保护，Power MOS由ON'OFF,然后停止充电。

磷酸铁锂电池保护IC功能原理：

此外，还必须注意噪声引起的误动作，以免判断为过充保护，因此需要延迟时间设置delay time噪声时间不能短。

(2)过度放电:

在过度放电的情形下,电解液因分解而导致电池特性劣化,并造成充电次数的降低,磷酸铁锂电池保护IC用于保护其过放电，实现保护动作。

过度放电保护IC原理:

为防止锂电池过度放电，假设锂电池连接负载，当锂电池电压低于其过度放电电压检测点（假设为2.3V),过放电保护将被激活Power MOS由ON'OFF,然后停止放电，达到保护，避免电池过放电，保持电池处于低静态电流状态(standby mode),此时耗电为0.1uA

当锂电池连接到充电器，锂电池电压高于过放电电压时，可以解除过放电保护功能。

(3) 过电流和短路电流:

过电流或短路电流发生在不明原因(放电时或正负极被金属物误触)，以确保安全，停止放电。

电流保护IC原理:

当放电电流过大或短路情况发生时,保护IC激活(短路)电流保护，此时检测过电流Power MOS的Rds(on)用于监测其电压下降的感应阻抗，如果高于所定的过电流检测电压，则停止放电，

公式为:V-(过电流检测电压)=I(放电电流)*Rds(on)*2；假设V-=0.2V,Rds(on)=25mΩ,保护电流的大小为I=4A

同样，过电流检测也必须有延迟时间，以防止电流突然流入时出现误动作和保护误动作。

通常在过电流发生后，如果过电流因素可以移除(例如:立即与负载分离..),它将恢复正常状态，然后可以进行正常的充放电动作。

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