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貼片保險(xiǎn)絲在鋰電池中的應(yīng)用技術(shù)
在電子科技迅速發(fā)展的今天，手機(jī)，數(shù)碼想家（攝像機(jī)），PDA、MP3/4等等，越來(lái)越多的產(chǎn)品開(kāi)始使用鋰電池作為系統(tǒng)電路的供電電源，對(duì)電源的要求注重鋰電池體積要小，能量密度要高，并且無(wú)記憶效應(yīng)，還可循環(huán)多次使用等優(yōu)點(diǎn)。然而鋰電池爆炸事故近來(lái)也時(shí)有發(fā)生。
在2009.1.30廣州越秀區(qū)東華南路聯(lián)想電腦專賣(mài)店內(nèi)發(fā)生一起手機(jī)鋰電池爆炸事件，店內(nèi)一名年輕男子頸部大動(dòng)脈破裂，當(dāng)場(chǎng)死亡，這類新聞在近年來(lái)也是層出不窮，所以對(duì)于鋰電池的安全性也越來(lái)越引起人們的重視。鋰電池保護(hù)板選擇合適的貼片保險(xiǎn)絲也就顯得非常重要了，今天，小編給大家仔細(xì)講解下鋰電池的相關(guān)知識(shí)。
單節(jié)鋰電池主要是由電芯和電池保護(hù)板組成；保護(hù)板主要的功能是過(guò)度充放電保護(hù)以及過(guò)電流或者短路的保護(hù)；保護(hù)板的而主要元器件有保護(hù)IC2，MOSFET3，SMDFUSE。
鋰電池保護(hù)板上保險(xiǎn)絲的選擇一般包括封裝（根據(jù)客戶的線路板決定試用尺寸，一般用1206/0603尺寸）、額定電壓（24V以上）、額電電流（要考慮保險(xiǎn)絲在保護(hù)板上的是2次保護(hù)，所以要考慮到保護(hù)IC的保護(hù)延遲時(shí)間來(lái)確定保險(xiǎn)絲熔斷時(shí)間，一般采用5A）、冷電阻（15mΩ以下）、安規(guī)要求（UL認(rèn)證）、符合RoHS要求和Halogen-Free要求。(相關(guān)閱讀：自恢復(fù)保險(xiǎn)絲在鋰電池中的應(yīng)用)
下面舉例說(shuō)明在鋰電池中保險(xiǎn)絲的選擇，如圖所示電路板，保護(hù)IC采用SII(精工)S8261ACJ，采用的MOS管為BF9028DNJ/BF9028DNJ-A,部分參數(shù)如圖所示.
參數(shù)電路圖
A：保護(hù)電路工作正常。
保護(hù)IC過(guò)電流保護(hù)原理：電流當(dāng)放電電流過(guò)大或短路情況發(fā)生時(shí),保護(hù)IC將激活過(guò)(短路)電流保護(hù),此時(shí)過(guò)電流的檢測(cè)是將PowerMOS的Rds(on)當(dāng)成感應(yīng)阻抗用以監(jiān)測(cè)其電壓的下降情形,若比所定的過(guò)電流檢測(cè)電壓還高則停止放電。(相關(guān)知識(shí)：如何選擇貼片保險(xiǎn)絲)
根據(jù)公式‘V-(過(guò)電流檢測(cè)電壓)=I(放電電流)*Rds(on)*2’可以算出放電電流達(dá)到多少保護(hù)IC開(kāi)始進(jìn)行保護(hù)作用。
短路保護(hù)情況：當(dāng)過(guò)電流檢測(cè)電壓0.9V，MOS管內(nèi)阻取最大值時(shí)候，可以檢測(cè)過(guò)電流將為最小值。算出此時(shí)過(guò)電流值為15A，此時(shí)保護(hù)IC保護(hù)延遲時(shí)間320us；當(dāng)過(guò)電流檢測(cè)電壓1.5V，MOS管內(nèi)阻取最小值時(shí)候，可以檢測(cè)過(guò)電流將為最大值；算出此時(shí)過(guò)電流值為46.875A，此時(shí)保護(hù)IC保護(hù)延遲時(shí)間380us。
結(jié)論1：需求保險(xiǎn)絲在46.875A時(shí)候熔斷時(shí)間要大于380us，才能保證短路保護(hù)情況下保險(xiǎn)絲不會(huì)先于保護(hù)IC熔斷。
B：保護(hù)電路工作異常，此時(shí)保護(hù)IC對(duì)短路不能起到保護(hù)作用，當(dāng)負(fù)載出現(xiàn)短路時(shí)候需要保險(xiǎn)絲快速熔斷。
考慮因素有：電芯電壓（3.8～4.2V）；電芯內(nèi)阻（<150mΩ）；保護(hù)板內(nèi)阻（MOS管內(nèi)阻＋保險(xiǎn)絲內(nèi)阻（15mΩ）＋PCB板內(nèi)阻（10mΩ））；短路負(fù)載內(nèi)阻（0～100mΩ）
要考慮保險(xiǎn)絲的快速熔斷，所以就考慮短路電流的最小值，可以算出短路電流最小值11A。
結(jié)論2：此要求保險(xiǎn)絲在11A電流情況下快速熔斷。
綜合A，B兩種情況，此保護(hù)板上選用集電通JFC0603-1500FS可以滿足要求。
從實(shí)例1，2可以看出，單節(jié)鋰電池上選擇保險(xiǎn)絲需要考慮到保護(hù)IC的短路保護(hù)時(shí)間。所以保險(xiǎn)絲的選擇也是非常重要，考慮因素非常多，需要工程師很細(xì)心的計(jì)算以及采購(gòu)商對(duì)質(zhì)量的辨識(shí)度。
我司在保險(xiǎn)絲行業(yè)有著十五年的經(jīng)驗(yàn)，新老客戶口碑都很不錯(cuò)，還可以免費(fèi)那樣，歡迎廣大客戶來(lái)廠參觀。(推薦閱讀：免費(fèi)申請(qǐng)樣品流程)