CN2791888Y - 一种带有保护电路的可充电电池 - Google Patents

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黄猛
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Abstract

一种可充电电池，它包括充电电芯和连接电芯的充放电路。所述充放电路含有保护电路和降压电路。所述保护电路为过电压保护电路、欠电压保护电路、过电流保护电路或前述保护电路的组合。所述降压电路为晶体管降压输出电路。所述充电电芯与所述充放电路连接后组装在电池壳体中，并且分别设置有充电负极和放电负极。其优点是，电池的放电输出电压与一次性电池的输出电压一致；充放电过程有保护，使用安全、可靠、寿命长。

Description

一种带有保护电路的可充电电池
技术领域
本实用新型涉及电源装置，尤其是涉及一种可以充放电的电源装置。适用于便携式电子装置的供电电源。
背景技术
目前市面上有很多的一次性电池，如碱性电池、一次锂电池、镍镉电池和镍氢电池等，其原理是将化学能转化为电能，往往使用一段时间后电能耗尽。每次使用完就不能用，使用起来不仅花费大，而且会对环境造成很大的污染。
传统的可充电电池，其充电方法是直接将电能转化为化学能。特别是锂离子电池，过充电和过放电都会损坏电池，甚至有***的隐患。并且其输出电压，往往不符合通常电子装置的工作电压。
发明内容
为了弥补上述缺陷，本实用新型的目的在于，提供一种稳定、安全、与一次性电池的输出电压一致的可充电电池。
为达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：设计一种可充电电池，它包括充电电芯以及与充电电芯连接的充放电路，该充放电路包括保护电路，所述保护电路包括过电压保护电路、欠电压保护电路和过电流保护电路。由此能有效的防止可充电电池的过度充电和过度放电，从而延长可充电电池的使用寿命。
所述充放电路还包括降压电路，该降压电路为晶体管降压输出电路。降压电路的作用是使可充电电池的输出电压符合通常电子装置的工作电压，以取代频繁更换的一次电池，有利于节约资源和环保。
所述充放电路的保护电路含有锂电池保护芯片U1、场效应管U2-A和U2-B，所述场效应管U2-A和U2-B互相串接，它们的控制信号输入端分别连接芯片U1的信号输出端CO和DO；作为降压电路的晶体三极管Q1串接在保护电路的充电负极和连接负载的放电负极之间。
所述充电电芯与所述充放电路连接后组装在电池壳体中。
与现有技术相比较，本实用新型可充电电池具有如下优点：
1.可充电电池的放电输出电压与一次性电池的输出电压一致。
2.可充电电池的充放电过程有保护，因此使用安全、可靠、寿命长。
附图说明
本实用新型的附图说明如下：
图1为本实用新型可充电电池的电路原理方框图。
图2为本实用新型可充电电池实施例的充放电路原理示意图。
图3为本实用新型可充电电池实施例的组装结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图来说明本实用新型的实施例。
如图1所示，该款可充电电池包括，锂离子充电电芯和连接电芯的保护电路和降压电路组成的充放电路。
因为锂离子电芯对电压要求比较严格，过充电和过放电都会损坏电池，所以我们采用了理光公司的专用单节锂电池保护芯片U1，型号为R5426。通过在充放电路上串入两个阻抗很小的场效应管U2-A和U2-B来控制充放电回路的通断，以达到保护电池的作用，其电路原理图如图2所示。所述充放电路的保护电路含有理光公司型号为R5426的锂电池保护芯片U1、场效应管U2-A和U2-B、三极管Q1、电容C1～C2以及电阻R1～R2；所述场效应管U2-A和U2-B互相串接，它们的控制信号输入端分别连接芯片U1的信号输出端CO和DO；作为降压电路的晶体三极管Q1串接在保护电路的充电负极和连接负载的放电负极之间。
其工作原理是，场效应管的控制信号由U1侦测锂离子电芯的电压和充放电路上的电流的大小。当电芯电压过高时，U1控制U2-A断开，停止充电。当电芯电压过低或放电电流过大时，U1控制U2-B断开，停止放电。从而达到防止电芯过充电和过放电的目的。故其保护电路为过电压保护、欠电压保护和过电流保护的组合。
锂电芯电压一般在3.6V到4.2V，如果直接对标称3V电压的用电装置供电，显然过高。为降低电压，我们用了一个晶体三极管Q1串入在保护电路的充电负极和连接负载的放电负极间。当电池工作时，一般有电流通过时三极管上会有0.7V-0.8V压降，这样，负载两端得到的电压就会被降到3V左右。当然，这个电压不是恒定值，会随电池电压而变化，但这个变化值对电子装置(如数码相机)来说是可以接受的。
如图3所示，锂离子电芯2与充放电路1用条形镍片6、7连接；充放电路1通过支架3、双面胶14固定在锂电芯2的正极端；充放电路1的充电负极CH-和放电负极PACK-分别通过条形镍片5、4连接到钢壳8和底板81；充放电路1的正极BAT+穿过橡胶圈11置于钢壳8的顶端的中央，构成电池的正极PACK+；锂电芯2与条形镍片4、5、7及钢壳8之间隔有防火胶纸12和121；底板81的内外分别置有快巴纸9和10，通过双面胶13固定在锂电芯2的负极端。电池组装后包装在塑料绝缘套管内，留出电池顶部的电池正极和正极外圈的充电负极，以及电池底部的放电负极。
本实用新型可充电电池的实施例具有以下电气特性：
1.锂离子电芯参数：循环次数：500次以上，最高充电电压：4.2V，充电环境温度为0℃～45℃，湿度65％±20％，放电环境温度为-20℃～60℃，湿度65％±20％；
2.保护电路参数：过充电检测电压：4.325V/CELL，过充电解除电压：4.075V/CELL，过放电检测电压：2.3V/CELL，过放电解除电压：2.9V/CELL，过电流检测：3.5A；
3.降压输出主要参数：输出电压为(Vb-0.7～Vb-3.0)V即电芯电压减0.7V～3.0V，允许连续输出最大电流：1A，降压电路的效率：约80％；
4.全机静态消耗电流约为3uA；
5.有负载短路保护功能。

Claims (9)

1.一种带有保护电路的可充电电池，它包括充电电芯，其特征在于：还包括与充电电芯连接的充放电路，该充放电路包括保护电路，所述保护电路包括过电压保护电路、欠电压保护电路和过电流保护电路。
2.根据权利要求1所述的带有保护电路的可充电电池，其特征是：所述充放电路还包括降压电路。
3.根据权利要求2所述的带有保护电路的可充电电池，其特征是：所述降压电路为晶体管降压输出电路。
4.根据权利要求2所述的带有保护电路的可充电电池，其特征是：所述充放电路的保护电路含有保护芯片U1、场效应管U2-A和U2-B，所述场效应管U2-A和U2-B互相串接，它们的控制信号输入端分别连接芯片U1的信号输出端CO和DO；作为降压电路的晶体三极管Q1串接在保护电路的充电负极和连接负载的放电负极之间。
5.根据权利要求1或2所述的带有保护电路的可充电电池，其特征是：所述充放电路固定在所述充电电芯的正极端，充电电芯与所述充放电路的连接导线为条形镍片。
6.根据权利要求5所述的带有保护电路的可充电电池，其特征是：所述充电电芯和充放电路及其条形镍片导线被封装在电池壳体内，其充放电极被引接到电池壳体表面。
7.根据权利要求6所述的带有保护电路的可充电电池，其特征是：所述电池壳体分别设置有充电负极和放电负极。
8.根据权利要求7所述的带有保护电路的可充电电池，其特征是：所述充电负极位于电池正极的外圈，所述放电负极位于电池的底部。
9.根据权利要求1、2、4或8所述的带有保护电路的可充电电池，其特征是：所述充电电芯为锂离子电芯或镍氢电芯。
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CN103311562A (zh) * 2012-03-12 2013-09-18 联想(北京)有限公司 一种充电电池及其充电控制方法和放电控制方法

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