鋰電池塊相關知識問答

2021-08-06 07:32:13 字數 2509 閱讀 3384

一、鋰電池塊由哪些器件組成?

答:一般的鋰電池塊由塑料外殼(上下蓋)、一節鋰電池、一塊保護pcb板和乙個可恢復保險絲(polyswitch)組成,某些電池塊中還裝有振動馬達、鋰電池充電電路等。

二、電池塊的內阻受哪些因素影響?

答:電池塊的內阻總是小一些好。因為內阻小,意味著使用過程中電池塊本身消耗的能量少,也意味著可向外輸出的電能就多,反之亦然。

電池塊的內阻主要由以下四部份組成:

a.鋰電池的內阻。該值隨電池型號而異,一般在30~50 mω之間,且隨著電池容量的飽和度而略有差異。

b.pcb板上的mos fet的內阻。由於板上兩隻mos fet是串聯使用的,所以,計算時應把兩隻管子的內阻都算上。我們公司所用的mos fet是日本東芝公司的tpc8204和日本電氣公司的upa1870,它們內阻的曲型值是20mω/只。

c.可恢復保險絲的電阻。該值隨所用的型號及電流而異,一般為30~40 mω。

d.接線電阻。這部份包括簧片接觸電阻、電池與pcb板連線的ni帶的電阻、pcb板印製電路的電阻。三部份加起來約有30 mω左右。

以公司某一產品為例,舉例如下:

a.電池:083448內阻:30~40 mω以35 mω計

b.mos fet:upa1870單管內阻:20 m兩管為40 mω

c.可恢復保險絲:vip 210 電阻:30 mω

d.接線電阻以30 mω

則該電池塊總內阻應約為:35+30+40+30=135 mω

三、pcb有哪幾種?

答:按所適用的電池數量來分,有適合一節鋰電池使用的pcb板,當然也就有適合兩節、三節、四節鋰電池使用的不同的pcb板。值得注意的是,由於不同的製造商生產的鋰電池特性各不相同,各公司按各自電池的特性設計出的單節鋰電池pcb板是不能互換使用的。

也就是說對不同的公司生產的鋰電池產品pcb板是沒有通用性的。

按pcb板的材料來劃分,則有兩種。一種是普通的玻纖板也稱硬板,另一種是柔性電路板。

硬板的板基材料是玻璃纖維,其絕緣性、高頻電特性都很好,但較脆,不能彎曲。在電池保護電路中常用的是0.4~0.8mm厚的玻纖板。

另一種是柔性板。它的板基材料是聚脂或聚醯亞胺,其特點是柔性好、可彎曲成90°安裝,其厚度一般為0.1mm左右,所以佔的體積小,適合小型電池塊使用,但成本高,是玻纖板的3~5倍

四、在電池塊中pcb上通常安裝哪些元器件?

答:下圖是曲型的單節鋰電池的電原理圖。

圖中紅線部份的元器件是安裝在pcb板上的,可見只有電池、可恢復保險絲、馬達(對於有振動功能的電池塊而言)不安裝在pcb上。

虛線部份的器件視不同的手機可裝可不裝,其引出端在電池塊上的位置也各異,沒有一定的規律。

五、電池塊有哪些電效能指標,怎麼測量?

答:電池塊的電效能指標很多,這裡只介紹最主要的幾項電特性。

a.電池塊容量。

該指標反映電池塊所能儲存的電能的多少,是以毫安小時計。例如1600mah是意昧著電池以1600ma放電可以持續放電一小時。

該指標可用專門儀器測量。

b.電池塊壽命。

該指標反映電池塊反覆充放電迴圈次數。

該指標可用專門儀器測量。

c.電池塊內阻。

上面已提到電池塊的內阻越小越好,但不能是零。

該指標可用內阻儀測量。

d.電池塊充電上限保護效能。

鋰電池充電時,其電壓上限有一額定值。在任何情況下,鋰電池的電壓不允許超過此額定值。該額定值由pcb板上所選用的ic來決定和保證。

可簡單地按下圖接線進行測量

用一台恆流源與乙個直流電流錶(5a)串聯後,接到電池塊的⊕、θ端上,在⊕、θ端上同時並接乙隻電壓表,開啟恆流源以1/2 c的電流對電池塊充電、監測電流錶讀數為零時的電壓表的讀數,該值近似於充電上限保護電壓值。

e.電池塊放電下限保護效能。

鋰電池塊放電時,在任何情況下,鋰電池的電壓不允許低於某一額定值。該額定值由pcb板上所選用的ic來決定和保證。

需要說明的是,在手機中,一般鋰電池塊放電時,尚未到達下限保護值,手機就因電池電量不足而關機。

可用下列方法近似測量

用乙隻5w、5ω的電阻與乙隻5a的直流電流錶,串聯後接到已充有一定電能的電池塊的⊕、θ端點,觀察電流錶為零時,電壓表的讀數,該值近似於電池塊放電下限額定電壓。

f.電池塊短路保護特性

鋰電池塊外露的正負極片在被短路時,pcb板上的ic應立即加以判斷,並作出反應關斷mosfet。當短路故障排除後,電池塊又能立即輸出電能,這些均有pcb上的ic來識別判斷和執行。

測量方法見下圖:

用乙個2a的指標式直流電流錶,其兩端各串聯乙個錶筆後與電池塊⊕、θ端相碰觸,電流錶指標迅速向右擺動下後立即恢復到零。

需要說明的是,電池塊的電效能指標很多,且每一項指標電壓有若干個細項,這些都須要專門儀器來測量。以上介紹的測量方法,只是近似測量。

六、電池塊和手機連線常採用哪些方法?

答:常用的方法有兩種:

一種是用專門的金屬彈簧片和手機連線,彈簧片上一般都鍍金,以減少接觸電阻。

另一種利用pcb板上的銅箔層(在其上電鍍或化學沉積一定厚度的金)作為連線點。由於這種方法簡易可靠,佔的空間又小,所以一般電池塊都採用這種方法。

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