保护锂电池的设计

为了戒备锂电池在过充电、过放电、过电流等异常状态影响电池寿命，通常要通过锂电池保护装置来戒备异常状态对电池的损坏。目前锂电池的使用越来越广泛，从手机、Mp3、Mp4、GpS、玩具等便携式设备到要继续保存数据的煤气表，其市场容量已经达到每月几亿只。

锂电池保护装置的电路原理如图1所示，紧要是由电池保护控制IC和外接放电开关M1以及充电开关M2来实现。当p+/p-端连接充电器，给电池正常充电时，M1，M2均处于导通状态；当控制IC测试到充电异常时，将M2关断终止充电。当p+/p-端连接负载，电池正常放电时，M1，M2均导通；当控制IC测试到放电异常时，将M1关断终止放电。

图1：锂电池保护装置电路原理

1几种现有的锂电池保护办法

图2是基于上述锂电池保护原理所设计的一种常用的锂电池保护板。图中的SOT23-6L封装的是控制IC，SOp8封装的是双开关管M1，M2。由于制造控制IC的工艺与制造开关管的工艺各不相同，因此图2中两个芯片是从不同的工艺流程中制造出来的，通常这两种芯片也是由不同的芯片厂商供应。

图2：传统的电池保护办法

近几年来，业界出现了将几个芯片封装在一起以提高集成度、缩小最后办法面积的趋势。锂电池保护市场也不例外。图3中的两种锂电池保护办法A及B看起来是将图2中的两个芯片集成于一个芯片中，但实际上其封装内部控制器IC及开关管芯片仍是分开的，来自不同的厂商，该办法仅仅是将二者合封在一起，俗称二芯合一。

由于内部两个芯片实际仍来自于不同厂商，外形不能很好匹配，因此导致最终封装形状各异，很多情况下不能采用通用封装。这种封装体积比较大，又不能节省外围元件，所以这种二芯合一的办法实际上并省不了太多空间。在成本方面，虽然两个封装的成本缩减成一个封装的成本，但由于这个封装通常比较大，有的不是通用封装，有的为了缩小封装尺寸，要用芯片重叠的封装形式，因此与传统的两个芯片的办法相比，其成本优点并不分明。

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