科普：手机电池的保护电路

此篇文章主要解析手机电池的保护电路。我们大家在使用电池的时候总会发生各种误操作，而手机电池的电芯其实是比较脆弱的，因此完备的保护措施对一个合格的手机电池来讲是必不可少的。下面是正文：

一、镍氢电池的保护

手机镍氢电池的保护器件非常简单，就是图中的哪一个跨在两节电芯之间的扁扁的扁带一样的东西，称为可恢复式保险丝，又称pTC，即正温度系数热敏电阻的英文简写。在电路上，它是串联在供电回路里面的。一旦发生大电流（比如短路）的情况，就会因其pTC效应迅速增加其本身的电阻值，起到断路的作用。

二、pTC的解析

pTC正温度系数热敏电阻，又称polyswitch聚合物自复保险丝（polymerresettablefuse）。聚合物自复保险丝由聚合物基体及使其导电的碳黑粒子组成。由于聚合物自复保险丝为导体，其上会有电流通过。当有过电流通过聚合物自复保险丝时，萌生的热量（为I2R）将使其膨胀。从而碳黑粒子将分开、聚合物自复保险丝的电阻将上升。这将促使聚合物自复保险丝更快的萌生热、膨胀得更大，进一步使电阻升高。当温度达到125°C时，电阻变化显著，从而使电流分明减小。此时流过聚合物自复保险丝的小电流足以使其保持在这个温度和处于高阻状态。当故障清除后，聚合物自复保险丝收缩至原来的形状，重新将碳黑粒子联结起来，从而降低电阻至具有规定的保持电流这个水平。上述过程可循环多次。pTC的保护原理如下图：

冷态pTC电阻值仅几十毫欧，而热态电阻值可达几百千欧姆。

三、锂电池的保护线路

本文主要以图例进行说明。

图左为典型的锂离子保护线路原理图，B+和B-代表典型的正负极，而p+和p-代表成品手机电池的正负极输出（见图右）。

四、锂离子保护线路的保护参数

另外，复杂高级的锂电池（比如智能锂电池）还会蕴含温度保护，电量计量，实时时钟和电子范围标识码。

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