專利名稱：一種電池保護(hù)板以及動(dòng)力電池、動(dòng)力電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及動(dòng)力電池領(lǐng)域，特別是涉及動(dòng)力電池的一種電池保護(hù)板。
背景技術(shù)：
動(dòng)力電池一般由單體電池電芯、電池電路板以及封裝殼體組成。其中，現(xiàn)有的單體電池電芯為包括正極、負(fù)極的兩電極體系的電池電芯。電池電路板通常與電池電芯的正負(fù)極連接在一起，其作用是在電池電芯的充放電過(guò)程中，當(dāng)檢測(cè)到電池電芯的過(guò)充、過(guò)放情形時(shí)，及時(shí)的阻斷充放電回路，從而防止過(guò)充電和過(guò)放電等異常情況對(duì)電池造成傷害。如圖1 所示，為現(xiàn)有的電池保護(hù)板的電路圖。電池保護(hù)板100包括控制電路10、第三電阻R3、第三電容C3、第五開(kāi)關(guān)管Q5和第六開(kāi)關(guān)管Q6，控制電路10包括充電保護(hù)控制電路1和放電保護(hù)控制電路2，充電保護(hù)控制電路1和放電保護(hù)控制電路2的第一輸入端分別通過(guò)第三電阻 R3連接電池電芯200的正極，充電保護(hù)控制電路1和放電保護(hù)控制電路2的第二輸入端分別連接電池電芯200的負(fù)極，充電保護(hù)控制電路1的控制信號(hào)輸出端連接第五開(kāi)關(guān)管Q5的控制端，放電保護(hù)控制電路2的控制信號(hào)輸出端連接第六開(kāi)關(guān)管Q6的控制端，第五開(kāi)關(guān)管 Q5和第六開(kāi)關(guān)管串聯(lián)連接在電池電芯200的負(fù)極至動(dòng)力電池的外部負(fù)輸出端0UT2的通路上，且第六開(kāi)關(guān)管Q6的體二極管DS6的導(dǎo)通方向沿充電電流方向，第五開(kāi)關(guān)管Q5的體二極管DS5的導(dǎo)通方向與充電電流方向相反。圖中OUTl表示動(dòng)力電池的外部正輸出端。動(dòng)力電池充放電工作時(shí)，電池保護(hù)板100中充電保護(hù)控制電路1和放電保護(hù)控制電路2檢測(cè)電池電芯200正負(fù)極電壓差。充電時(shí)當(dāng)電池電芯200的電壓大于或等于充電保護(hù)控制電路1中設(shè)置的過(guò)充保護(hù)電壓時(shí)，充電保護(hù)控制電路1的控制信號(hào)輸出端即輸出信號(hào)使第五開(kāi)關(guān)管Q5斷開(kāi)，停止充電。放電時(shí)當(dāng)電池電芯200的電壓等于或低于放電保護(hù)控制電路2中設(shè)置的過(guò)放電保護(hù)電壓時(shí)，放電保護(hù)控制電路2的控制信號(hào)輸出端即輸出信號(hào)使第六開(kāi)關(guān)管Q6斷開(kāi)，停止放電。根據(jù)上述工作過(guò)程達(dá)到防止電池電芯200過(guò)充電、過(guò)放電的目的。然而，上述動(dòng)力電池中，電池保護(hù)板100實(shí)現(xiàn)對(duì)電池電芯的過(guò)充電、過(guò)放電保護(hù)時(shí)，檢測(cè)的是電池電芯200的兩個(gè)電極的相對(duì)電壓，僅能確保兩個(gè)電極的相對(duì)電壓不超過(guò)安全電壓，并不能確保單體電池電芯200的正極、負(fù)極在充放電過(guò)程中各自絕對(duì)處于安全電壓內(nèi)，例如，檢測(cè)到正負(fù)電極的相對(duì)電壓為4V，其位于安全電壓4. 2V內(nèi)，然后此時(shí)可能是正極電壓3V、負(fù)極電壓-IV，正極已經(jīng)過(guò)充，該電池保護(hù)板卻未能實(shí)施過(guò)充保護(hù)。因此上述電池保護(hù)板的過(guò)充電、過(guò)放電保護(hù)性能仍然不十分理想，單體電池電芯直接面臨安全性較差的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是彌補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種電池保護(hù)板，能更有效地檢測(cè)電池電芯的過(guò)充電、過(guò)放電情形，提高對(duì)電池電芯的過(guò)充電、過(guò)放電保護(hù)。[0006]本實(shí)用新型進(jìn)一步所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出一種動(dòng)力電池及動(dòng)力電池組，電池電芯的安全性提高，動(dòng)力電池及動(dòng)力電池組的壽命延長(zhǎng)。本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下的技術(shù)方案予以解決一種電池保護(hù)板，用于對(duì)動(dòng)力電池中的電池電芯進(jìn)行充放電保護(hù)，所述電池電芯包括正極、負(fù)極和第三電極，所述電池電芯的正極連接至所述動(dòng)力電池的外部正輸出端，所述電池電芯的負(fù)極連接至所述動(dòng)力電池的外部負(fù)輸出端；所述電池保護(hù)板包括控制電路、 第一電阻、第二電阻、第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管；所述控制電路包括正極充電保護(hù)控制電路、正極放電保護(hù)控制電路、負(fù)極充電保護(hù)控制電路和負(fù)極放電保護(hù)控制電路；所述正極充電保護(hù)控制電路的第一輸入端、所述正極放電保護(hù)控制電路的第一輸入端分別通過(guò)第一電阻連接所述電池電芯的正極；所述正極充電保護(hù)控制電路的第二輸入端、所述正極放電保護(hù)控制電路的第二輸入端分別連接所述電池電芯的第三電極；所述正極充電保護(hù)控制電路的控制信號(hào)輸出端連接所述第一開(kāi)關(guān)管的控制端，所述正極放電保護(hù)控制電路的控制信號(hào)輸出端連接所述第二開(kāi)關(guān)管的控制端；所述負(fù)極充電保護(hù)控制電路的第一輸入端、所述負(fù)極放電保護(hù)控制電路的第一輸入端分別通過(guò)第二電阻連接所述電池電芯的負(fù)極；所述負(fù)極充電保護(hù)控制電路的第二輸入端、所述負(fù)極放電保護(hù)控制電路的第二輸入端分別連接所述電池電芯的第三電極；所述負(fù)極充電保護(hù)控制電路的控制信號(hào)輸出端連接所述第三開(kāi)關(guān)管的控制端；所述負(fù)極放電保護(hù)控制電路的控制信號(hào)輸出端連接所述第四開(kāi)關(guān)管的控制端；所述第一開(kāi)關(guān)管、所述第二開(kāi)關(guān)管、所述第三開(kāi)關(guān)管與所述第四開(kāi)關(guān)管分別串聯(lián)在所述外部正輸出端至所述正極、所述負(fù)極至所述外部負(fù)輸出端的通路上； 且所述第一開(kāi)關(guān)管至所述第四開(kāi)關(guān)管連接到通路后，所述第二開(kāi)關(guān)管和所述第四開(kāi)關(guān)管的體二極管的導(dǎo)通方向沿充電電流方向，第一開(kāi)關(guān)管和所述第三開(kāi)關(guān)管的體二極管的導(dǎo)通方向與所述充電電流方向相反。本實(shí)用新型的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下進(jìn)一步的技術(shù)方案予以解決一種動(dòng)力電池，包括電池電芯和電池保護(hù)板，所述電池電芯包括正極、負(fù)極和第三電極；所述電池保護(hù)板為上述的電池保護(hù)板。一種動(dòng)力電池組，由多個(gè)動(dòng)力電池串并聯(lián)組成，所述動(dòng)力電池為上述的動(dòng)力電池。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比的有益效果是本實(shí)用新型的一種電池保護(hù)板，針對(duì)動(dòng)力電池中電池電芯為正極、負(fù)極和第三電極的三電極體系電池電芯，在電池保護(hù)板的控制電路中分別設(shè)置正極充電保護(hù)控制電路、 正極放電保護(hù)控制電路、負(fù)極充電保護(hù)控制電路和負(fù)極放電保護(hù)控制電路，從而分別檢測(cè)電池電芯的正極相對(duì)于第三電極的充電電壓，正極相對(duì)于第三電極的放電電壓，負(fù)極相對(duì)于第三電極的充電電壓和負(fù)極相對(duì)于第三電極的放電電壓，因此能檢測(cè)正極出現(xiàn)過(guò)充、過(guò)放的情形以及負(fù)極出現(xiàn)過(guò)充、過(guò)放的情形，從而更有效地檢測(cè)電池電芯在充放電工作過(guò)程中的過(guò)充電、過(guò)放電情形，提高對(duì)電池電芯的充放電保護(hù)。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型的一種動(dòng)力電池以及動(dòng)力電池組，電池電芯為正極、負(fù)極和第三電極的三電極體系電池電芯，電池保護(hù)板為上述電池保護(hù)板，因此電池電芯的安全性得到提高，動(dòng)力電池的壽命得到延長(zhǎng)。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中電池保護(hù)板的電路結(jié)構(gòu)圖；[0015]圖2是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
一中的電池保護(hù)板的電路結(jié)構(gòu)圖；圖3是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
二中的電池保護(hù)板的電路結(jié)構(gòu)圖；圖4是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
三中的電池保護(hù)板的電路結(jié)構(gòu)圖；圖5是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
四中的電池保護(hù)板的電路結(jié)構(gòu)圖；圖6是本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
五中的電池保護(hù)板的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
并對(duì)照附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
一如圖2所示，為本具體實(shí)施方式
一中電池保護(hù)板的電路結(jié)構(gòu)圖，電池保護(hù)板對(duì)動(dòng)力電池的電池電芯進(jìn)行充放電保護(hù)，電池電芯400包括正極41、負(fù)極42和第三電極43，電池電芯400的正極連接至動(dòng)力電池的外部正輸出端OUTl，電池電芯400的負(fù)極連接至動(dòng)力電池的外部負(fù)輸出端0UT2。電池保護(hù)板300包括控制電路30、第一電阻Rl、第二電阻R2、第一開(kāi)關(guān)管Ql、第二開(kāi)關(guān)管Q2、第三開(kāi)關(guān)管Q3和第四開(kāi)關(guān)管Q4。其中，控制電路30包括正極充電保護(hù)控制電路3、正極放電保護(hù)控制電路4、負(fù)極充電保護(hù)控制電路5和負(fù)極放電保護(hù)控制電路6?？刂齐娐房蔀镮C芯片或單片機(jī)。正極充電保護(hù)控制電路3的第一輸入端、正極放電保護(hù)控制電路4的第一輸入端分別通過(guò)第一電阻Rl連接電池電芯400的正極41，正極充電保護(hù)控制電路3的第二輸入端、正極放電保護(hù)控制電路4的第二輸入端分別連接電池電芯400的第三電極43，正極充電保護(hù)控制電路3的控制信號(hào)輸出端連接第一開(kāi)關(guān)管Ql的控制端，正極放電保護(hù)控制電路4 的控制信號(hào)輸出端連接第二開(kāi)關(guān)管Q2的控制端。負(fù)極充電保護(hù)控制電路5的第一輸入端、負(fù)極放電保護(hù)控制電路6的第一輸入端分別通過(guò)第二電阻R2連接電池電芯400的負(fù)極42 ；負(fù)極充電保護(hù)控制電路5的第二輸入端、負(fù)極放電保護(hù)控制電路6的第二輸入端分別連接電池電芯400的第三電極43 ；負(fù)極充電保護(hù)控制電路5的控制信號(hào)輸出端連接第三開(kāi)關(guān)管Q3的控制端；負(fù)極放電保護(hù)控制電路 6的控制信號(hào)輸出端連接第四開(kāi)關(guān)管Q4的控制端。其中，第一開(kāi)關(guān)管Ql至第四開(kāi)關(guān)管Q4的連接為第一開(kāi)關(guān)管Q1、第二開(kāi)關(guān)管Q2、 第三開(kāi)關(guān)管Q3與第四開(kāi)關(guān)管Q4分別串聯(lián)在外部正輸出端OUTl至正極41、負(fù)極42至外部負(fù)輸出端0UT2的通路上，且連接到通路后，第二開(kāi)關(guān)管Q2的體二極管DS2和第四開(kāi)關(guān)管 Q4的體二極管DS4的導(dǎo)通方向沿充電電流方向，也即沿外部正輸出端OUTl —正極41或負(fù)極42 —外部負(fù)輸出端0UT2的方向，第一開(kāi)關(guān)管Ql的體二極管DSl和第三開(kāi)關(guān)管Q3的體二極管DS3的導(dǎo)通方向與充電電流方向相反，也即沿外部負(fù)輸出端0UT2 —負(fù)極42或正極41—外部正輸出端DSl的方向。本具體實(shí)施方式
中，四個(gè)開(kāi)關(guān)管均串聯(lián)在外部正輸出端 OUTl至正極41的通路上，即第一開(kāi)關(guān)管Ql的漏極d連接電池電芯400的正極41，第一開(kāi)關(guān)管Ql的源極s連接第二開(kāi)關(guān)管Q2的源極s，第二開(kāi)關(guān)管Q2的漏極d連接第三開(kāi)關(guān)管Q3 的漏極d，第三開(kāi)關(guān)管Q3的源極s連接第四開(kāi)關(guān)管Q4的源極s，第四開(kāi)關(guān)管Q4的漏極d連接動(dòng)力電池的外部正輸出端OUTl ；電池電芯400的負(fù)極42直接連接動(dòng)力電池的外部負(fù)輸出端0UT2。[0028]工作時(shí)，充電過(guò)程中，動(dòng)力電池的外部正輸出端OUTl連接充電電源的正極，動(dòng)力電池的外部負(fù)輸出端0UT2連接充電電源的負(fù)極，充電電流從外部正輸出端OUTl —第四開(kāi)關(guān)管體二極管DS4 —第三開(kāi)關(guān)管Q3 —第二開(kāi)關(guān)管體二極管DS2 —第一開(kāi)關(guān)管Ql —電池電芯正極41 —電池電芯負(fù)極42 —外部負(fù)輸出端0UT2，從而為電池電芯充電。此過(guò)程中，第一電阻R1、第二電阻R2中有電流流過(guò)，在電阻上就會(huì)出現(xiàn)壓降，給控制電路提供一個(gè)電壓信號(hào)，也即給控制電路一個(gè)啟動(dòng)電源，充電過(guò)程中，控制電路中正極充電保護(hù)控制電路3檢測(cè)到電池電芯正極41相對(duì)于第三電極43的充電電壓(為方便描述，如下簡(jiǎn)稱為第一參數(shù))，負(fù)極充電保護(hù)控制電路5檢測(cè)到電池電芯負(fù)極42相對(duì)于第三電極43的充電電壓(為方便描述，如下簡(jiǎn)稱為第二參數(shù))。控制電路中的正極充電保護(hù)控制電路3和負(fù)極充電保護(hù)控制電路5中還分別存儲(chǔ)有設(shè)定的正極充電保護(hù)電極電位值和負(fù)極充電保護(hù)電極電位值，正極充電保護(hù)控制電路3和負(fù)極充電保護(hù)控制電路5檢測(cè)到上述第一參數(shù)和第二參數(shù)后，正極充電保護(hù)控制電路3判斷第一參數(shù)是否達(dá)到或超過(guò)正極充電保護(hù)電極電位值，如果第一參數(shù)達(dá)到或超過(guò)所設(shè)定的保護(hù)電極電位值，則輸出控制信號(hào)使第一開(kāi)關(guān)管Ql斷開(kāi)，使充電回路斷開(kāi)，停止對(duì)電池電芯400的充電；負(fù)極充電保護(hù)控制電路5判斷第二參數(shù)是否達(dá)到或超過(guò)負(fù)極充電保護(hù)電極電位值，如果第二參數(shù)達(dá)到或超過(guò)所設(shè)定的保護(hù)電極電位值，則輸出控制信號(hào)使第三開(kāi)關(guān)管Q3斷開(kāi)，使充電回路斷開(kāi)，停止對(duì)電池電芯400的充電。同樣地，放電過(guò)程中，放電電流從電池電芯正極41 —第一開(kāi)關(guān)管體二極管DSl — 第二開(kāi)關(guān)管Q2 —第三開(kāi)關(guān)管體二極管DS3 —第四開(kāi)關(guān)管Q4 —外部正輸出端OUTl —所接負(fù)載一外部負(fù)輸出端0UT2—電池電芯負(fù)極42，此過(guò)程中，第一電阻R1、第二電阻R2同樣為控制電路提供一個(gè)啟動(dòng)電源。放電過(guò)程中，控制電路中正極放電保護(hù)控制電路4檢測(cè)到電池電芯正極41相對(duì)于第三電極43的放電電壓(為方便描述，如下簡(jiǎn)稱為第三參數(shù))，負(fù)極放電保護(hù)控制電路6檢測(cè)到電池電芯負(fù)極42相對(duì)于第三電極43的放電電壓(為方便描述，如下簡(jiǎn)稱為第四參數(shù))。控制電路中的正極放電保護(hù)控制電路4和負(fù)極放電保護(hù)控制電路6中還分別存儲(chǔ)有設(shè)定的正極放電保護(hù)電極電位值和負(fù)極放電保護(hù)電極電位值，正極放電保護(hù)控制電路4和負(fù)極放電保護(hù)控制電路6檢測(cè)到上述第三參數(shù)和第四參數(shù)后，正極放電保護(hù)控制電路4判斷第三參數(shù)是否達(dá)到或低于正極放電保護(hù)電極電位值，如果第三參數(shù)達(dá)到或低于所設(shè)定的保護(hù)電極電位值，則輸出控制信號(hào)使第二開(kāi)關(guān)管Q2斷開(kāi)，使放電回路斷開(kāi)， 使電池電芯400停止放電；負(fù)極放電保護(hù)控制電路6判斷第四參數(shù)是否達(dá)到或低于負(fù)極放電保護(hù)電極電位值，如果第四參數(shù)達(dá)到或低于所設(shè)定的保護(hù)電極電位值，則輸出控制信號(hào)使第四開(kāi)關(guān)管Q4斷開(kāi)，使放電回路斷開(kāi)，使電池電芯400停止放電。需要說(shuō)明地是，正極充電保護(hù)控制電路3、負(fù)極充電保護(hù)控制電路5、正極放電保護(hù)控制電路4和負(fù)極放電保護(hù)控制電路6分別檢測(cè)到第一參數(shù)、第二參數(shù)、第三參數(shù)和第四參數(shù)，可通過(guò)模擬的控制電路實(shí)現(xiàn)，如采用電阻采樣，也可通過(guò)數(shù)字的控制電路實(shí)現(xiàn)，如在單片機(jī)中編寫程序。根據(jù)上述工作的充放電過(guò)程可知，本具體實(shí)施方式
的電池保護(hù)板通過(guò)正極充電保護(hù)控制電路、正極放電保護(hù)控制電路、負(fù)極充電保護(hù)控制電路和負(fù)極放電保護(hù)控制電路分別檢測(cè)第一參數(shù)、第三參數(shù)、第二參數(shù)和第四參數(shù)，能檢測(cè)到正極出現(xiàn)過(guò)充、過(guò)放的情形以及負(fù)極出現(xiàn)過(guò)充、過(guò)放的情形，從而更有效地檢測(cè)電池電芯在充放電工作過(guò)程中的過(guò)充電、 過(guò)放電情形，保證正極和/或負(fù)極都不會(huì)出現(xiàn)過(guò)充電、過(guò)放電現(xiàn)象，提高對(duì)電池電芯的充放電保護(hù)。本具體實(shí)施方式
中還提供一種動(dòng)力電池及動(dòng)力電池組，動(dòng)力電池包括電池電芯和電池保護(hù)板，電池電芯包括正極、負(fù)極和第三電極，電池保護(hù)板即為如上所述的電池保護(hù)板。由該動(dòng)力電池串并聯(lián)即組成本具體實(shí)施方式
的動(dòng)力電池組。由于電池保護(hù)板能更有效地檢測(cè)電池電芯在充放電工作過(guò)程中的過(guò)充電、過(guò)放電情形，因此電池電芯的安全性提高， 動(dòng)力電池及動(dòng)力電池組的壽命延長(zhǎng)。如下通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證本具體實(shí)施方式
中動(dòng)力電池的安全性提高實(shí)施例制備方形鋰聚合物動(dòng)力電池200支，其中，方形鋰聚合物動(dòng)力電池中的單體電池電芯為包括正極、負(fù)極和第三電極的三電極體系電池電芯，標(biāo)稱電壓為3. 6V，容量為 10Ah。方形鋰聚合物動(dòng)力電池中的電池保護(hù)板為本具體實(shí)施方式
的電池保護(hù)板，控制電路中正極充電保護(hù)控制電路3中所設(shè)定的正極充電保護(hù)電極電位值為1. 8V，負(fù)極充電保護(hù)控制電路5所設(shè)定的負(fù)極充電保護(hù)電極電位值為-2. 4V ；正極放電保護(hù)控制電路4中所設(shè)定的正極放電保護(hù)電極電位值為0. 8V,負(fù)極放電保護(hù)控制電路6所設(shè)定的負(fù)極放電保護(hù)電極電位值為-2. 2V。比較例制備方形鋰聚合物動(dòng)力電池200支，其中，方形鋰聚合物動(dòng)力電池中的單體電芯為包括正極和負(fù)極的兩電極體系電池電芯，標(biāo)稱電壓為3. 6V，容量為10Ah。方形鋰聚合物動(dòng)力電池中的電池保護(hù)板為現(xiàn)有技術(shù)中的電池保護(hù)板，僅包括充電保護(hù)控制電路和放電保護(hù)控制電路。充電保護(hù)控制電路中充電保護(hù)電壓設(shè)定值為4. 2V，充電保護(hù)控制電路中放電保護(hù)電壓設(shè)定值為3. 0V。將上述實(shí)施例中制備的200支方形鋰聚合物動(dòng)力電池和比較例中制備的200支方形，進(jìn)行充放電安全性能測(cè)試。測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為(l)ic充放電先恒流IC充電，后恒壓4. 2V充電；IC放電；(2) 3C/5V過(guò)充測(cè)試3C充電，電壓為5. 0V,持續(xù)時(shí)間為12小時(shí)。(3)過(guò)放測(cè)試1C充電，IC放電2. 5小時(shí)。測(cè)試結(jié)果為實(shí)施例中的方形鋰聚合物動(dòng)力電池，在充放電過(guò)程中200支電池全部沒(méi)有出現(xiàn)正極過(guò)充電、過(guò)放電和/或負(fù)極過(guò)充電、過(guò)放電的現(xiàn)象，并且在做過(guò)充、過(guò)放測(cè)試時(shí)，也都沒(méi)有發(fā)生起火、爆炸等現(xiàn)象。比較例中的方形鋰聚合物動(dòng)力電池，在充放電過(guò)程中，200支電池中有45支電池出現(xiàn)過(guò)充電、過(guò)放電現(xiàn)象，同時(shí)為對(duì)比測(cè)試比較例中正極、負(fù)極的過(guò)充電、過(guò)放電情形，添加一個(gè)輔助電極進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)得到充電過(guò)程中，有20支電池正極出現(xiàn)過(guò)充電現(xiàn)象，比例為10. 0% ；有17支電池負(fù)極出現(xiàn)過(guò)充電現(xiàn)象，比例為8. 5% ；在放電過(guò)程中，有23支電池正極出現(xiàn)過(guò)放電現(xiàn)象，比例為11. 5% ；有18支電池負(fù)極出現(xiàn)過(guò)放電現(xiàn)象，比例為9. 0%。在做過(guò)充、過(guò)放測(cè)試時(shí)，有12支電池出現(xiàn)起火、爆炸等現(xiàn)象，比例為 6. 0%。從上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中也可得到，本具體實(shí)施方式
的動(dòng)力電池，能更有效的防止工作過(guò)程中方形鋰聚合物單體電芯出現(xiàn)過(guò)充電、過(guò)放電現(xiàn)象，動(dòng)力電池的安全性得到了提高。
具體實(shí)施方式
二本具體實(shí)施方式
中的電池保護(hù)板與實(shí)施方式一中電池保護(hù)板的不同之處在于本具體實(shí)施方式
中的電池保護(hù)板還包括第一電容Cl和第二電容C2。如圖3所示，為本具體實(shí)施方式
中電池保護(hù)板的電路結(jié)構(gòu)圖，電池保護(hù)板還包括第一電容Cl和第二電容C2，第一電容Cl的第一端連接第一電阻Rl —端，第一電容Cl的第二端連接電池電芯400的第三電極43，第二電容C2的第一端連接第二電阻R2的一端，第二電容C2的第二端連接電池電芯400的第三電極43。本具體實(shí)施方式
中，增加的第一電容Cl 和第二電容C2可對(duì)電池以及控制電路起到保護(hù)作用，以及對(duì)交流電進(jìn)行過(guò)濾的濾波作用。
具體實(shí)施方式
三本具體實(shí)施方式
中的電池保護(hù)板與實(shí)施方式二中電池保護(hù)板的不同之處在于本具體實(shí)施方式
中第一開(kāi)關(guān)管Ql至第四開(kāi)關(guān)管Q4中，第一開(kāi)關(guān)管Ql和第二開(kāi)關(guān)管Q2串聯(lián)在外部正輸出端OUTl至正極41的通路上，第三開(kāi)關(guān)管Q3和第四開(kāi)關(guān)管Q4串聯(lián)在負(fù)極42 至外部負(fù)輸出端0UT2的通路上。如圖4所示，為本具體實(shí)施方式
中電池保護(hù)板的電路結(jié)構(gòu)圖，電池保護(hù)板中，第一開(kāi)關(guān)管Ql的漏極d連接電池電芯400的正極41，第一開(kāi)關(guān)管Ql的源極s連接第二開(kāi)關(guān)管 Q2的源極s，第二開(kāi)關(guān)管Q2的漏極d連接動(dòng)力電池的外部正輸出端OUTl ；第三開(kāi)關(guān)管Q3的源極s連接電池電芯400的負(fù)極42，第三開(kāi)關(guān)管Q3的漏極d連接第四開(kāi)關(guān)管Q4的漏極d， 第四開(kāi)關(guān)管Q4的源極s連接動(dòng)力電池的外部負(fù)輸出端0UT2。本具體實(shí)施方式
的電池保護(hù)板中僅是四個(gè)開(kāi)關(guān)管在所述外部正輸出端至所述正極、所述負(fù)極至所述外部負(fù)輸出端的通路上的串聯(lián)形式不同于具體實(shí)施方式
二，因此其同樣能同具體實(shí)施方式
二中的電池保護(hù)板有效檢測(cè)電池電芯在充放電工作過(guò)程中的過(guò)充電、過(guò)放電情形，保證正極和/或負(fù)極都不會(huì)出現(xiàn)過(guò)充電、過(guò)放電現(xiàn)象，提高對(duì)電池電芯的充放電保護(hù)。
具體實(shí)施方式
四本具體實(shí)施方式
中的電池保護(hù)板與實(shí)施方式二中電池保護(hù)板的不同之處在于本具體實(shí)施方式
中第一開(kāi)關(guān)管Ql至第四開(kāi)關(guān)管Q4中，四個(gè)開(kāi)關(guān)管均串聯(lián)在負(fù)極42至外部負(fù)輸出端0UT2的通路上。如圖5所示，為本具體實(shí)施方式
中電池保護(hù)板的電路結(jié)構(gòu)圖，電池保護(hù)板中，第一開(kāi)關(guān)管Ql的源極s連接電池電芯400的負(fù)極42，第一開(kāi)關(guān)管Ql的漏極d連接第二開(kāi)關(guān)管 Q2的漏極d，第二開(kāi)關(guān)管Q2的源極s連接第三開(kāi)關(guān)管Q3的源極s，第三開(kāi)關(guān)管Q3的漏極d 連接第四開(kāi)關(guān)管Q4的漏極d，第四開(kāi)關(guān)管Q4的源極s連接動(dòng)力電池的外部負(fù)輸出端0UT2。 電池電芯400的正極41直接連接動(dòng)力電池的外部正輸出端OUTl。本具體實(shí)施方式
的電池保護(hù)板中也僅是四個(gè)開(kāi)關(guān)管在所述外部正輸出端至所述正極、所述負(fù)極至所述外部負(fù)輸出端的通路上的串聯(lián)形式不同于具體實(shí)施方式
二，因此其同樣能同具體實(shí)施方式
二中的電池保護(hù)板有效檢測(cè)電池電芯在充放電工作過(guò)程中的過(guò)充電、過(guò)放電情形，保證正極和/或負(fù)極都不會(huì)出現(xiàn)過(guò)充電、過(guò)放電現(xiàn)象，提高對(duì)電池電芯的充放電保護(hù)。
具體實(shí)施方式
五本具體實(shí)施方式
中的電池保護(hù)板與實(shí)施方式二中電池保護(hù)板的不同之處在于本具體實(shí)施方式
中第一開(kāi)關(guān)管Ql至第四開(kāi)關(guān)管Q4中，第一開(kāi)關(guān)管Ql和第二開(kāi)關(guān)管Q2串聯(lián)在負(fù)極42至外部負(fù)輸出端0UT2的通路上，第三開(kāi)關(guān)管Q3和第四開(kāi)關(guān)管Q4串聯(lián)在外部正輸出端OUTl至正極41的通路上。如圖6所示，為本具體實(shí)施方式
中電池保護(hù)板的電路結(jié)構(gòu)圖，電池保護(hù)板中，第一開(kāi)關(guān)管Ql的源極s連接電池電芯400的負(fù)極42，第一開(kāi)關(guān)管Ql的漏極d連接第二開(kāi)關(guān)管 Q2的漏極d，第二開(kāi)關(guān)管Q2的源極s連接動(dòng)力電池的外部負(fù)輸出端0UT2 ；第三開(kāi)關(guān)管Q3的漏極d連接電池電芯400的正極41，第三開(kāi)關(guān)管Q3的源極s連接第四開(kāi)關(guān)管Q4的源極s，第四開(kāi)關(guān)管Q4的漏極d連接動(dòng)力電池的外部輸出端0UT1。本具體實(shí)施方式
的電池保護(hù)板中也僅是四個(gè)開(kāi)關(guān)管在所述外部正輸出端至所述正極、所述負(fù)極至所述外部負(fù)輸出端的通路上的串聯(lián)形式不同于具體實(shí)施方式
二，因此其同樣能同具體實(shí)施方式
二中的電池保護(hù)板有效檢測(cè)電池電芯在充放電工作過(guò)程中的過(guò)充電、過(guò)放電情形，保證正極和/或負(fù)極都不會(huì)出現(xiàn)過(guò)充電、過(guò)放電現(xiàn)象，提高對(duì)電池電芯的充放電保護(hù)。 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下做出若干替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種電池保護(hù)板，用于對(duì)動(dòng)力電池中的電池電芯進(jìn)行充放電保護(hù)，所述電池電芯包括正極、負(fù)極和第三電極，所述電池電芯的正極連接至所述動(dòng)力電池的外部正輸出端，所述電池電芯的負(fù)極連接至所述動(dòng)力電池的外部負(fù)輸出端；其特征在于所述電池保護(hù)板包括控制電路、第一電阻、第二電阻、第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管；所述控制電路包括正極充電保護(hù)控制電路、正極放電保護(hù)控制電路、負(fù)極充電保護(hù)控制電路和負(fù)極放電保護(hù)控制電路；所述正極充電保護(hù)控制電路的第一輸入端、所述正極放電保護(hù)控制電路的第一輸入端分別通過(guò)第一電阻連接所述電池電芯的正極；所述正極充電保護(hù)控制電路的第二輸入端、 所述正極放電保護(hù)控制電路的第二輸入端分別連接所述電池電芯的第三電極；所述正極充電保護(hù)控制電路的控制信號(hào)輸出端連接所述第一開(kāi)關(guān)管的控制端，所述正極放電保護(hù)控制電路的控制信號(hào)輸出端連接所述第二開(kāi)關(guān)管的控制端；所述負(fù)極充電保護(hù)控制電路的第一輸入端、所述負(fù)極放電保護(hù)控制電路的第一輸入端分別通過(guò)第二電阻連接所述電池電芯的負(fù)極；所述負(fù)極充電保護(hù)控制電路的第二輸入端、 所述負(fù)極放電保護(hù)控制電路的第二輸入端分別連接所述電池電芯的第三電極；所述負(fù)極充電保護(hù)控制電路的控制信號(hào)輸出端連接所述第三開(kāi)關(guān)管的控制端；所述負(fù)極放電保護(hù)控制電路的控制信號(hào)輸出端連接所述第四開(kāi)關(guān)管的控制端；所述第一開(kāi)關(guān)管、所述第二開(kāi)關(guān)管、所述第三開(kāi)關(guān)管與所述第四開(kāi)關(guān)管分別串聯(lián)在所述外部正輸出端至所述正極、所述負(fù)極至所述外部負(fù)輸出端的通路上；且所述第一開(kāi)關(guān)管至所述第四開(kāi)關(guān)管連接到通路后，所述第二開(kāi)關(guān)管和所述第四開(kāi)關(guān)管的體二極管的導(dǎo)通方向沿充電電流方向，第一開(kāi)關(guān)管和所述第三開(kāi)關(guān)管的體二極管的導(dǎo)通方向與所述充電電流方向相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池保護(hù)板，其特征在于所述電池保護(hù)板還包括第一電容和第二電容，所述第一電容的第一端連接所述第一電阻一端，所述第一電容的第二端連接所述電池電芯的第三電極；所述第二電容的第一端連接所述第二電阻的一端，所述第二電容的第二端連接所述電池電芯的第三電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池保護(hù)板，其特征在于所述第一開(kāi)關(guān)管至所述第四開(kāi)關(guān)管連接到通路的情形為所述第一開(kāi)關(guān)管的漏極連接所述電池電芯的正極，所述第一開(kāi)關(guān)管的源極連接所述第二開(kāi)關(guān)管的源極，所述第二開(kāi)關(guān)管的漏極連接所述第三開(kāi)關(guān)管的漏極，所述第三開(kāi)關(guān)管的源極連接所述第四開(kāi)關(guān)管的源極，所述第四開(kāi)關(guān)管的漏極連接所述動(dòng)力電池的外部正輸出端；所述電池電芯的負(fù)極直接連接所述動(dòng)力電池的外部負(fù)輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池保護(hù)板，其特征在于所述第一開(kāi)關(guān)管至所述第四開(kāi)關(guān)管連接到通路的情形為所述第一開(kāi)關(guān)管的漏極連接所述電池電芯的正極，所述第一開(kāi)關(guān)管的源極連接所述第二開(kāi)關(guān)管的源極，所述第二開(kāi)關(guān)管的漏極連接所述動(dòng)力電池的外部正輸出端；所述第三開(kāi)關(guān)管的源極連接所述電池電芯的負(fù)極，所述第三開(kāi)關(guān)管的漏極連接所述第四開(kāi)關(guān)管的漏極，所述第四開(kāi)關(guān)管的源極連接所述動(dòng)力電池的外部負(fù)輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池保護(hù)板，其特征在于所述第一開(kāi)關(guān)管至所述第四開(kāi)關(guān)管連接到通路的情形為所述第一開(kāi)關(guān)管的源極連接所述電池電芯的負(fù)極，所述第一開(kāi)關(guān)管的漏極連接所述第二開(kāi)關(guān)管的漏極，所述第二開(kāi)關(guān)管的源極連接所述第三開(kāi)關(guān)管的源極，所述第三開(kāi)關(guān)管的漏極連接所述第四開(kāi)關(guān)管的漏極，所述第四開(kāi)關(guān)管的源極連接所述動(dòng)力電池的外部負(fù)輸出端；所述電池電芯的正極直接連接所述動(dòng)力電池的外部正輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池保護(hù)板，其特征在于所述第一開(kāi)關(guān)管至所述第四開(kāi)關(guān)管連接到通路的情形為所述第一開(kāi)關(guān)管的源極連接所述電池電芯的負(fù)極，所述第一開(kāi)關(guān)管的漏極連接所述第二開(kāi)關(guān)管的漏極，所述第二開(kāi)關(guān)管的源極連接所述動(dòng)力電池的外部負(fù)輸出端；所述第三開(kāi)關(guān)管的漏極連接所述電池電芯的正極，所述第三開(kāi)關(guān)管的源極連接所述第四開(kāi)關(guān)管的源極，所述第四開(kāi)關(guān)管的漏極連接所述動(dòng)力電池的外部輸出端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池保護(hù)板，其特征在于所述控制電路為IC芯片或單片機(jī)。
8.一種動(dòng)力電池，包括電池電芯和電池保護(hù)板，其特征在于所述電池電芯包括正極、 負(fù)極和第三電極；所述電池保護(hù)板為根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池保護(hù)板。
9.一種動(dòng)力電池組，由多個(gè)動(dòng)力電池串并聯(lián)組成，其特征在于所述動(dòng)力電池為根據(jù)權(quán)利要求8所述的動(dòng)力電池。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電池保護(hù)板，包括控制電路、第一電阻、第二電阻、第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管；控制電路包括正極充電保護(hù)控制電路、正極放電保護(hù)控制電路、負(fù)極充電保護(hù)控制電路和負(fù)極放電保護(hù)控制電路；第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管與第四開(kāi)關(guān)管分別串聯(lián)在外部正輸出端至正極、負(fù)極至外部負(fù)輸出端的通路上；且第一開(kāi)關(guān)管至第四開(kāi)關(guān)管連接到通路后，第二開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管的體二極管的導(dǎo)通方向沿充電電流方向，第一開(kāi)關(guān)管和第三開(kāi)關(guān)管的體二極管的導(dǎo)通方向與充電電流方向相反。本實(shí)用新型還公開(kāi)了包含上述電池保護(hù)板的動(dòng)力電池和動(dòng)力電池組。
文檔編號(hào)H02H7/18GK202150694SQ201120241470
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者孟志軒, 彭東方, 王麗麗, 王守軍, 莫元妙 申請(qǐng)人:深圳市量能科技有限公司