串电池设计规范

1、修订履历修订日期版次修订页次修订内容 2014-4-17A0/首次发行制订/日期审核/日期批准/日期一、 目的 多串电池易出现充电不饱，放电不净，低容等问题，本文件在电芯匹配，保护板设计，相关热保护器放置上等方面进行规范，减少或杜绝以上现象的发生。二、 范围本规范适用于2-4串电池设计三、 多串电池容量影响因素 1.电芯性能不一致的影响；1.1电芯容量不一致的影响配对的电芯容量相差过大时，容量较低的电芯将先被充满，先被放完，此时另外电芯中的多出容量将被浪费掉。1.2 电芯电压不一致的影响电芯电压不一致时，电压高的电芯将先被过充保护，电压低的将先被过放保护，充放电循环后会造成低容。1.3 电芯内

2、阻不一致的影响当两电芯内阻相差过大时，内阻大的电池将会先被充满，放电时先会被过放，充放电循环后将造成低容。1.4 电芯自放电不一致的影响当两电芯自放电性能相差过大时，自放电大的电芯的电压会逐渐比自放电小的电芯电压低，而且差距会逐渐变大。2. 过充电保护电压影响2.1过充电保护电压过大过充电保护电压过大时，可导致电芯过充，损坏电芯；2.2过充电保护电压过小过充电电压过小时，过充保护电压下限值将低于充电IC的上限值时，可导致充电被提前截止，电芯充不满电。3.过放电保护电压影响3.1过放电保护电压过大过放电保护电压过大时，导致电量放不净，导致容量不足；如高于客户用电设备的截止放电电压时，将导致客户用

3、电设备使用异常。3.2过放电保护电压过小过放电参数过小时，可能导致电池过放，损坏电芯。4.热保护器放置位置影响4.1热保护器电压处于IC检测电压内时，将会使过充保护提前进行，因为充电IC检测到的电压包含了电芯与热保护器的电压，充电虽然终止，但是充电却不足。4.2热保护器电压处于IC检测电压内时，将会使过放保护提前进行，因为放电电芯电压减去热保护器电压后达到了过放电压，此时放电终止，但是却放电不净。5.内阻的影响 当电池内阻过大时，特别是保护板，引线或热保护器等PACK材料内阻过大时，因压降过大，将导致电芯充电不足及放电不净，最终导致容量不足。三、 提高多串电池性能的措施 1.提高电芯性能的一致

4、性1.1提高电芯电压一致性电芯的匹配电压控制在8mV/档以内，必要时控制在5mV/档以内。1.2提高电芯内阻一致性电芯的匹配内阻控制在3m/档档以内1.3提高电芯容量一致性电芯的匹配容量按如下方式控制：电芯容量 0.01C 按10取整（如2500mAh容量的电芯，则档次为25mAh取整为30mAh/档，2000mAh以下的20mAh/档），必要时可收严。1.4提高电芯自放电一致性能电芯的自放电性能一致性需严格控制，否则开始时电压匹配再严格，后续也会被拉大电压差。在设备条件允许时，电芯在测试OCV1与OCVB间尽量采用高温老化（45或60）3-4天。当设备条件不允许时，至少要保证室温老化三天以上

5、，这样能将自放电过大的电芯挑出，在匹配K值时按0.1mV/h以内进行匹配。2.合理选择充电保护电压2.1选择充电保护电压需考虑到客户充电IC值选择充电保护电压时不能仅比较其与客户充电IC的中间值大小，还得兼顾精度，常用的保护板IC精度为0.025V,充电IC的精度为1%，选择保护板IC过充电保护电压的基本原则是其下限值要高于充电IC的上限值。2.2选择充电保护电压需考虑到对电芯的保护功能当客户用电设备的充电保护功能失效时，充电的电压最大值将由保护板的充电保护电压决定，对于标称为3.7V的电芯，充电上限不得高于4.30V,所以选择充电保护电压时，其上限值不得高于4.3V。3.合理选择放电保护电压

6、3.1选择充电保护电压需考虑到客户用电设备的关断电压值正常情况下，放电截止电压是由客户的用电设备决定的。如由保护板的IC决定，则有可能导致用电设备异常故障或无法启动电量即将耗尽的报警功能，选择保护板IC的过放保护电压基本原则是其上限值要低于客户关断电压的下限值。3.2选择放电保护电压需考虑到对电芯的保护功能当客户用电设备的放电保护功能失效时，放电的电压最小值将由保护板的放电保护电压决定，对于标称为3.7V的电芯，放电下限不得低于2.5V,所以选择充电保护电压时，其下限值不得低于2.5V。4.热保护器放置位置的选择热保护器（如PTC,BREAKER,FUSE等）在整个电池的电路放置时，其电压不得

7、处于被IC检测的电压范围内，必须处于IC检测电压范围外，如下图1不合理，图2合理。图1 图25.合理选择PACK材料，降低成品电阻 对于充放电电流较大的电池，因压降与内阻呈正比例上升，PACK材料的电阻对电池容量影响非常大，在成本影响较小的情况下，可以选择较粗的引线及内阻较小的MOS管与热保护器，另外在保护板布线时，尽量降低内阻。 6.使用均衡板对于三串及四串电池，建议使用均衡板，标称为3.7V的电芯均衡IC均衡电压可选择为4.20.025V，在充电过程中原电压较高的电芯到了4.2V时，如放电电阻为101规格，则均衡电路将会有0.042A的电流放电，以此来调节各电芯间的电压。7.常用IC型号选择对于两串保护IC：首选