battery设计说明概述

BATTEY_LABLEBABATTEY_LABLEBATTEY_LABLEBATTEY_REARBATTEY_REARCONTACTDOUBLE_TAPEPCBAPCBACELLCELLBATTEY_FRONTBATTEY_FRONT23锂离子电池锂聚合物电池保护电路简介保护电路根本构成分掌握电路、掌握开关和保护器三局部：P+CELLP-电池的分类：按装配形式分:内置式和外置式B.超声波式.不能翻修，但超声可适当校正胶壳缺陷，尺寸稳定。依据电芯分为:锂离子电池和锂聚合物电池(具体构造见以下图)另，局部保护电路还有温度保护、识别功能：线路板简要介绍线路板分立元件图TitleTitleP+P+IDCELLTHP-2 3元器件简要尺寸PACK连接片〔金手指〕样式

SizeA4Date:File:

Number Revision21-Jul-2003 Sheet ofD:\ZLH\\PROTEL~1\SCH_1.SCH DrawnBy:4 单节保护电路工作原理应用电路〔以理光R5421N系列为例〕工作状态说明aIC的电源电压介于过放电保护电压VDET2和过充电保护电压VDET1DOUTCOUTMOSFET处于导通状态，电池充放电都可进展；bVDD≥VDET1tVDET1的延时后，COUTMOSFET关断，停顿充电；c、VDDVREL1以下〔不接负载〕VDD降低至过充电关断电压VDET1以下〔加上负载，即可恢复到可充电状态；d、过放电状态：当电池放电至电压等于或低于VDET2，并经过tVDET2的延时后，DOUTMOSFET关断，停顿电池向负载放电。充电电流仍可通过二极管流通。e、VDDVREL2以上〔不接充电器〕VDD上升至过放电关断电压VDET2以上〔接充电器，即可恢复到可放电状态；f、过流保护：在放电时，因负载变化会导致放电电流变化，放电电流增大时V-V-≥VDET3tVDET3的延时后，DOUT端的输出变为低电平，关断放电回路。解除过流状态后，使V-<VDET3电路恢复正常。工作过程说明：、充电过程1，充电电流经P+、2MOS管、P-回到充电器，随着充电不断进展电芯电压逐步上升。当电芯电压上升到VDET1，ICVDD、VSS检测到tVDET1的延迟后，COUTMOS管关断，充电截止。VDD电压降低至过充解除电压工作过程说明：、充电过程1，充电电流经P+、2MOS管、P-回到充电器，随着充电不断进展电芯电压逐步上升。当电芯电压上升到VDET1，ICVDD、VSS检测到tVDET1的延迟后，COUTMOS管关断，充电截止。VDD电压降低至过充解除电压VREL1〔不接负载或VDD降低至过充电关断电压VDET1以下〔加上负载，即可恢复到可充电状态；3DIP+R1100RIC5VDDCELLCC10.1uFR5421NXXXCt4充电6VSS器DOCOV-C30.01uF132C2R21K0.1uFP-MOSFET注：VDET1—过充电检测电压，VDET2—过放电检测电压，VDET3—过电流检测电压，tVDET1--过充电检测延时，tVDET2--过放电检测延时，tVDET2--过电流检测延时，V--保护IC的V-脚对VSS脚的压降，VSHORT-短路保护检测电压，tSHORT-短路保护检测延时；B 2)、放电过程P+对负载放电，放电电流经P-、MOS管回到电VDET2，保护IC检测到此电tVDET2的延迟后，DOUTMOS管关断，放电截止。注：(1)对无休眠功能的IC：当VDD电压上升至过放解除电压VREL2以上(不接充电器)或VDD电压上VDET2(2ICVDDVDOA电状态；1 2 3DP+R1

ICVDDCELL C10.1uF

R5421NXXX

Ct 4 负C载CDO CO V-

C31uF1 3 2C2R2 0.1uF1KP-、过电流过程

MOSFETB放电过程中负载变化，当负载电流过大，IC的V-端检测的电压到达VDET3时，经过2 3 4tVDET3的延迟后，DOUTMOS管关断，过电流截止。、短路保护过程P+、P-短路，回路中的电流急剧增加，ICVVSHORT时，经过tSHORT的延迟后，DOUT端变成低电平，放电MOS管关断，进入短路保护状态。 D注：当过流、短路解除后电路即可恢复正常。TitleSize

AP+Revision2CELL

R153C1uF

A4Date:File:VDD

2Jul-2003D:\ZLH\..\LPA000.SCHR5421NXXX Ct

Sheet ofDrawnBy:44 负C载6 VSS

DO CO

C30.01uF1 3 2C2R2 0.1uF1KP-MOSFETB5)、应用提示〔参考〕a、R1C1ICR1R1≤1KΩ，R1R1压偏高；C1C1≤1μF,C1DOb、R2C2V-脚电压R2R21KΩR2增大会使得过放电后接入充电器后复位的功能不能实现。C2C2≤1μF。

Title ASize Number Revisionc、时间常量R1C1和R2C24Date:File:2 3

24-Jul-2003D:\ZLH\..\LPA000.SCH

Sheet ofDrawnBy:4R1C2≤R2C2假设VDD脚的时间常量R1C1大于V-脚的时间常量R2C2,，R5421NxxxC在过电流或短路保护后可能进入待机状态，且IC另：R2R1Pack电芯测试线路板测试标帖测试簧片测试胶壳测试PACK锂电芯容量计算目前电芯使用的材料不同，容量也有区分，一般来说，容量电极材料的重量和材质有关系，市面上流通的电芯规格有三种：钢壳，铝壳，软包装〔聚合物壳为例，讲解一下这两种包装形式的电芯容量。下面是几种标准规格电芯容量的比照表：第五、六位数表示电芯的高度〔长度。其实电芯的外壳体积与容量成肯定的正比关系，为什么说成肯定键是要看这种壳体尺寸能否装得下更多的电极材料和电解质的计算。值即可，比方：某一钢壳电芯的规格为：05365205600mAh，再用宽度比宽度即36/30=1.2，用此系数先乘600mAh=720mAh，再用长度比长度及52/48=1.08，用此720mAh=780mA，通常容量不会有这么大，会有所缩水，阅历值为90%-95%，故此规格的电芯的容量为：780mAhx95%=740mAh左右，这种计算是很准的，一般不会消灭较大的偏差，铝壳计算与此类同，在此不作介绍。电池与壳体相关的设计在整机中的定位方式:以外置电池为例〔内置电池类似：a、BATTERYX/Y方向的定位是通过BATTERY的侧面与REARHOUSING(或其上的小筋肋)的协作来实现b、BATTERY通过LATCH，HOUSINGBATERY自身的凸台来实现Z向的定位BATTERY在REAR HOUSING中X和Y向的定位：主要以BATTERY的侧面与HOUSING上小筋肋(见以下图红色局部)XY向的定位，这样可以削减因塑胶壳变形而带来的误差，并可以提高定位的精度。电池与HOUSINGX和Y方向的协作间隙：电池与HOUSING小筋肋的间隙：G=0.05mm(单边) (见以下图)电池与HOUSING的间隙：A=0.1mm(单边) (见以下图)BATTERY在REAR HOUSING中Z向的定位:BATTERY、BATTERYLATCHHOUSING上小筋肋(见以下图红色局部)来Z向的定位。电池在Z方向的的协作间隙：电池与REARHOUSING的间隙F=0.2，与小筋肋不留间隙；电池尾部左右的凸台与REARHOUSING的间隙C=0~0.05,协作长度D≥0.5(见以下图)电池与电池扣Z方向零配;协作长度C=0.8~1.0 (见以下图)BATTERYBATTERYCONN的协作设计设计时要保证BATTERYCONN工作时的接触点在BATTERYPAD的中心。电池内部构造的设计5..3.1电池厚度空间:后壳+双面胶+电芯+双面胶+膨胀间隙+前壳=A+0.1+电芯最大厚度+0.1+0.1+B(详见图三)。0.5，否则成型困难；跌落过程易于裂开；生产稳定性较差！电池宽度空间:A、如PCB不放置在宽度方向:电芯(最大宽度)+0.1(双边协作间隙)B、如PCB平行放置在宽度方向：电芯(最大宽度)+0.25(绝缘胶纸)+线路板厚度(0.5或)能稳定性更好)C、如PCB(最大宽度)+0.25(绝缘胶纸)+线路板宽度(≧4.0mm)+0.15〔单边协作间隙〕+0.15〔单边协作间隙〕电池长度空间:A、如PCB不放置在长度方向:电芯(最大长度)+镍带厚度0.15(铆钉位)+镍带厚度0.15(底部)+0.05(单边协作间隙)+0.05(单边协作间隙)BPCB平行放置在长度方向：电芯(最大长度)+0.15(铆钉位)+镍带厚度0.15(底部)+0.25(绝缘胶纸)+线路板厚度(0.50.8mm)+1.0mm(最高零件高度)+0.1〔单边协作间隙〕+0.1〔单边协作间隙〕(线路板厚，不易变形，电性能稳定性更好)CPCB垂直放置在长度方向：电芯(最大长度)+0.15(铆钉位)+镍带厚度0.15(底部)+0.25(绝缘胶纸)+线路板宽度(≧4.0mm)+0.15〔单边协作间隙〕+0.15〔单边协作间隙〕超声线的设计：H=0.3~0.5m〔PC料H=0.3ABS料H=0.4,宽度W=0.3~0.35mm(见以下图)：超声线设计相关尺寸：如超声平台为一整个平面，超声线所做的规格为3.5mm(超声线的长度)*2.5mm(超声线之间的间距)〔如以下图所示〕〔〔如以下图所示〕超声线如遇转角处，则超声线应断开电池前后壳的定位与结合:以超声台和止口定位,侧面间隙G=0.0〔单边，上下间隙G1=0.0，止口深A=0.7∽1.2,超声台宽度：W1≧0.5; W2≧0.5.附：超音工艺简介：一般是20kHz的震惊频率，通过线圈传到铝制上模，再传到塑壳的超音线上，高频的输出功超声线构造及一些问题探讨1〕超声台有油漆不易焊牢。超音线太高，易溢胶。以超声台和止口定位，侧面间隙太大，易滑脱错位,导致焊接不牢。焊线分段易小功率溶化，可提高外观品质。设计留意点R/C0.15R/CR/C0.15R/C尽量大2〕0.3mm(见以下图红色的点).通用技术条件电池后盖与电芯之间用双面胶粘贴。电池前后盖超焊封装后，前后壳协作周边严禁溢料。焊接结实牢靠，不许有虚焊，封装后厚度方向的变形量不超过0.15mm。尺寸:图面尺寸用于检验零件外形、功能和装配。标有环形圈的是重点尺寸,每批次出货均需检查；Qualify时需要做CP/CPK。BATT_CONN需镀金，镀层厚度不小于0.5um。盐雾试验：35℃，5%氯化钠溶液，48小时后无腐蚀。跌落试验：1.5米高度，6面3棱1角分别跌落，水泥地面。两轮共20次跌落，电池功能正常，外观无明显损伤。电气性能依照文件;(参考SPEC)。包装与运输：电池用塑料袋和纸盒独立包装。典型材料应用:电池前后壳承受PCPC