多节姐电池保护电路

　　锂电池充放电控制芯片UCC3957可对3或4节锂电池组提供过充电、过放电及过流等保护，具体而言：该芯片对电池组内的每一节电池电压进行采样，并与内部的精密基准电压进行比较，当任意一节电池处于过压或欠压状态时，芯片就会进行相应的控制，以防止进一步充电或放电，其典型应用电路如图8所示。图中，Q1、Q2为P沟道MOSFET管，分别控制充电和放电电流。

　　（1）电池组的连接

　　电池组与IC连接要注意顺序。电池组的底端连接到UCC3957（U1）的AN4端，***连接到VDD端，每两节电池的连接点按相应顺序连接到AN1～AN3端。

　　当电池组为3节电池时，U1的②脚（CLCNT端）与16脚（DVDD端）相连，同时将⑥脚（AN3端）与⑦脚（AN4端）相连；当电池组为4节电池时，②脚接地（即连到AN4端）。

　　（2）放电

　　U1具有智能放电功能。放电时，U1的13脚输出低电平，放电开关Q2导通，锂电池组经Q2及Q1内的二极管向负载供电。当负载所需电流较大时，通过电流检测电阻RS两端的压降也较大，当超过15mV（对应0.6A的放电电流）时，则U1的③脚输出低电平，充电开关管Q1导通，从而提高电池组的放电能力。

　　纳米三氧化二铝在锂电池里面的主要作用是做电极涂层。另外，还对锂电池起到表面修饰作用，用纳米三氧化二铝处理过的锂电池焊接效果好，焊接外观漂亮，比一般的焊接耐用。

　　目前中科院物理所已经将纳米三氧化二铝应用于改性进尖晶石锰酸锂材料，生产出可逆容量达到107mAh/克，55C循环200次容量保持率大于90％，优于国际同类产品水平，是国内一个可用于混合电池用高功率锂离子电池的材料。

　　北京星恒公司用此材料制造的高功率混合汽车用锂离子电池通过了863计划电动汽车重大专项组织的统一测试，功率达到1200W/千克，安全性、循环、高低温性能等测试全部通过。

　　[小知识]

　　纳米氧化铝，别名：纳米三氧化二铝，分子式：Al2O3 ， 分子量：101.96

　　熔点：2050℃ ， 沸点：2980℃

　　a相纳米氧化铝为白色疏松粉末，粒径小而且均匀，纯度高，分散性好，在锂电池中能很好的改善锂电池的容量性能。

　　锂在元素周期表上位于第3位，因外层电子数为1个，容易失去从而形成稳定结构，故锂是一种非常活泼的金属。由锂元素制成的锂离子电池，具有放电电流大、内阻低、寿命长、无记忆效应等优点，现已被广泛使用。但锂离子电池在使用中严禁过充电、过放电和短路，否则将会引起电池寿命缩短或起火、等事故，因此可充型锂电池都会连接一块充放电保护电路板（常简称保护板）来保护电芯的安全。

　　锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC协同完成，保护板由电子元件组成，在－40℃～＋85℃的环境下时刻准确地监视电芯的电压和充放电回路的电流，并及时控制电流回路的通断；PTC的主要作用是在高温环境下进行保护，防止电池发生燃烧、等恶故。

　　［提示］PTC是英文itivetemperature coefficient的缩写，意即正温度系数电阻（温度越高，阻值越大）。该元件可起过流保护作用，即防止电池高温放电和不安全的大电流充放电。PTC器件采用高分子材料聚合物，通过严格的工艺制成，由聚合物树醋基体及分布在里面的导电粒子组成。在正常情况下，导电粒子在树醋中构成导电通路，器件表现为低阻抗；当电路中有过流现象发生时，流经PTC的大电生的热量使聚合物树醋基体体积膨胀，因而切断导电粒子间的连接，从而对电路起到过流保护作用。当故障解啥后，该元件可自动恢复到初始状态，***电路正常工作。