| ? 隨著便攜式設(shè)備不斷小型化、輕量化和高性能化,普及率日益提高,作為其電源的二次電池市場(chǎng)正迅速蔓延。目前,二次電池的主流是鋰離子二次電池。
關(guān)于鋰離子二次電池
? 鋰離子二次電池的優(yōu)點(diǎn)是體積能是密度與重量能量密度高,比之過(guò)去的二次電池（鎳鎘蓄電池、鎳氫電池）,能做到容量大、重量輕。此外,由于沒(méi)有過(guò)去二次電池具有的存儲(chǔ)效應(yīng)（反復(fù)淺充放電其電池容量看似降低的現(xiàn)象）,即使電池完全不充電,在放電完了時(shí)也可進(jìn)行足量的充電。而且由于不用汞、鎘、鋁等公害限制物質(zhì),正作為環(huán)保電池受到關(guān)注。
? 但另一方面,由于鋰離子二次電池具有過(guò)充電引發(fā)的起火和過(guò)放電導(dǎo)致的特性下降的危險(xiǎn),如不進(jìn)行精密的電壓電流管理,便不能發(fā)揮其性能。充電時(shí),如單個(gè)電池的電壓超過(guò)約4.5V,由于電解液的分解會(huì)產(chǎn)生氣體,電池內(nèi)部的壓力上升,壓力開(kāi)放閾（安全閥）起動(dòng)而出現(xiàn)漏液。而單個(gè)電池在約1.5V以下的過(guò)放電狀態(tài),負(fù)極集電體的銅開(kāi)始溶于電解液,電池性能下降。為了保護(hù)電池免遭這些不當(dāng)?shù)氖褂?單個(gè)電池都裝有幾種安全機(jī)構(gòu),一旦這些安全機(jī)構(gòu)工作,電池便不能使用。
? 為此,在電池組內(nèi)設(shè)置保護(hù)電路,在發(fā)生這種狀態(tài)之前,由保護(hù)電路監(jiān)視每個(gè)電池。一旦達(dá)到過(guò)充電、過(guò)放電及過(guò)電流狀態(tài)便斷開(kāi)電路,防患于未然。一旦狀態(tài)恢復(fù)正常,電池仍可繼續(xù)使用。
電池組電路構(gòu)成
? 圖1示出電池組的電路構(gòu)成,它包含鋰離子二次電池、阻斷充放電電流的開(kāi)關(guān)元件（MOSFET）及保護(hù)電路。保護(hù)電路監(jiān)視電池的充放電電壓和電流,一當(dāng)達(dá)到異常狀態(tài),便置阻斷電流的FET于斷開(kāi)狀態(tài),切斷電池組與充電器或負(fù)載間的聯(lián)系,控制充放電電流。在多個(gè)電池的情況下,即使電池的總電壓在正常范圍,也有必要判斷各個(gè)電池異常的情況,因此必須監(jiān)視電池組內(nèi)每個(gè)電池的電壓。
保護(hù)電路
? 鋰離子二次電池的充放電保護(hù)電路大體有三種功能：過(guò)充電保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)。過(guò)充電保護(hù)是因?yàn)槿缭谶^(guò)充電狀態(tài)下繼續(xù)充電,電池電壓上升有發(fā)生起火冒煙的危險(xiǎn),而使之不能充電。過(guò)放電保護(hù)是由于繼續(xù)過(guò)放電狀態(tài)會(huì)縮短電池壽命,降低電池性能,而在達(dá)到過(guò)放電之前使放電停止。過(guò)電流保護(hù)則是防止電池組端子短路引起過(guò)熱或負(fù)載電路異常等引起的過(guò)大電流。
除這些基本功能外,對(duì)保護(hù)電路還有以下要求,它們正是鋰離子保護(hù)IC的特點(diǎn)：
? 超低消耗電流驅(qū)動(dòng) 保護(hù)電路除異常情況外不工作,但在工作時(shí),其消耗電流會(huì)是電池組的損耗。因此,通常工作時(shí)的消耗電流要盡量降低。BA3164FV實(shí)現(xiàn)的超低消耗電流為：通常消耗電流（電池電壓4.0V）時(shí)最大10μA（典型值6.5μA）,待用（電池電壓3.0V）時(shí)最大1.0μA（典型值0.75μA）。
? 高精度檢測(cè)電壓 過(guò)充電檢測(cè)要求高精度,這是因?yàn)檫^(guò)充電檢測(cè)電壓的最大值由電池的最大定額決定,如檢測(cè)電壓精度不佳,在100%充電之前便不能充電了,這會(huì)降低電池的容量。
? 同樣的理由充電控制電壓也要求高精度。BD315X系列（開(kāi)發(fā)中）為實(shí)現(xiàn)高精度,通過(guò)IC內(nèi)部的芯片布局、器件及構(gòu)成電路的研究,達(dá)到了業(yè)界最高水平±0.6%(4.225V±25mV)的檢測(cè)精度。
高精度低耗電的系統(tǒng)檢測(cè)IC
? 日本羅姆公司的系統(tǒng)檢測(cè)IC正迅速普及,取得了許多業(yè)績(jī)。該公司備有不同通道數(shù)、保護(hù)電路和控制邏輯的多種系列,適應(yīng)不同的需要。
? 鋰離子保護(hù)IC實(shí)現(xiàn)的低功耗高精度電壓檢測(cè)技術(shù)與該公司的Bi-CMOS加工相結(jié)合,該公司進(jìn)行了“備用鋰電池切換控制IC”的BD4180FV系列的開(kāi)發(fā)。該IC在主電池消耗時(shí),能切換備用小型鋰電池,使存儲(chǔ)器等仍能保持?jǐn)?shù)據(jù)。這次開(kāi)發(fā)的BD4180FV系列裝有3塊CMOS調(diào)節(jié)器,且消耗最大為15μA（無(wú)負(fù)載時(shí)）,僅為過(guò)去的1/3,而具優(yōu)異的性能。
? 羅姆低功耗高精度的系統(tǒng)檢測(cè)IC技術(shù)可望應(yīng)用于各種機(jī)種。對(duì)于以筆記本電腦、袖珍錄像機(jī)、數(shù)字相機(jī)為首的便攜式設(shè)備及需要高精度電壓控制的設(shè)備,積極采用上述技術(shù),將有助于便攜設(shè)備進(jìn)一步小型化、低功耗化和高精度化�！觯ńB）
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