專利名稱：鋰電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種電池模塊，特別是有關(guān)于一種適用于多支電池芯以并聯(lián)方式，而達(dá)到有效應(yīng)用的電池模塊。
背景技術(shù)：
電池可說(shuō)是一切可攜式電子裝置動(dòng)力來(lái)源，舉凡行動(dòng)電話、筆記型電腦、個(gè)人數(shù)位助理、隨身聽(tīng)等等，皆有賴電池提供電力。但畢竟電池只是一種蓄積電量的裝置，可攜式電子裝置使用時(shí)就消耗電池的電能。當(dāng)可攜式電子裝置被開(kāi)啟以使用時(shí)，電池電力就會(huì)持續(xù)被消耗直至該可攜式電子裝置被關(guān)閉或者剩余的電能不足以驅(qū)動(dòng)該裝置時(shí)，可攜式電子裝置就會(huì)被強(qiáng)迫關(guān)閉。后者所表示意義是儲(chǔ)存于電池內(nèi)的電力低于一臨界值。一般而言， 不管以環(huán)?？剂浚蛘咭蚤L(zhǎng)時(shí)間總平均成本思考，可攜式電子裝置多會(huì)采取電池再充電的方式，將原來(lái)耗損的電能補(bǔ)充回來(lái)。電池的續(xù)航力也常被來(lái)評(píng)斷筆記型電腦的好壞，因此，多數(shù)的筆記型電腦不但要求單一電池芯本身的電池容量要高，更要求一個(gè)鋰電池模塊包含有不只一支的電池芯，例如至少二支甚至四支或六支的電池芯。如此一來(lái)，由于每支電池芯本身所含化學(xué)性質(zhì)及在鋰電池模塊的相對(duì)位置都可能使每支電池芯電量的消耗有所差異，因此，電池的管理就相對(duì)要比只有單支電池芯來(lái)得更復(fù)雜?，F(xiàn)有的多電池芯電池架構(gòu)是以串聯(lián)及并聯(lián)的方式達(dá)到筆記型電腦所要的電壓與功率。請(qǐng)參考圖1所示的示意圖。圖1顯示一鋰電池模塊100及其連接的負(fù)載及/或者是充電器200。鋰電池模塊100包含六個(gè)電池芯(cells) 110、一電池管理單元(battery management unit) 120。六個(gè)電池芯(cells) 110分成二支電池芯110并聯(lián)為一組的三組 111、112、113互為串聯(lián)。設(shè)每一支為標(biāo)準(zhǔn)電壓為3. 8V容量2200mAh的鋰電池芯，那么，經(jīng)過(guò)串聯(lián)及并聯(lián)后就可以獲得11. 4V的電壓及4400mAh電池容量。串、并聯(lián)組合的兩端部即為充、放電的端部115、116。其中，電池芯的正端(+)經(jīng)由外接的兩個(gè)晶體管(圖1中以開(kāi)關(guān)符號(hào)表示)連接至一端部115。電池管理單元130的充電開(kāi)關(guān)接腳CO及放電開(kāi)關(guān)接腳DO所控制。負(fù)載及/或者是充電器200則例如是筆記型電腦及其充電器(charging adapter) 0上述的鋰電池模塊100的六個(gè)電池芯110共用一個(gè)充電開(kāi)關(guān)CO及一個(gè)放電開(kāi)關(guān) DO。由電池管理芯片120針對(duì)整個(gè)電池組的狀況，統(tǒng)一決定可否充電與放電。充電時(shí)，充電器的電壓等于串聯(lián)電池的電壓總合。放電時(shí)，放電電流等于每組并聯(lián)電池的輸出電流總合。充電時(shí)采用(CC-CV;定電流-定電壓)充電模式，先對(duì)電池提供大的充電電流； 在電池電壓大于一第一預(yù)設(shè)值(尚未到達(dá)飽和前的一 taper voltage)之前，充電電流便開(kāi)始減小；電池電壓達(dá)到飽和并保持恒定之后，充電電流進(jìn)一步減小，直到小于第二預(yù)設(shè)值 (taper current為止)就視為充飽電了，這種充電方法，能夠避免在電池電壓的飽和值附近仍對(duì)電池進(jìn)行大電流充電，從而導(dǎo)致過(guò)熱現(xiàn)象?；谏鲜鲭婋姵匦?10是采取并、串聯(lián)的方式，充飽電的偵測(cè)方式多采taper current即充電電流是否已小于第二預(yù)設(shè)值，而第一預(yù)設(shè)值則是看整個(gè)電池組的電壓。
因此，依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，鋰電池模塊的電池芯110最好都是相同等級(jí)的，否則，只要其中之一電池芯110的化學(xué)特性變差就會(huì)拖垮整體鋰電池模塊的充放電能力。有鑒于此，本發(fā)明之一目的便是解決上述的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明揭露一種多電池芯的鋰電池模塊，鋰電池模塊包含一電池管理單元，一電源轉(zhuǎn)換器，多電池芯是以并聯(lián)的方式連接，并且每池電池芯的充電開(kāi)關(guān)與放電開(kāi)關(guān)都是獨(dú)立的。而電池管理單元的充電控制接腳與充電控制接腳都是以排線的形式連接于上述的充電開(kāi)關(guān)與放電開(kāi)關(guān)的。因此，每支電池芯都可以被單獨(dú)的控制，包含充電器對(duì)某一指定電池芯集中充放電，或依序?qū)﹄姵匦境?、放電同時(shí)充電、或同時(shí)放電?；蚪鼓骋恢Р涣计烦潆?。此外，在某些系統(tǒng)負(fù)載及/或充電器場(chǎng)合，電源轉(zhuǎn)換器是可以省略的。在另一實(shí)施例中，第二開(kāi)關(guān)的個(gè)數(shù)是單一的，而對(duì)應(yīng)的電池管理單元的接腳DO也同，如此可以降低電池管理單元的成本，對(duì)于某些客源這是有吸引力的，因?yàn)殡姵匦颈华?dú)立管理充電的重要性是高于放電的獨(dú)立管理的。


圖1示依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)所繪的鋰電池模塊的示意圖；圖2A示依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例鋰電池模塊的示意圖；圖2B則示第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)實(shí)際使用時(shí)包含二個(gè)場(chǎng)效晶體管及背對(duì)背的二個(gè)二極管；圖3示依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例鋰電池模塊的示意圖；圖4示依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例鋰電池模塊的示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明
權(quán)利要求
1.一種鋰電池模塊，其特征在于，所述的模塊至少包含多支電池芯以并聯(lián)連接；一電池管理單元，所述的電池管理單元的充電控制接腳為第一排線，所述的第一排線輸出多個(gè)充電控制信號(hào)，其數(shù)量至少相等于所述的多支電池芯，以使得所述的多支電池芯能被獨(dú)立控制，所述的電池管理單元的放電控制接腳為第二排線，所述的第二排線輸出多個(gè)放電控制信號(hào)，其數(shù)量至少相等于所述的多支電池芯，以使得所述的多支電池芯的放電能被獨(dú)立控制；多個(gè)第一開(kāi)關(guān)，所述的多個(gè)第一開(kāi)關(guān)由所述的多個(gè)充電控制信號(hào)分別控制；多個(gè)第二開(kāi)關(guān)，分別與所述的多個(gè)第一開(kāi)關(guān)串聯(lián)再串聯(lián)于所述的多支電池芯并聯(lián)節(jié)點(diǎn)，所述的多個(gè)第二開(kāi)關(guān)由所述的多個(gè)放電控制信號(hào)分別控制。
2.如權(quán)利要求1所述的鋰電池模塊，其特征在于，所述的模塊還包含一電壓轉(zhuǎn)換器，連接于所述的鋰電池模塊輸出的一端與所述的多支電池芯并聯(lián)的支點(diǎn)之間，以輸出鋰電池模塊額定的電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的鋰電池模塊，其特征在于，所述的電源轉(zhuǎn)換器具有調(diào)降充電器輸出電壓的功能，以使上述的電池芯不致于高壓下充電而損害。
4.如權(quán)利要求1所述的鋰電池模塊，其特征在于，所述的電池管理單元具有對(duì)上述的電池芯單獨(dú)指定其中的一支而進(jìn)行單支集中充電或以預(yù)定順序?qū)﹄姵匦卷樞虺潆姷哪芰Α?br> 5.如權(quán)利要求1所述的鋰電池模塊，其特征在于，所述的電池管理單元具有對(duì)上述的電池芯單獨(dú)指定其中之一支或二支指定其禁止電量輸出，或?qū)ζ涑潆姷哪芰Α?br> 6.如權(quán)利要求1所述的鋰電池模塊，其特征在于，所述的電池芯不限定其容量大小及形狀。
7.—種鋰電池模塊，其特征在于，所述的模塊至少包含多支電池芯以并聯(lián)連接；一電池管理單元，所述的電池管理單元的充電控制接腳為第一排線，所述的第一排線輸出多個(gè)充電控制信號(hào)，其數(shù)量至少相等于所述的多支電池芯，以使得所述的多支電池芯能被獨(dú)立控制；多個(gè)第一開(kāi)關(guān)，所述的多個(gè)第一開(kāi)關(guān)由所述的多個(gè)充電控制信號(hào)分別控制；及一第二開(kāi)關(guān)，所述的多個(gè)第一開(kāi)關(guān)并聯(lián)的節(jié)點(diǎn)串聯(lián)，所述的第二開(kāi)關(guān)由所述的電池管理單元的一放電控制信號(hào)所控制。
8.如權(quán)利要求7所述的鋰電池模塊，其特征在于，所述的模塊還包含一電壓轉(zhuǎn)換器，連接于所述的鋰電池模塊輸出的一端與所述的多支電池芯并聯(lián)的支點(diǎn)之間，以輸出鋰電池模塊額定的電壓，此外，所述的電壓轉(zhuǎn)換器具有調(diào)降充電器輸出電壓的功能，以使上述的電池芯不致在高壓下充電而損害。
9.如權(quán)利要求7所述的鋰電池模塊，其特征在于，所述的電池管理單元具有對(duì)上述的電池芯單獨(dú)指定其中之一支而進(jìn)行單支集中充電或以預(yù)定順序?qū)﹄姵匦卷樞虺潆姷哪芰Α?br> 10.如權(quán)利要求7所述的鋰電池模塊，其特征在于，所述的電池芯不限定其容量大小及形狀。
全文摘要
本發(fā)明揭露一種多電池芯的鋰電池模塊，該模塊包含多支電池芯以并聯(lián)連接；一電池管理單元，電池管理單元的充電控制接腳為第一排線，第一排線輸出多個(gè)充電控制信號(hào)，其數(shù)量至少相等于多支電池芯，以使得多支電池芯能被獨(dú)立控制，電池管理單元的放電控制接腳為第二排線，第二排線輸出多個(gè)放電控制信號(hào)，其數(shù)量至少相等于多支電池芯，以使得多支電池芯的放電能被獨(dú)立控制；多個(gè)第一開(kāi)關(guān)，多個(gè)第一開(kāi)關(guān)由多個(gè)充電控制信號(hào)分別控制；多個(gè)第二開(kāi)關(guān)，分別與多個(gè)第一開(kāi)關(guān)串聯(lián)再串聯(lián)于多支電池芯并聯(lián)節(jié)點(diǎn)，多個(gè)第二開(kāi)關(guān)由多個(gè)放電控制信號(hào)分別控制。
文檔編號(hào)H01M10/052GK102163756SQ20101012135
公開(kāi)日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月24日
發(fā)明者何昌祐 申請(qǐng)人:新德科技股份有限公司