刘松 高铭 李全

摘要：本文闡述了大容量锂离子电池包内部功率MOSFET的配置以及实现二级保护的方案;论述了其实现高功率密度使用的功率MOSFET所采用的晶圆技术和CSP封装技术的特点;提出了保证电池包安全可靠工作，功率MOSFET必须具有的技术参数，以及如何正确测量MOSFET的工作温度;最后，给出了输出端并联电阻以及提高控制芯片的输出检测电压2种方案，避免漏电流导致电池包不正常工作的问题。

关键词：电池充放电管理;雪崩;短路;漏电流

0引言

锂离子电池包内部的电芯和输出负载之间要串联功率MOSFET，使用专用的IC控制MOSFET的开关，从而对电芯的充、放电进行管理。在消费电子系统中，如手机电池包、笔记本电脑电池包等，带有控制IC、功率MOSFET管以及其他电子元件的电路系统称为电池充放电保护板（protection circuit module，PCM）。离子电池的容量从早期的600mA·h，到现在高达10000mA·h，为了实现更快的充电速度，降低充电时间，通常采用提高电流、使用大电流充电的快充技术，另外，大容量锂离子电池在生产线和使用过程中，还有一些特定的技术要求，所有这些因素都对大容量锂离子电池包充、放电管理的功率MOSFET提出了严格的技术设计挑战。[1-2]

1功率MOSFET的配置方式

在电池充放电保护板PCM中，充、放电分别使用1颗功率MOSFET，背靠背串联起来。MOSFET背靠背串联的方式有2种：1种是2颗漏极连接在一起;另1种是2颗源极连接在一起。MOSFET放置的位置也有2种方式：1放在电池的负端，也就是所谓的“地端”、低端（lowside）;2放在电池的正端，高端（high side）。MOSFET连接的不同方式以及放在不同位置各有优缺点，对应系统的不同要求。……