锂电池保护板常见不良故障问题分析
锂电池已经广泛应用于生活的各个方面,但锂电池由于充放电池敏感较高,所以在应用中需要配备电池保护板,而电池保护板在使用的时候,有时会也到各种不同的常见不良故障或问题,下面就对锂电池保护板使用过程中常见的故障问题做简单的原因分析。
(一)、 短路保护失效
1、VM端电阻问题
先查看电阻与IC、MOS管脚有无虚焊,有的话,重新焊接牢固,如果焊接没有问题,则需要使用仪器检测,检测VM端电阻值大小,如果出现问题,则需要更换。
2、过放保护功能失效
有些朋友在焊接电路的时候,如果过放保护与过流、短路保护共用一个MOS管的话,若发生短路或MOS出现问题,那么保护将失去过放保护功能。
3、IC与MOS配置不良引起的短路异常
锂电池保护板在制造的时候,如果使用的IC与MOS配置不合适,也会导致短路异常的发生,如BK-901,其型号为‘312D’的IC,由于延迟时间过长,会导致在IC作出相应动作控制之前,MOS或其它元器件已被损坏。
(二)、电池保护板出现内阻过大故障
1、锂电池保护中有一些元器件比较容易发生变化,导致其内阻变大,导致保护板工作失效,如FUSE或PTC这些元器件就比较容易发生变化。
2、如果FUSE或PTC阻值正常,则视保护板结构检测P+、P-焊盘与元器件面之间的过孔阻值,可能过孔出现微断现象,阻值较大。
3、如果以上多没有问题,就要怀疑MOS是否出现异常:首先确定焊接有没有问题;其次看板的外形是否变形,因为保护板变形时,可能导致管脚焊接处异常;再将MOS管放到显微镜下观测是否破裂;最后用万用表测试MOS管脚阻值,看是否被击穿。
(三)、无显示、输出电压低、带不起负载
首先应该检测电芯是否出现故障,不过电芯出故障的概率比较小(因为电芯出厂前已经做过多次工序的检测,保障出厂时电芯是良品),如果万一是电芯问题,那只能更换出现故障的电芯了。
电芯正常的情况下,故障依然存在,这时应测试保护板的自耗电,看是否是保护板自耗电过大导致电芯电压低,是不是由于保护板整个回路不通(元器件虚焊、假焊、FUSE不良、PCB板内部电路不通、过孔不通、MOS、IC损坏等)。
具体分析步骤如下:
1、用万用表黑表笔接电芯负极,红表笔依次接FUSE、R1电阻两端,IC的Vdd、Dout、Cout端,P+端(假设电芯电压为3.8V),逐段进行分析,此几个测试点都应为3.8V。若不是,则此段电路有问题。
2、FUSE两端电压有变化:测试FUSE是否导通,若导通则是PCB板内部电路不通;若不导通则FUSE有问题(来料不良、过流损坏(MOS或IC控制失效)、材质有问题(在MOS或IC动作之前FUSE被烧坏),然后用导线短接FUSE,继续往后分析。
3、R1电阻两端电压有变化:测试R1电阻值,若电阻值异常,则可能是虚焊,电阻本身断裂。若电阻值无异常,则可能是IC内部电阻出现问题。
4、 IC测试端电压有变化:Vdd端与R1电阻相连。Dout、Cout端异常,则是由于IC虚焊或损坏。
5、若前面电压都无变化,测试B-到P+间的电压异常,则是由于保护板正极过孔不通。
6、万用表红表笔接电芯正极,激活MOS管后,黑表笔依次接MOS管2、3脚,6、7脚,P-端。
(1)MOS管2、3脚,6、7脚电压有变化,则表示MOS管异常。
(2)若MOS管电压无变化,P-端电压异常,则是由于保护板负极过孔不通。
(四)、短路保护无自恢复功能
1、设计时所用IC本来没有自恢复功能,如G2J,G2Z等。
2、仪器设置短路恢复时间过短,或短路测试时未将负载移开,如用万用表电压档进行短路表笔短接后未将表笔从测试端移开(万用表相当于一个几兆的负载)。
3、P+、P-间漏电,如焊盘之间存在带杂质的松香,带杂质的黄胶或P+、P-间电容被击穿,IC Vdd到Vss间被击穿.(阻值只有几K到几百K)。
4、如果以上都没问题,可能IC被击穿,可测试IC各管脚之间阻值。
(5)、ID异常:
1、ID电阻本身由于虚焊、断裂或因电阻材质不过关而出现异常:可重新焊接电阻两端,若重焊后ID正常则是电阻虚焊,若断裂则电阻会在重焊后从中裂开。
2、ID过孔不导通:可用万用表测试过孔两端。
3、内部线路出现问题:可刮开阻焊漆看内部电路有无断开、短路现象。
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