[發明專利]電池模塊及過充電保護方法

有效

• 申請號: 201310695357.1
• 申請日: 2013-12-17
• 公開（公告）號: CN104037462A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 蘇鈺修;洪克仁;沈育成
• 申請（專利權）人: 華碩電腦股份有限公司
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44;H02H7/18
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 史新宏

技術領域

本發明是有關于一種充電電池的充電保護技術，且特別是有關于一種電池模塊及過充電保護方法。

背景技術

在現有的可攜式電子產品的應用中，一般會采用沒有記憶效應且電容量高的鋰電池作為內建的充電電池。當鋰電池應用于電子產品時，往往需要將多個鋰電池單元串聯使用，以達到電子產品所需的電壓。例如，在筆記本電腦上，通常會將3至4個鋰電池單元相互串聯，以形成電池電壓為11.1V或14.8V的鋰充電電池。然而，串聯電池單元由于電池單體的電壓、電氣特性差異，會出現每組串聯電池單元中每個電池單元的電壓和容量皆有差異，所述差異經過多次的充放電循環后會變得越來越明顯(也就是充電電池逐漸劣化/老化)。

上述充電電池劣化/老化的影響，尤其是在采用目前常用的快速充電器進行充電時，影響還加明顯。具體地說，以鋰電池為例，當持續以大電流對鋰電池充電時，鋰電池中劣化程度較嚴重的電池單元會很容易地被充電至過高的電池電壓(此即為過充電的現象)。而當過充電的現象發生時，鋰電池的電芯(Lithium?ion?cell)內部會發生材料的分解，導致阻抗增加，進而造成溫度上升并同時產生可燃性氣體。如此一來，若過充電的現象持續發生，則鋰電池很可能會發生過熱起火燃燒甚至爆炸的危險。

在現有的技術手段下，一般的過充電保護機制皆是在充電電池達到特定的電壓值時即停止充電，藉以避免過充電現象持續發生。然而，此種過充電保護機制僅能在過充電現象已經發生之后才對充電電池進行保護，但并無法抑制或避免過充電現象的發生。而若充電電池一再的發生過充電的現象，其劣化/老化的速度將會還加劇烈，從而嚴重影響充電電池的使用壽命和可靠性。

發明內容

本發明提供一種電池模塊及其過充電保護方法，其可有效地避免充電電池發生過充電的現象。

本發明的充電電池的過充電保護方法包括以下步驟：于充電過程中檢測充電電池的電池電壓；判斷電池電壓是否大于或等于上限電壓；若判斷為否，持續進行充電直至電池電壓達到充電截止電壓后結束充電過程；若判斷為是，中止充電過程，調降充電截止電壓的設定值，并且以調降后的充電截止電壓作為下一次充電過程的充電截止電壓。

本發明的可重復充放電(rechargeable)的電池模塊包括充電電池以及過充電保護裝置。其中，所述過充電保護裝置包含檢測單元以及處理單元。檢測單元于充電過程中檢測充電電池的電池電壓。處理單元耦接檢測單元，其中處理單元于充電過程中判斷電池電壓是否大于或等于上限電壓。當處理單元判斷電池電壓小于上限電壓時，令充電電池持續進行充電直至電池電壓達到充電截止電壓后結束充電過程。當處理單元判斷電池電壓大于或等于上限電壓時，處理單元中止充電過程并調降充電截止電壓的設定值，其中處理單元以調降后的充電截止電壓作為下一次充電過程的充電截止電壓。

基于上述，本發明實施例提出一種電池模塊及過充電保護方法。所述過充電保護方法可在充電電池發生過充電(overcharge)時，動態地調整充電電池的充電截止電壓，以令充電電池于下次充電過程中以較低的充電截止電壓作為基準來進行充電，從而避免因頻繁地過充電而造成充電電池的使用壽命縮減，以及避免電池發生燃燒起火爆炸的風險。

為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式作詳細說明如下。

附圖說明

圖1為本發明一實施例的電池模塊的示意圖。

圖2為本發明一實施例的過充電保護方法的步驟流程圖。

圖3A與3B為本發明不同實施例的充電電池的充電過程示意圖。

圖4為應用本發明的過充電保護方法與應用傳統充電方法的充電電池的電池壽命比較示意圖。

圖5A與5B為依照圖2的不同實施例的過充電保護方法的步驟流程圖。

具體實施方式

為了使本發明的內容可以被還容易明了，以下特舉實施例作為本發明確實能夠據以實施的范例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟，即代表相同或類似部件。