经典案例/便携式监控摄像机

案情(客户需求)

   电池用于便携式监控摄像机。要求用聚合物电池，电池容量要求3000mAh-4000mAh, 电压7.4V。但是设备工作电压是恒压输出5V。设备持续工作流：200-500mA；最大工作电流是600mA。尺寸要求：参考尺寸22.5*56*80.5mm，可做调整，但是厚度22.5mm，要求尽量减小，做薄。配插墙式充电器。充电时间要求较短。

破案（案情分析）

1、难点：

① 恒压输出5V。电池是7.4V 的，需要做成恒压输出5V。

② 电芯的选择。满足最低容量3000mAh 的同时，需要考虑到尺寸问题，特别是厚度，要尽量薄。

③ 电池结构问题。聚合物电池，加保护板一般是放在电芯与电芯之间的凹槽内。电芯之间的凹槽大小与电芯的厚度有关，电芯越厚，凹槽的空间会越大。反之，会越小。客户要求电池厚度要薄，说明这个凹槽的空间不会很大。然而保护板要实现5V 恒压输出，则必须在保护板上增加元器件。所以保护板的尺寸也会随之增大。

2、重点：

①需要在保护板上加元器件实现5V恒压输出。但是实际上，这个电池还是7.4V的，它的实际功率并不会因为5V 输出而减少，所以当电池在充电的时候，它的充电电压依旧是8.4V。所以在设计保护板的时候，这也是一个重点。

立案（方案设计）

1、设计思路：

①先确定电芯型号。根据参考尺寸以及厚度要求，同时还需满足3000mAh,在已有的型号表中选出的型号为605176 3.7V 3000mAh。此电芯的尺寸：厚度6mm,宽度51mm,长度76mm. 做成成品后的尺寸厚度应该会在13-13.5mm之间。

②考虑电池结构设计（保护板加在哪个位置）。两个电芯面对面叠在一起的，中间凹槽的空间为：5.7mm。 第一个选择：保护板置于凹槽处。第二个选择：保护板置于电芯顶部。

③保护板的设计开发。板要实现恒压5V 输出。但电池实际功率并不会因此减少，所以充电端仍为8.4V。所以保护板要做成P+P-放电为5V，C+C-充电为8.4V。实现这些功能，需要在保护板上增加元器件。增加元器件的话，保护板尺寸会比常用的2S板大。保护板尺寸的设计，需要兼顾前面第二点。前面说到保护板如何加在电池上，有两个选择。 第一个是保护板置于凹槽处，但是凹槽的空间太小，这个尺寸放不了所需的元器件。第二个选择是，置于电芯顶部，因为考虑到客户在乎的厚度问题，以及保护板与极耳之间的焊接问题， 所以板的宽度需控制在10mm之内，长度控制在50mm以内。但是保护板尺寸做到最大为10*50mm,仍放不下所以元器件。然而现在唯一可变动的尺寸是电池的长度。所以保护板的高度可增加。所以可以通过做双层板来实现这个保护板。

2、具体方案：

①本方案编号为：HX90009；

②电芯：605176 3.7V 3000mAh；

③ 保护板：P+P-放电为5V 1A；C+C-充电为8.4V 2.5A；由于是聚合物电芯，电芯极耳直接和保护板焊盘相连接，所以，保护板上的B+B-BM三个焊盘所处的位置和自身尺寸大小一定要准确。否则，就连接不上了;

④ 电子线：采用26#，线长38mm。带插头：Molex51021-2 正向。

⑤ 配充电器：8.4V 1.5A。

实施（过程介绍）

1、电芯配组

2、贴绝缘面圈垫

3、用镍带把电芯分别串联和并联

4、拉高温胶绝缘及初步固定

5、使用电子线让电池组与保护板连接

6、裹绝缘纸，绝缘并固定电池组

7、套上PVC套管

8、电池组装进黑色盒子，安装好盒盖，贴标签。

9、做老化实验，测试合格后装箱。（完成）

验证（难点重点）

1、标称电压7.4V的电池组能否通过恒压输出5V的验证