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快充讓鋰離子電池保護元件化敵為友!

鉅大LARGE  |  點擊量:95次  |  2020年12月23日  

摘要
快速充電允許鋰電池保護元件化敵為友鋰電池是目前能量密度非常高且非常輕的電池,但由于其化學特性非?;顫?,所以其自身由于需要進行安全維護,并增加了充放電維護電路。充放電維護電路關鍵部件&md

快速充電允許鋰離子電池保護元件化敵為友


鋰離子電池是目前能量密度非常高且非常輕的電池,但由于其化學特性非?;顫?,所以其自身由于要進行安全維護,并新增了充放電維護電路。充放電維護電路關鍵部件Mosfet也有一定比例的短路失效,假如鋰離子電池產量不大,那么這種效果就不會體現出來。然而,鋰離子電池的需求是巨大的,2014年全球小型鋰離子電池的出貨量達到56億塊。如此大的運輸量,即使1ppm的概率風險,平均每年也有5600起危險事件。所以除了主電路的維護外,還新增了二次維護,進一步降低了風險。在二次保養的元件中,一般只有一個元件,有用的一次斷線安全,也有用的PTC,還有多種元件如溫控安全的導線。有了PTC就不要使用fuse,有了fuse就不要使用PTC,維護設備之間相互競爭,就像不同的等位基因競爭染色體上相同的位置相同。但是,由于維護組件不是整體的贏家,所以組成多種組件共存的情況下,滿足不同的應用需求。


然而,隨著智能手機的迅速普及和手機電池容量的不斷新增,對快速充電的需求越來越大。目前有OPPOVooc規范、qualcomm的QC2.0規范、MTK的PumpExpressPlus規范等多種規格。在快速充電的情況下,前30分鐘電流會非常大,達到3A左右。


在前30分鐘快速充電的大電流沖擊下,伴隨著熱量和溫度的升高,將改變鋰離子電池二次維修組件的競爭態勢,而不是合作模式:PTC+fuse形成一次維修組合。


第一,PTC+保險絲具有溫度互補和過流維護功能。PTC具有溫度維持功能,但由于降溫比較高,所以選擇標準較大,相對過流維持能力較弱,PTC動作速度較慢。熔斷器對溫度不敏感,不能進行溫度維護,但是溫度降低率也很低,所以可以選擇更小的電流標準,與過電流維護能力相比,移動速度更快。


其次,PTC+fuse將是一個通過UL2054的低成本加工方法。在高電流充電的情況下,UL2054很難在單個元件上通過完整的測試,因為每個元件都有各自的優缺點。一是常用的PTC。由于充電電流非常大,為了保證在快速充電和溫升高的情況下不移動,選擇的標準必須是12066A/7A。選擇這么大的標準會讓鋰離子電池很難通過UL2054的LPS測試,因為很難將60秒內的電流限制在8A以下。二是常用的保險絲。最大的優點是溫度不敏感,選擇5a標準,=5a標準的安全線桿有利于鋰離子電池經過UL2054LPS測試;但由于溫度不敏感,不具備維護功能,所以很難在UL20546v/1c和v2c過量灌裝后進行測試。三是三端錯邊絲,雖然能保持處理后的溫度,但由于目前標準較大,最高可達10a/12a,也不能進行LPS測試;而且首都很高。四是部分廠家選擇雙IC方法,效果較好,但成本相對較高。若采用PTC與熔斷器相結合,首先對溫度不敏感的5A型熔斷器可以輕松通過LPS、短路等測試項目,其次12066a/7A型PTC可以輕松通過6V/1C、6V2C過充等測試項目。


最后,PTC+fuse的維護計劃將比單個組件更安全。將兩個組件結合在一起,相當于在二次維護的基礎上新增了一次維護,為鋰離子電池的安全性新增了一層保障,大大降低了風險因素。


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