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快充让锂离子电池保护元件化敌为友!
快充让锂离子电池保护元件化敌为友!
  • 发布时间:2021-02-08 15:53

快充让锂离子电池保护元件化敌为友!

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快速充电允许锂离子电池保护元件化敌为友


锂离子电池是目前能量密度非常高且非常轻的电池,但由于其化学特性非常活泼,所以其自身由于要进行安全维护,并新增了充放电维护电路。充放电维护电路关键部件Mosfet也有一定比例的短路失效,假如锂离子电池产量不大,那么这种效果就不会体现出来。然而,锂离子电池的需求是巨大的,2014年全球小型锂离子电池的出货量达到56亿块。如此大的运输量,即使1ppm的概率风险,平均每年也有5600起危险事件。所以除了主电路的维护外,还新增了二次维护,进一步降低了风险。在二次保养的元件中,一般只有一个元件,有用的一次断线安全,也有用的PTC,还有多种元件如温控安全的导线。有了PTC就不要使用fuse,有了fuse就不要使用PTC,维护设备之间相互竞争,就像不同的等位基因竞争染色体上相同的位置相同。但是,由于维护组件不是整体的赢家,所以组成多种组件共存的情况下,满足不同的应用需求。


然而,随着智能手机的迅速普及和手机电池容量的不断新增,对快速充电的需求越来越大。目前有OPPOVooc规范、qualcomm的QC2.0规范、MTK的PumpExpressPlus规范等多种规格。在快速充电的情况下,前30分钟电流会非常大,达到3A左右。


在前30分钟快速充电的大电流冲击下,伴随着热量和温度的升高,将改变锂离子电池二次维修组件的竞争态势,而不是合作模式:PTC+fuse形成一次维修组合。


第一,PTC+保险丝具有温度互补和过流维护功能。PTC具有温度维持功能,但由于降温比较高,所以选择标准较大,相对过流维持能力较弱,PTC动作速度较慢。熔断器对温度不敏感,不能进行温度维护,但是温度降低率也很低,所以可以选择更小的电流标准,与过电流维护能力相比,移动速度更快。


其次,PTC+fuse将是一个通过UL2054的低成本加工方法。在高电流充电的情况下,UL2054很难在单个元件上通过完整的测试,因为每个元件都有各自的优缺点。一是常用的PTC。由于充电电流非常大,为了保证在快速充电和温升高的情况下不移动,选择的标准必须是12066A/7A。选择这么大的标准会让锂离子电池很难通过UL2054的LPS测试,因为很难将60秒内的电流限制在8A以下。二是常用的保险丝。最大的优点是温度不敏感,选择5a标准,=5a标准的安全线杆有利于锂离子电池经过UL2054LPS测试;但由于温度不敏感,不具备维护功能,所以很难在UL20546v/1c和v2c过量灌装后进行测试。三是三端错边丝,虽然能保持处理后的温度,但由于目前标准较大,最高可达10a/12a,也不能进行LPS测试;而且首都很高。四是部分厂家选择双IC方法,效果较好,但成本相对较高。若采用PTC与熔断器相结合,首先对温度不敏感的5A型熔断器可以轻松通过LPS、短路等测试项目,其次12066a/7A型PTC可以轻松通过6V/1C、6V2C过充等测试项目。


最后,PTC+fuse的维护计划将比单个组件更安全。将两个组件结合在一起,相当于在二次维护的基础上新增了一次维护,为锂离子电池的安全性新增了一层保障,大大降低了风险因素。


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