Specificații de proiectare a bateriei cu litiu

Deoarece există sute de milioane de telefoane mobile în lume, pentru a obține siguranță, rata de eșec a protecției de siguranță trebuie să fie mai mică de unu la 100 de milioane. Deoarece rata de eșec a plăcilor de circuite este în general mult mai mare decât una la 100 de milioane. Prin urmare, atunci când proiectați un sistem de baterii, trebuie să existe mai mult de două linii de siguranță de apărare. Un design greșit comun este utilizarea unui încărcător (adaptor) pentru a încărca direct acumulatorul. În acest fel, responsabilitatea protecției la supraîncărcare este predată complet plăcii de protecție de pe acumulatorul. Deși rata de eșec a plăcii de protecție nu este mare, chiar dacă rata de eșec este la fel de scăzută ca unul la un milion, există totuși probabilitatea ca accidentele de explozie să aibă loc în fiecare zi în întreaga lume. Dacă sistemul de baterii poate oferi două protecții de siguranță pentru supraîncărcare, supradescărcare și supracurent, iar rata de eșec a fiecărei protecții este de una la zece mii, cele două protecții pot reduce rata de eșec la una la 100 de milioane.
Sistemele comune de încărcare a bateriilor includ două părți majore: un încărcător și un pachet de baterii. ① Încărcătorul include, de asemenea, două părți: un adaptor și un controler de încărcare. Adaptorul convertește puterea de curent alternativ în putere de curent continuu, iar controlerul de încărcare limitează curentul maxim și tensiunea maximă a puterii de curent continuu. ② Pachetul de baterii include două părți majore: o placă de protecție și o celulă a bateriei și un PTC pentru a limita curentul maxim. Rolul adaptorului de conversie AC la DC: controlerul limitează curentul și tensiunea. Rolul încărcătorului: placa de protecție protejează împotriva supraîncărcării, supradescărcării, supracurentului etc.
Rolul acumulatorului: cip limitator de curent. Luând ca exemplu sistemul de baterie a telefonului mobil, sistemul de protecție la supraîncărcare utilizează tensiunea de ieșire a încărcătorului stabilită la aproximativ 4,2 V pentru a obține primul strat de protecție. În acest fel, chiar dacă placa de protecție de pe acumulator se defectează, bateria nu va fi supraîncărcată și periculoasă. A doua protecție este funcția de protecție la supraîncărcare de pe placa de protecție, care este în general setată la 4,3V. În acest fel, placa de protecție nu trebuie să fie responsabilă pentru întreruperea curentului de încărcare în momente obișnuite și trebuie să acționeze doar atunci când tensiunea încărctorului este anormal de mare. Protecția la supracurent este responsabilitatea plăcii de protecție și a cipul de limitare a curentului, care sunt, de asemenea, două protecții pentru a preveni supracurent și scurtcircuit extern. Deoarece supradescărcarea are loc numai în timpul utilizării produselor electronice. Prin urmare, designul general este că placa de circuit a produsului electronic oferă prima protecție, iar placa de protecție de pe acumulatorul oferă a doua protecție. Când produsul electronic detectează că tensiunea de alimentare este mai mică de 3.0V, ar trebui să se închidă automat. Dacă această funcție nu este proiectată în produs, placa de protecție va închide circuitul de descărcare atunci când tensiunea scade la 2,4 V.
General: La proiectarea sistemului de baterii, trebuie prevăzute două protecții electronice pentru supraîncărcare, supradescărcare și supracurent. Dacă bateria explodează la încărcare după îndepărtarea plăcii de protecție, înseamnă că designul este slab. Deși metoda de mai sus oferă două protecții, consumatorii cumpără adesea încărcătoare neoriginale pentru a le încărca după ce încărcătorul se defectează, iar producătorii de încărcătoare îndepărtează adesea controlerul de încărcare pentru a reduce costurile pe baza considerațiilor de cost. Drept urmare, banii răi scot banii buni și multe încărcătoare de calitate scăzută apar pe piață. Acest lucru face ca protecția la supraîncărcare să piardă prima și cea mai importantă linie de apărare. Supraîncărcarea este cel mai important factor care provoacă exploziile bateriei, astfel încât încărcătoarele de calitate scăzută pot fi considerate vinovatele exploziilor bateriilor. Desigur, nu toate sistemele de baterii adoptă soluția de mai sus. În unele cazuri, va exista și un design de controler de încărcare în pachetul de baterii.
Ultima linie de apărare: Dacă toate măsurile de protecție electronică eșuează, ultima linie de apărare va fi asigurată de celula bateriei. Nivelul de siguranță al celulei bateriei poate fi împărțit aproximativ în niveluri, în funcție de faptul dacă celula bateriei poate trece prin scurtcircuit extern și supraîncărcare. Pentru că înainte ca bateria să explodeze, dacă există atomi de litiu acumulați pe suprafața materialului, explozia va fi mai puternică. În plus, protecția împotriva supraîncărcării este adesea doar o linie de apărare, deoarece consumatorii folosesc încărcătoare inferioare. Prin urmare, capacitatea celulei bateriei de a rezista la supraîncărcare este mai importantă decât capacitatea sa de a rezista la scurtcircuit extern. În comparație cu siguranța celulelor bateriei cu carcasă din aluminiu și a celulelor bateriei cu carcasă din oțel, carcasa din aluminiu are un avantaj de siguranță mai mare.