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锂离子二次电池过充维护与大电流放电平衡

根据相关研究机构的统计结果显示,2013年中国市场手机销量3.827亿部,其中智能手机销量高达3.292亿部,中国已基本完成对传统功能手机的替代进程。

  依据相关研究机构的计算成果显现,2013年我国市场手机销量3.827亿部,其间智能手机销量高达3.292亿部,我国已基本完成对传统功用手机的代替进程。跟着智能手机以及新4G LTE网络时代的到来,对智能手机电池的要求必将更高更苛刻,因为具有更大的屏幕尺度,更杂乱的功用,必将带来功耗的添加。为确保手机正常运用,装备高容量电池已不可避免。从市场上各家主打手机产品来看,3000mAH左右产品现已十分遍及。新4G LTE网络不管选用何种低功耗的技能,电量的耗费都是一个大问题,这也带来装备更高容量电池的需求。而依据手机研制工程师反应,除了要求大容量电池以满意续航要求外,一起还需要电池在放电才能方面能够支撑更高的继续放电电流以及瞬时大电流。而这些高放电电流的使用要求与电池自身的安全测验又存在必定的抵触。因而,怎么找到他们之间的平衡点,关于电池开发规划者就显得尤为重要。

  为了更好的阐明二者的联络,首先要了解锂离子电池维护电路,如下图,其间有1级的自动维护IC+MOSFET和 2级的被迫维护器PPTC或许MHP-TA。

  

  电池职业最为常见的安规规范UL2054有过充测验项要求。

  UL2054对电池内部元件的短路准则及例外项条款规则,假如对错认证的维护器材,测验过程中会被短路掉。

  Fault准则如下:

  a.有安规认证的器材不Fault;

  b.任何非认证的维护元件会被Fault(短路),一般如Mosfet,电流检测电阻在测验时会被短路;

  UL2054过充试验办法为,用于测验的样品电池以10*C5(2C)(一些制造厂商要求更为严格要求以1C)的恒定电流充电,每个电池或电芯都要贴上热耦合组件,然后充电直到电池或电芯爆破,漏液,或外壳外表的温度康复到环境温度或许到达安稳的状况。在测验中,过流和热维护装置必需要经过安规认证,没有经过认可的维护装置则应将其短路。UL2054的目标要求为不起火、不爆破。

  剖析上述安规测验要求,能够确认,在二次被迫维护器的挑选上,器材维护点越低越有利于起到维护作用。体现在PPTC器材上,既是器材的动作电流(Itrip)越小,越简单过测验;体现在温度感测双金属片器材MHP-TA上,则是器材自身动作温度点越低,越简单动作,更简单经过测验。

  但在实践使用端却刚好相反,一般要求电池能够满意短时间坚持高电流供电不断电,乃至要求在高温(到达60摄氏度)条件下坚持较高电流(4A)不动作。这体现在维护器材自身即要求PPTC在高温情况下具有大的坚持电流(Ihold)。这两方面的要求存在必定对立,片面的确保某一方面都是不能确保产品安全及实践使用的。被迫维护器材MHP-TA和PPTC的选型与实践使用条件、结构规划、参阅的测验规范等有着极端亲近的联络,需找到一个二者的平衡点。这就要求电池开发规划人员在开发前期即与维护器材供货商进行充沛交流,一起合作充沛的试验验证,以到达既满意安规测验的安全要求,又符合实践使用。而TE作为电路维护职业引领者,在锂离子电池维护器材的开发及使用方面有着多年的经历,其出产的PPTC和MHP-TA已被很多使用在国内外手机电池厂商中。

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