你不知道的!如何讓鋰電池保護(hù)元件化敵為友?
發(fā)布時(shí)間:2015-11-25 責(zé)任編輯:sherry
【導(dǎo)讀】在快速充電前30分鐘的大電流沖擊下,伴隨著發(fā)熱和溫升,將改變鋰電池的二次保護(hù)元件的競(jìng)爭(zhēng)局面,取而代之的將是合作模式:PTC+fuse形成一個(gè)保護(hù)組合。它將實(shí)現(xiàn)快充讓鋰電池保護(hù)元件化敵為友的局面。
鋰電池是目前能量密度很高而且很輕的電池,但是由于化學(xué)特性非?;钴S,所以本身因?yàn)橛邪踩Wo(hù)的需要,而增加充放電保護(hù)電路。充放電保護(hù)電路關(guān)鍵元件—— Mosfet也有一定比率的短路失效,如果鋰電池產(chǎn)量并不大,那么這個(gè)效果就不會(huì)體現(xiàn)出來(lái)。但是鋰電池的需求量非常大,僅2014年全球小型鋰電池出貨量就達(dá)56億顆。
在這么巨大的出貨量面前,即使1ppm的概率風(fēng)險(xiǎn),那也是平均有5600次/年的危險(xiǎn)事件可能發(fā)生。所以在主保護(hù)電路之外,再加一個(gè)二次保護(hù),進(jìn)一步降低風(fēng)險(xiǎn)。在二次保護(hù)的元器件中,一般只用一顆元件,有用一次性斷保險(xiǎn)絲的,也有用PTC的,還有用溫度保險(xiǎn)絲等多種元件。用了PTC就不用保險(xiǎn)絲(fuse),用了保險(xiǎn)絲(fuse)就不用PTC,保護(hù)器件是相互競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,就好像不同的等位基因爭(zhēng)奪染色體上同一個(gè)位置一樣。但是由于各種保護(hù)元件并非是全面勝出,所以形成了多種元件并存的局面,滿(mǎn)足各種不同的應(yīng)用需求。
快充讓鋰電池保護(hù)元件化敵為友
但是隨著智能手機(jī)快速普及,手機(jī)電池容量越來(lái)越大,出現(xiàn)了快速充電的需求,目前已經(jīng)有多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)如OPPO Vooc標(biāo)準(zhǔn),高通的QC 2.0標(biāo)準(zhǔn),MTK的Pump Express Plus的標(biāo)準(zhǔn)橫出于世。在快速充電的情況下,在前30分鐘內(nèi)的電流會(huì)很大,一般會(huì)達(dá)到3A左右。
圖2
在快速充電前30分鐘的大電流沖擊下,伴隨著發(fā)熱和溫升,將改變鋰電池的二次保護(hù)元件的競(jìng)爭(zhēng)局面,取而代之的將是合作模式:PTC+fuse形成一個(gè)保護(hù)組合。
圖3
首先,PTC+fuse可以互補(bǔ)溫度保護(hù)和過(guò)流保護(hù)。PTC具有溫度保護(hù)功能,但是由于溫度折減比率比較高,所以選擇規(guī)格比較大,相對(duì)過(guò)電流保護(hù)能力就弱了一些,而且PTC動(dòng)作速度較慢。保險(xiǎn)絲(fuse)對(duì)于溫度不敏感,不能提供溫度保護(hù),但是溫度折減比率也非常低,所以可以選擇比較小的電流規(guī)格,相對(duì)過(guò)流保護(hù)能力強(qiáng),而且動(dòng)作速度快得多。
其次,PTC+fuse將會(huì)是通過(guò)UL2054的低成本解決方案。在大電流充電情況下,僅靠單一元件比較難通過(guò)UL2054的全部測(cè)試,因?yàn)槊總€(gè)元件都有一些優(yōu)點(diǎn)和不足。第一,常用的PTC。因?yàn)槌潆婋娏骱艽?,為了保證在快速充電而溫升很高的情況下不動(dòng)作,選擇的規(guī)格必然會(huì)到1206 6A/7A。選擇如此大的規(guī)格,鋰電池在通過(guò)UL2054的LPS測(cè)試時(shí)就會(huì)碰到困難,因?yàn)楹茈y在60秒內(nèi)將電流限制在8A以下。第二,常用的保險(xiǎn)絲 (fuse)。最大的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于溫度不敏感,可以選擇5A規(guī)格,《=5A規(guī)格保險(xiǎn)絲極有利于鋰電池通過(guò)UL2054 的LPS測(cè)試;但是因?yàn)楸旧韺?duì)于溫度不敏感,不具備過(guò)溫保護(hù)功能,所以比較難通過(guò)UL2054的6V/1C和6V2C的濫充測(cè)試項(xiàng)目。第三,三端保險(xiǎn)絲,雖然能夠解決過(guò)溫保護(hù)的溫度,但是因?yàn)殡娏饕?guī)格更大,高達(dá)10A/12A,也過(guò)不了LPS測(cè)試;而且成本很高。第四,有的廠商采用雙IC方案,雖然效果比較好,但是成本比較高。如果將PTC和保險(xiǎn)絲(fuse)相結(jié)合,首先依靠對(duì)溫度不敏感的5A保險(xiǎn)絲(fuse)輕松通過(guò)LPS、短路等測(cè)試項(xiàng)目;然后再依靠1206 6A/7A 的PTC通過(guò)6V/1C和6V2C的濫充等測(cè)試項(xiàng)目,整個(gè)方案成本很低。
最后,PTC+fuse的保護(hù)方案將較單一元件更安全。因?yàn)閷蓚€(gè)元件組合在一起,相當(dāng)于在二次保護(hù)之外又加了一次保護(hù),對(duì)鋰電池的安全性又加了一重保險(xiǎn),進(jìn)一步大幅降低風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。
特別推薦
- 利用自動(dòng)化技術(shù)賦能中國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化
- 三極管電路輸入電壓阻抗
- 晶振怎么用,你真的知道嗎?
- 康佳特推出搭載AMD 銳龍嵌入式 8000系列的COM Express緊湊型模塊
- 村田推出3225尺寸車(chē)載PoC電感器LQW32FT_8H系列
- 思特威推出超星光級(jí)系列4MP圖像傳感器SC485SL
- HOLTEK新推出HT32F59045脈搏血氧儀MCU
技術(shù)文章更多>>
- 車(chē)用開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)頻率定多高才不影響EMC?
- 貿(mào)澤推出針對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施和智慧城市的工程技術(shù)資源中心
- “扒開(kāi)”超級(jí)電容的“外衣”,看看超級(jí)電容“超級(jí)”在哪兒
- DigiKey 誠(chéng)邀各位參會(huì)者蒞臨SPS 2024?展會(huì)參觀交流,體驗(yàn)最新自動(dòng)化產(chǎn)品
- 提前圍觀第104屆中國(guó)電子展高端元器件展區(qū)
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
- 車(chē)規(guī)與基于V2X的車(chē)輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車(chē)安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車(chē)模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車(chē)用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門(mén)搜索
Cirrus Logic
CNR
CPU
CPU使用率高
Cree
DC/AC電源模塊
dc/dc
DC/DC電源模塊
DDR2
DDR3
DIY
DRAM
DSP
DSP
D-SUB連接器
DVI連接器
EEPROM
Element14
EMC
EMI
EMI濾波器
Energy Micro
EPB
ept
ESC
ESD
ESD保護(hù)
ESD保護(hù)器件
ESD器件
Eurotect