Ontwerpspecificaties voor lithiumbatterijen

Omdat er honderden miljoenen mobiele telefoons in de wereld zijn, moet het falen van de veiligheidsbescherming minder dan één op 100 miljoen zijn om veiligheid te bereiken. Omdat het uitvalpercentage van printplaten over het algemeen veel hoger is dan één op 100 miljoen. Daarom moeten er bij het ontwerpen van een batterijsysteem meer dan twee verdedigingslinies zijn. Een veelvoorkomend verkeerd ontwerp is het gebruik van een oplader (adapter) om de accu direct op te laden. Op deze manier wordt de verantwoordelijkheid voor de overlaadbeveiliging volledig overgedragen aan de beveiligingskaart op het accupakket. Hoewel het uitvalpercentage van de beveiligingsplaat niet hoog is, zelfs als het uitvalpercentage slechts één op een miljoen bedraagt, bestaat er nog steeds een kans dat er elke dag over de hele wereld explosie-ongelukken zullen plaatsvinden. Als het batterijsysteem twee veiligheidsbeschermingen kan bieden voor overladen, overontladen en overstroom, en het uitvalpercentage van elke beveiliging één op de tienduizend is, kunnen de twee beveiligingen het uitvalpercentage terugbrengen tot één op 100 miljoen.
Veelgebruikte batterijlaadsystemen bestaan ​​uit twee hoofdonderdelen: een oplader en een batterijpakket. ① De oplader bevat ook twee delen: een adapter en een oplaadcontroller. De adapter zet wisselstroom om in gelijkstroom, en de laadcontroller beperkt de maximale stroom en maximale spanning van gelijkstroom. ② Het batterijpakket bestaat uit twee hoofdonderdelen: een beschermingsbord en een batterijcel, en een PTC om de maximale stroom te beperken. De rol van de adapter AC naar DC-conversie: de controller beperkt de stroom en spanning. De rol van de oplader: de beveiligingsplaat beschermt tegen overbelasting, overontlading, overstroom, enz.
De rol van het batterijpakket: stroombegrenzende chip. Als we het batterijsysteem voor mobiele telefoons als voorbeeld nemen, gebruikt het overlaadbeveiligingssysteem de uitgangsspanning van de lader die is ingesteld op ongeveer 4,2 V om de eerste beschermingslaag te bereiken. Op deze manier zal de batterij, zelfs als de beveiligingskaart op het batterijpakket defect raakt, niet overladen en gevaarlijk zijn. De tweede bescherming is de overbelastingsbeveiligingsfunctie op de beveiligingskaart, die doorgaans is ingesteld op 4,3 V. Op deze manier hoeft de beveiligingskaart niet verantwoordelijk te zijn voor het onderbreken van de laadstroom op normale momenten, en hoeft deze alleen in actie te komen als de laadspanning abnormaal hoog is. Overstroombeveiliging is de verantwoordelijkheid van de beveiligingskaart en de stroombegrenzende chip, die ook twee beveiligingen zijn om overstroom en externe kortsluiting te voorkomen. Omdat overmatige ontlading alleen optreedt tijdens het gebruik van elektronische producten. Daarom is het algemene ontwerp dat de printplaat van het elektronische product de eerste bescherming biedt, en de beveiligingsplaat op het batterijpakket de tweede bescherming. Wanneer het elektronische product detecteert dat de voedingsspanning lager is dan 3,0V, moet het automatisch worden uitgeschakeld. Als deze functie niet in het product is ontworpen, zal de beveiligingskaart het ontladingscircuit sluiten wanneer de spanning daalt tot 2,4 V.
Algemeen: Bij het ontwerpen van het batterijsysteem moeten twee elektronische beveiligingen worden voorzien tegen overbelasting, overontlading en overstroom. Als de batterij explodeert tijdens het opladen nadat de beschermplaat is verwijderd, betekent dit dat het ontwerp slecht is. Hoewel de bovenstaande methode twee beschermingen biedt, kopen consumenten vaak niet-originele opladers om op te laden nadat de oplader kapot is gegaan, en fabrikanten van opladers verwijderen vaak de oplaadcontroller om de kosten te verlagen op basis van kostenoverwegingen. Als gevolg hiervan verdrijft slecht geld goed geld en verschijnen er veel opladers van lage kwaliteit op de markt. Hierdoor verliest de bescherming tegen overbelasting de eerste en belangrijkste verdedigingslinie. Overladen is de belangrijkste factor die batterij-explosies veroorzaakt, dus laders van lage kwaliteit kunnen als de boosdoener van batterij-explosies worden beschouwd. Natuurlijk gebruiken niet alle batterijsystemen de bovenstaande oplossing. In sommige gevallen zit er ook een laadcontroller in het batterijpakket.
De laatste verdedigingslinie: Als alle elektronische beschermingsmaatregelen falen, wordt de laatste verdedigingslinie geleverd door de batterijcel. Het veiligheidsniveau van de batterijcel kan grofweg worden verdeeld in niveaus, afhankelijk van of de batterijcel externe kortsluiting en overlading kan doorstaan. Want voordat de batterij ontploft, zal de explosie krachtiger zijn als er zich lithiumatomen op het oppervlak van het materiaal verzamelen. Bovendien is de bescherming tegen overladen vaak slechts één verdedigingslinie, omdat consumenten inferieure opladers gebruiken. Daarom is het vermogen van de batterijcel om overlading te weerstaan ​​belangrijker dan het vermogen om externe kortsluiting te weerstaan. Vergeleken met de veiligheid van batterijcellen met aluminium schaal en batterijcellen met stalen schaal, heeft de aluminium schaal een groter veiligheidsvoordeel.