鋰電池的設計規範
由於全球手機有數億隻 ,要達到安全 ,安全防護的失敗率必須低於一億分之一 。由於 ,電路板的故障率 一般都遠高於一億分之一 。因此 ,電池係統設計時 ,必須有兩道以上的安全防線 。常見的錯誤設計是用充電器(adaptor)直接去充電池組。這樣將過充的防護重任 ,完全交給電池組上的保護板 。雖然保護板的故障率不高 ,但是 ,即使故障率低到百萬分之一 ,機率上全球還是天天都會有爆炸事故發生 。 電池係統如能對過充 、過放 、過電流都分別提供兩道安全防護 ,每道防護的失敗率如果是萬分之一 ,兩道防護就可以將失敗率降到一億分之一 。
常見的電池充電係統方塊圖如下,包含充電器及電池組兩大部分 。 ①充電器又包含適配器(Adaptor)及充電控製器兩部分 。適配器將交流電轉為直流電 ,充電控製器則限製直流 電的**大電流及**高電壓 。②電池組包含保護板及電池芯兩大部分 ,以及一個 PTC 來限定**大電流 。適配器交流變直流作用 :電控製器限流限壓 。充電器作用: 保護板過充 、 過放 、過流等防護 。
電池組作用: 限流片 。電池芯以手機電池係統為例 ,過充防護係 統利用充電器輸出電壓設定在 4.2V 左右 ,來達到**層防護 ,這樣就算電池組上的保護板失效 ,電池也不會被過充而發生危險 。第二道防護是保護板上的過充防護功能 ,一般設定為 4.3V 。這樣 ,保護板平常不必負責 切斷充電電流 ,隻有當充電器電壓異常偏高時 ,才需要動作 。過電流防護則是由保護板及限流片來負責 ,這 也是兩道防護 ,防止過電流及外部短路 。由於過放電隻會發生在電子產品被使用的過程 。因此 ,一般設計是 由該電子產品的線路板來提供**道防護 ,電池組上的保護板則提供第二道防護 。當電子產品偵測到供電電壓低於 3.0V 時 ,應該自動關機 。如果該產品設計時未設計這項功能 ,則保護板會在電壓低到 2.4V 時 ,關閉 放電回路 。
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