Especificacions de disseny de la bateria de liti

Com que hi ha centenars de milions de telèfons mòbils al món, per aconseguir la seguretat, la taxa de fallada de la protecció de seguretat ha de ser inferior a un en 100 milions. Com que la taxa de fallada de les plaques de circuit és generalment molt superior a una de cada 100 milions. Per tant, quan es dissenya un sistema de bateries, hi ha d'haver més de dues línies de defensa de seguretat. Un disseny incorrecte comú és utilitzar un carregador (adaptador) per carregar la bateria directament. D'aquesta manera, la responsabilitat de la protecció de sobrecàrrega es lliura completament a la placa de protecció del paquet de bateries. Tot i que la taxa de fallada del tauler de protecció no és alta, fins i tot si la taxa de fallada és tan baixa com una entre un milió, encara hi ha la probabilitat que es produeixin accidents d'explosió cada dia a tot el món. Si el sistema de bateries pot proporcionar dues proteccions de seguretat per sobrecàrrega, sobredescàrrega i sobreintensitat, i la taxa de fallada de cada protecció és d'un entre deu mil, les dues proteccions poden reduir la taxa de fallada a un de cada 100 milions.
Els sistemes de càrrega de bateries comuns inclouen dues parts principals: un carregador i un paquet de bateries. ① El carregador també inclou dues parts: un adaptador i un controlador de càrrega. L'adaptador converteix l'alimentació de CA en potència de CC, i el controlador de càrrega limita el corrent màxim i la tensió màxima de la potència de CC. ② El paquet de bateries inclou dues parts principals: una placa de protecció i una pila de bateria, i un PTC per limitar el corrent màxim. El paper de l'adaptador de conversió de CA a CC: el controlador limita el corrent i la tensió. El paper del carregador: la placa de protecció protegeix contra sobrecàrrega, sobredescàrrega, sobreintensitat, etc.
El paper de la bateria: xip limitador de corrent. Prenent com a exemple el sistema de bateria del telèfon mòbil, el sistema de protecció de sobrecàrrega utilitza la tensió de sortida del carregador establerta en uns 4,2 V per aconseguir la primera capa de protecció. D'aquesta manera, fins i tot si falla la placa de protecció del paquet de bateries, la bateria no es sobrecarregarà i no serà perillosa. La segona protecció és la funció de protecció de sobrecàrrega a la placa de protecció, que generalment s'estableix en 4,3 V. D'aquesta manera, la placa de protecció no s'ha d'encarregar de tallar el corrent de càrrega en hores habituals, i només ha d'actuar quan la tensió del carregador és anormalment alta. La protecció contra sobreintensitat és responsabilitat de la placa de protecció i del xip limitador de corrent, que també són dues proteccions per evitar la sobreintensitat i el curtcircuit extern. Atès que la sobredescàrrega només es produeix durant l'ús de productes electrònics. Per tant, el disseny general és que la placa de circuits del producte electrònic proporciona la primera protecció i la placa de protecció del paquet de bateries proporciona la segona protecció. Quan el producte electrònic detecta que la tensió d'alimentació és inferior a 3,0V, s'ha d'apagar automàticament. Si aquesta funció no està dissenyada al producte, la placa de protecció tancarà el circuit de descàrrega quan la tensió cau a 2,4 V.
General: Quan es dissenya el sistema de bateries, s'han de proporcionar dues proteccions electròniques per sobrecàrrega, sobredescàrrega i sobreintensitat. Si la bateria explota quan es carrega després de treure la placa de protecció, vol dir que el disseny és deficient. Tot i que el mètode anterior ofereix dues proteccions, els consumidors solen comprar carregadors no originals per carregar-los després que el carregador s'avaria, i els fabricants de carregadors sovint eliminen el controlador de càrrega per reduir costos en funció de consideracions de costos. Com a resultat, els diners dolents expulsen els bons diners i apareixen molts carregadors de baixa qualitat al mercat. Això fa que la protecció de sobrecàrrega perdi la primera i més important línia de defensa. La sobrecàrrega és el factor més important que provoca explosions de la bateria, de manera que els carregadors de baixa qualitat es poden considerar els culpables de les explosions de la bateria. Per descomptat, no tots els sistemes de bateries adopten la solució anterior. En alguns casos, també hi haurà un disseny de controlador de càrrega a la bateria.
L'última línia de defensa: si fallen totes les mesures de protecció electrònica, l'última línia de defensa serà proporcionada per la pila de la bateria. El nivell de seguretat de la pila de la bateria es pot dividir aproximadament en nivells segons si la pila de la bateria pot passar un curtcircuit extern i una sobrecàrrega. Perquè abans que la bateria exploti, si hi ha àtoms de liti acumulats a la superfície del material, l'explosió serà més potent. A més, la protecció contra el sobrecàrrec sol ser només una línia de defensa perquè els consumidors utilitzen carregadors inferiors. Per tant, la capacitat de la pila de resistir la sobrecàrrega és més important que la seva capacitat de resistir un curtcircuit extern. En comparació amb la seguretat de les cel·les de la bateria de carcassa d'alumini i les de la bateria d'acer, la carcassa d'alumini té un avantatge de seguretat més gran.