リチウム電池保護コンポーネントと携帯電話の急速充電技術

リチウム電池は現在、エネルギー密度が高く非常に軽い電池ですが、化学的性質が非常に活発であるため、安全保護が必要なため、それ自体が充放電保護回路を増やしています。充電および放電保護回路の主要コンポーネントであるMOSFETにも、一定の割合の短絡障害があります。リチウム電池の出力が大きくない場合、この効果は反映されません。しかし、リチウム電池の需要は非常に大きいです。 2014年だけでも、小型リチウム電池の世界出荷台数は56億に達しました。このような大量の出荷に直面した場合、1 ppmの確率リスクであっても、平均5,600件の危険なイベントが発生する可能性があります。したがって、主保護回路に加えて、二次保護が追加され、リスクがさらに低減されます。二次保護コンポーネントには、通常、一次破損ヒューズ用、PTC用、および温度ヒューズ用の1つのコンポーネントしかありません。 PTCの場合、ヒューズはありません。ヒューズの場合、PTCはありません。異なる対立遺伝子が染色体上の同じ位置をめぐって競合するのと同じように、保護装置は互いに競合しています。ただし、さまざまな保護コンポーネントが完全に獲得されていないため、さまざまなコンポーネントが共存し、さまざまなアプリケーションのニーズに対応します。

しかし、スマートフォンの普及に伴い、携帯電話のバッテリー容量はますます大きくなり、急速充電が求められています。 OPPOVooc標準、Qualcomm QC 2.0標準、MTKのPumpExpress Plus標準など、すでにいくつかの標準があります。急速充電の場合、最初の30分間の電流は大きくなり、通常は約3Aに達します。

急速充電の30分前に大電流が流れ、熱と温度が上昇すると、リチウム電池の二次保護要素の競合が変化し、協調モードに置き換えられます。PTC+ヒューズが保護の組み合わせを形成します。

まず、PTC +ヒューズは、温度保護と過電流保護を補完することができます。 PTCには温度保護機能がありますが、温度低下率が比較的高いため、選択仕様が比較的大きく、相対的な過電流保護能力が弱く、PTCが遅くなります。ヒューズは温度に敏感ではなく、温度保護を提供できませんが、温度低下率も非常に低いため、過電流保護に比較的強く、はるかに高速な比較的小さな電流仕様を選択できます。

第二に、PTC +ヒューズは、UL2054による低コストのソリューションになります。大電流充電の場合、各コンポーネントにはいくつかの長所と短所があるため、単一のコンポーネントだけでUL2054の完全なテストに合格することは困難です。まず、一般的に使用されるPTC。充電電流が大きいため、急速充電時に温度上昇が大きくなるように、1206A / 7Aを選択する必要があります。このような大きな仕様を選択すると、リチウム電池は、60秒以内に電流を8A未満に制限することが難しいため、UL2054LPSテストに合格するときに問題が発生します。第二に、共通のヒューズ。最大の利点は、温度に敏感ではないことです。5A仕様を選択できます。≤5A仕様のヒューズは、UL2054LPSテストに合格したリチウム電池に非常に役立ちます。ただし、温度に敏感ではなく、過熱保護機能がないため、UL2054の6V / 1Cおよび6V2Cスパムテスト項目に合格することは困難です。第三に、3端子ヒューズは過熱保護の温度を解決できますが、現在の仕様が10A / 12Aまで大きいため、LPSテストに合格できません。そして、コストが高いです。第4に、一部のメーカーはデュアルICソリューションを使用していますが、効果は比較的良好ですが、コストは比較的高くなっています。 PTCとヒューズを組み合わせると、温度に敏感でない5Aヒューズは、最初にLPS、短絡、およびその他のテスト項目を簡単に通過します。次に、1206 A / 7APTCを使用して6V / 1Cおよび6V2Cスパムテスト項目に合格すると、プログラム全体のコストが非常に低くなります。

最後に、PTC +ヒューズ保護スキームは、単一のコンポーネントよりも安全です。 2つのコンポーネントの組み合わせは、二次保護に加えて別の保護を追加することと同等であるため、リチウム電池の安全性は重い保険で追加され、リスク係数がさらに大幅に減少します。

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