Konstrukční specifikace lithiové baterie

Vzhledem k tomu, že na světě existují stovky milionů mobilních telefonů, k dosažení bezpečnosti musí být míra selhání bezpečnostní ochrany menší než jedna ku 100 milionům. Protože poruchovost desek plošných spojů je obecně mnohem vyšší než jedna ku 100 milionům. Proto při návrhu bateriového systému musí existovat více než dvě bezpečnostní linie obrany. Častou chybnou konstrukcí je použití nabíječky (adaptéru) k přímému nabíjení baterie. Tímto způsobem je odpovědnost za ochranu proti přebití zcela předána ochranné desce na baterii. Přestože míra selhání ochranné desky není vysoká, i když je míra selhání tak nízká, jako jedna z milionu, stále existuje pravděpodobnost, že k výbuchům dojde každý den po celém světě. Pokud bateriový systém dokáže poskytnout dvě bezpečnostní ochrany pro přebíjení, nadměrné vybíjení a nadproud a poruchovost každé ochrany je jedna ku deseti tisícům, mohou tyto dvě ochrany snížit poruchovost na jednu ku 100 milionům.
Běžné systémy nabíjení baterií zahrnují dvě hlavní části: nabíječku a sadu baterií. ① Nabíječka také obsahuje dvě části: adaptér a ovladač nabíjení. Adaptér převádí střídavý proud na stejnosměrný proud a regulátor nabíjení omezuje maximální proud a maximální napětí stejnosměrného proudu. ② Baterie obsahuje dvě hlavní části: ochrannou desku a bateriový článek a PTC pro omezení maximálního proudu. Úloha adaptéru konverze AC na DC: regulátor omezuje proud a napětí. Úloha nabíječky: ochranná deska chrání před přebitím, nadměrným vybitím, nadproudem atd.
Role baterie: čip omezující proud. Vezmeme-li jako příklad systém baterií mobilního telefonu, systém ochrany proti přebití používá výstupní napětí nabíječky nastavené na přibližně 4,2 V k dosažení první vrstvy ochrany. Tímto způsobem, i když ochranná deska na baterii selže, baterie nebude přebitá a nebezpečná. Druhou ochranou je funkce ochrany proti přebití na ochranné desce, která je obecně nastavena na 4,3V. Tímto způsobem nemusí být ochranná deska zodpovědná za přerušení nabíjecího proudu v běžných časech a musí jednat pouze tehdy, když je napětí nabíječky abnormálně vysoké. Nadproudová ochrana je odpovědností ochranné desky a čipu omezujícího proud, což jsou také dvě ochrany, které zabraňují nadproudu a externímu zkratu. Protože k nadměrnému vybíjení dochází pouze při používání elektronických produktů. Obecná konstrukce je tedy taková, že obvodová deska elektronického produktu poskytuje první ochranu a ochranná deska na baterii poskytuje druhou ochranu. Když elektronický produkt zjistí, že napájecí napětí je nižší než 3.{5}}V, měl by se automaticky vypnout. Pokud tato funkce není ve výrobku navržena, ochranná deska uzavře vybíjecí obvod, když napětí klesne na 2,4V.
Všeobecně: Při návrhu bateriového systému musí být zajištěny dvě elektronické ochrany proti přebití, nadměrnému vybití a nadproudu. Pokud baterie exploduje při nabíjení po odstranění ochranné desky, znamená to, že konstrukce je špatná. Ačkoli výše uvedená metoda poskytuje dvě ochrany, spotřebitelé často kupují neoriginální nabíječky, aby je nabíjeli poté, co se nabíječka porouchala, a výrobci nabíječek často odstraňují regulátor nabíjení, aby snížili náklady na základě nákladů. Výsledkem je, že špatné peníze vyženou dobré peníze a na trhu se objeví mnoho nekvalitních nabíječek. Tím ochrana proti přebití ztrácí první a nejdůležitější obrannou linii. Přebíjení je nejdůležitějším faktorem způsobujícím exploze baterií, takže nekvalitní nabíječky mohou být považovány za viníka explozí baterií. Samozřejmě ne všechny bateriové systémy přijímají výše uvedené řešení. V některých případech bude v bateriovém bloku také design regulátoru nabíjení.
Poslední obranná linie: Pokud selžou všechna elektronická ochranná opatření, poslední obrannou linii zajistí bateriový článek. Úroveň bezpečnosti bateriového článku lze zhruba rozdělit na úrovně podle toho, zda bateriový článek může projít vnějším zkratem a přebitím. Protože než baterie exploduje, pokud jsou na povrchu materiálu nahromaděné atomy lithia, bude výbuch silnější. Navíc je ochrana proti přebití často jen jednou obrannou linií, protože spotřebitelé používají podřadné nabíječky. Schopnost bateriového článku odolávat přebíjení je proto důležitější než jeho schopnost odolávat vnějšímu zkratu. Ve srovnání s bezpečností hliníkových skořepinových bateriových článků a ocelových skořepinových bateriových článků má hliníkový obal vyšší bezpečnostní výhodu.