Componentes de protección de batería de litio y tecnología de carga rápida del teléfono celular

Las baterías de litio son actualmente baterías con alta densidad energética y muy ligeras, pero debido a sus propiedades químicas muy activas, ellas mismas tienen circuitos de protección de carga-descarga aumentados debido a la necesidad de protección de seguridad. Mosfet, el componente clave del circuito de protección de carga y descarga, también tiene un cierto porcentaje de falla por cortocircuito. Si la salida de la batería de litio no es grande, este efecto no se reflejará. Sin embargo, la demanda de baterías de litio es muy grande. Solo en 2014, el envío mundial de pequeñas baterías de litio alcanzó los 5.600 millones. Frente a un volumen de envío tan grande, incluso si la probabilidad de riesgo es de 1 ppm, es decir, un promedio de 5.600 eventos peligrosos pueden ocurrir. Por lo tanto, además del circuito de protección principal, se agrega una protección secundaria para reducir aún más el riesgo. En los componentes secundarios protegidos, generalmente hay solo un componente, uno para fusibles de rotura primarios, uno para PTC y otro para fusibles de temperatura. Con PTC, no hay fusible y con fusible, no hay PTC. Los dispositivos protectores compiten entre sí, al igual que diferentes alelos compiten por la misma posición en el cromosoma. Sin embargo, debido al hecho de que varios componentes de protección no se obtienen por completo, una variedad de componentes coexisten y satisfacen diversas necesidades de aplicación.

Sin embargo, con la rápida popularidad de los teléfonos inteligentes, la capacidad de la batería de los teléfonos móviles se ha vuelto cada vez más grande y ha existido la necesidad de una carga rápida. Ya existen varios estándares, como el estándar OPPOVooc, el estándar Qualcomm QC 2.0 y el estándar PumpExpress Plus de MTK. En el caso de la carga rápida, la corriente en los primeros 30 minutos será grande, alcanzando generalmente alrededor de 3A

Bajo el impacto de una gran corriente 30 minutos antes de la carga rápida, acompañada de calor y aumento de temperatura, la competencia por el elemento de protección secundario de la batería de litio se cambiará y se reemplazará por un modo cooperativo: el fusible PTC + forma una combinación de protección.

Primero, el fusible PTC + puede complementar la protección de temperatura y la protección contra sobrecorriente. El PTC tiene una función de protección de temperatura, pero debido a la relación de reducción de temperatura relativamente alta, la especificación de selección es relativamente grande, la capacidad de protección de sobrecorriente relativa es débil y el PTC es más lento. El fusible no es sensible a la temperatura y no puede proporcionar protección de temperatura, pero la relación de reducción de temperatura también es muy baja, por lo que puede elegir una especificación de corriente relativamente pequeña, que es relativamente fuerte para la protección contra sobrecorriente y es mucho más rápida.

En segundo lugar, el fusible PTC + será una solución de bajo costo a través de UL2054. En el caso de la carga de alta corriente, es difícil pasar la prueba completa de UL2054 con un solo componente porque cada componente tiene algunas ventajas y desventajas. Primero, PTC de uso común. Debido a que la corriente de carga es grande, para garantizar que el aumento de temperatura sea alto en el caso de una carga rápida, la especificación seleccionada debe ser 1206 A / 7A. Al elegir una especificación tan grande, las baterías de litio encontrarán dificultades al pasar la prueba UL2054 LPS porque es difícil limitar la corriente por debajo de 8A en 60 segundos. En segundo lugar, el fusible común. La mayor ventaja es que no es sensible a la temperatura, puede elegir la especificación 5A, el fusible de especificación ≤ 5A es muy propicio para que la batería de litio pase la prueba UL2054 LPS; Sin embargo, debido a que no es sensible a la temperatura y no tiene una función de protección contra sobrecalentamiento, es difícil pasar los elementos de prueba de spam 6V / 1C y 6V2C de UL2054. En tercer lugar, el fusible de tres terminales, aunque puede resolver la temperatura de la protección contra sobrecalentamiento, pero debido a que la especificación actual es mayor, hasta 10A / 12A, no puede pasar la prueba LPS; Y el costo es alto. En cuarto lugar, algunos fabricantes usan soluciones de CI dual, aunque el efecto es relativamente bueno, pero el costo es relativamente alto. Si el PTC y el fusible se combinan, el fusible de 5 A que no es sensible a la temperatura pasa primero fácilmente a través del LPS, el cortocircuito y otros elementos de prueba; Luego, confiando en el PTC 1206 A / 7A para pasar los elementos de prueba de spam 6V / 1C y 6V2C, los costos del programa completo son muy bajos.

Finalmente, el esquema de protección con fusibles PTC + será más seguro que un solo componente. Debido a que la combinación de los dos componentes equivale a agregar otra protección además de la protección secundaria, la seguridad de la batería de litio se agrega con un seguro pesado, reduciendo aún más el coeficiente de riesgo.

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