快速充電允許鋰電池保護元件化敵為友

鋰電池是目前能量密度非常高且非常輕的電池，但由于其化學特性非常活潑，所以其自身由于需要進行安全維護，并增加了充放電維護電路。充放電維護電路關(guān)鍵部件——Mosfet也有一定比例的短路失效，如果鋰電池產(chǎn)量不大，那么這種效果就不會體現(xiàn)出來。然而，鋰電池的需求是巨大的，2014年全球小型鋰電池的出貨量達到56億塊。如此大的運輸量，即使1ppm的概率風險，平均每年也有5600起危險事件。所以除了主電路的維護外，還增加了二次維護，進一步降低了風險。在二次保養(yǎng)的元件中，一般只有一個元件，有用的一次斷線安全，也有用的PTC，還有多種元件如溫控安全的導線。有了PTC就不需要使用fuse，有了fuse就不需要使用PTC，維護設(shè)備之間相互競爭，就像不同的等位基因競爭染色體上相同的位置一樣。但是，由于維護組件不是整體的贏家，所以組成多種組件共存的情況下，滿足不同的應(yīng)用需求。

 

 

然而，隨著智能手機的迅速普及和手機電池容量的不斷增加，對快速充電的需求越來越大。目前有OPPO Vooc規(guī)范、qualcomm的QC 2.0規(guī)范、MTK的Pump Express Plus規(guī)范等多種規(guī)格。在快速充電的情況下，前30分鐘電流會非常大，達到3A左右。

 

 

在前30分鐘快速充電的大電流沖擊下，伴隨著熱量和溫度的升高，將改變鋰電池二次維修組件的競爭態(tài)勢，而不是合作模式:PTC+fuse形成一次維修組合。

第一，PTC+保險絲具有溫度互補和過流維護功能。PTC具有溫度維持功能，但由于降溫比較高，所以選擇標準較大，相對過流維持能力較弱，PTC動作速度較慢。熔斷器對溫度不敏感，不能進行溫度維護，但是溫度降低率也很低，所以可以選擇更小的電流標準，與過電流維護能力相比，移動速度更快。

 

其次，PTC+fuse將是一個通過UL2054的低成本加工方案。在高電流充電的情況下，UL2054很難在單個元件上通過完整的測試，因為每個元件都有各自的優(yōu)缺點。一是常用的PTC。由于充電電流非常大，為了保證在快速充電和溫升高的情況下不移動，選擇的標準必須是1206 6A/7A。選擇這么大的標準會讓鋰電池很難通過UL2054的LPS測試，因為很難將60秒內(nèi)的電流限制在8A以下。二是常用的保險絲。最大的優(yōu)點是溫度不敏感，選擇5 a標準，= 5 a標準的安全線桿有利于鋰電池經(jīng)過UL2054 LPS測試;但由于溫度不敏感，不具備維護功能，所以很難在UL2054 6 v / 1 c和v2c過量灌裝后進行測試。三是三端錯邊絲，雖然能保持處理后的溫度，但由于目前標準較大，最高可達10a / 12a，也不能進行LPS測試;而且首都很高。四是部分廠家選擇雙IC方案，效果較好，但成本相對較高。若采用PTC與熔斷器相結(jié)合，首先對溫度不敏感的5A型熔斷器可以輕松通過LPS、短路等測試項目，其次12066a /7A型PTC可以輕松通過6V/1C、6V2C過充等測試項目。

最后，PTC+fuse的維護計劃將比單個組件更安全。將兩個組件結(jié)合在一起，相當于在二次維護的基礎(chǔ)上增加了一次維護，為鋰電池的安全性增加了一層保障，大大降低了風險因素。