電池維護(hù)以及充電方面的常見問題解答
來源:寶鄂實業(yè)
2019-07-16 22:03
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一、電壓不一致,個別偏低
1.自放電大造成電壓低
電芯自放電大,使其電壓降低比其它快,電壓低可以通過存貯后檢電壓來消除。
2.荷電不均造成電壓低
電池檢測后在荷電時,由于接觸電阻或檢測柜荷電電流不一致造成電芯荷電不均。在短時間存放(12小時)測電壓差別很小,但長期存放時電壓差別較大,這種低電壓并無質(zhì)量問題,可以通過充電解決。在生產(chǎn)中荷電后存放超24小時測電壓。
二、內(nèi)阻偏大
1.檢測設(shè)備差別造成
如果檢測精度不夠或者不能消除接觸電組,將造成顯示內(nèi)阻偏大,應(yīng)采用交流電橋法原理測試內(nèi)阻儀器檢測。
2.存放時間過長
鋰電池存放過長,造成容量損失過大,內(nèi)部鈍化,內(nèi)阻變大,可以通過充放活化來解決。
3.異常受熱造成內(nèi)阻大
電芯在加工(點焊、超聲波等)使電池異常受熱,使隔膜產(chǎn)生熱閉合現(xiàn)象,內(nèi)阻嚴(yán)重增大。
三、鋰電池膨脹
1.鋰電池充電時膨脹
鋰電池在充電時,鋰電池會自然產(chǎn)生膨脹,但一般不超過0.1mm,但過充電就會造成電解液分解,內(nèi)壓增大,鋰電池膨脹。
2.加工時膨脹
一般是出現(xiàn)加工異常(如短路、過熱等)造成內(nèi)部受熱過大電解液分解,鋰電池膨脹。
3.循環(huán)時膨脹
電池在循環(huán)時,厚度會隨著循環(huán)次數(shù)增加而增加,但超過50周次以后基本不在增加,一般正常增加量在0.3~0.6mm,鋁殼較為嚴(yán)重,此種現(xiàn)象屬于正常電池反應(yīng)造成。但如果增加殼體厚度或減少內(nèi)部物料可以適當(dāng)減輕膨脹現(xiàn)象。
四、點焊后電池有掉電現(xiàn)象
鋁殼電芯在點焊后電壓低于3.7V,一般是因為點焊電流過大致使電芯內(nèi)部隔膜擊穿而短路,造成電壓下降過快。
一般是點焊位置不正確所致,正確點焊位置應(yīng)該在底部或有標(biāo)記“A”或“—”側(cè)面點焊,無標(biāo)識側(cè)面和大面是不能點焊的。另外有些是點焊鎳帶可焊性太差,因此必須使用很大電流點焊,致使內(nèi)部耐高溫膠帶也不能起作用,造成電芯內(nèi)部短路。
點焊后電池掉電也有部分是由于電池本身自放電較大所致。
五、電池爆炸
產(chǎn)生電池爆炸一般有以下幾種情況:
1.過充爆炸
保護(hù)線路失控或檢測柜失控使充電電壓大于5V,造成電解液分解,電池內(nèi)部發(fā)生劇烈反應(yīng),電池內(nèi)壓迅速上升,電池爆炸。
2.過流爆炸
保護(hù)線路失控或檢測柜失控使充電電流過大造成鋰離子來不及嵌入,而在極片表面形成鋰金屬,穿透隔膜,正負(fù)極直接短路造成爆炸(很少發(fā)生)。
3.超聲波焊塑料外殼時爆炸
超聲波焊塑料外殼時,由于設(shè)備原因使其超聲波能量轉(zhuǎn)移至電池芯上,超聲波能量很大使電池內(nèi)部隔膜熔化,正負(fù)極直接短路,產(chǎn)生爆炸。
4.點焊時爆炸
點焊時電流過大造成內(nèi)部嚴(yán)重短路產(chǎn)生爆炸,另外,點焊時正極連接片直接與負(fù)極相聯(lián),使正負(fù)極直接短路后爆炸。
5.過放爆炸
電池過放電或過流放電(3C以上)容易使負(fù)極銅箔溶解沉積到隔膜上使正負(fù)極直接短路產(chǎn)生爆炸(很少發(fā)生)。
6.振動跌落時爆炸
電芯在劇烈振動或跌落時造成的電芯內(nèi)部極片錯位,直接嚴(yán)重短路而爆炸(很少發(fā)生)。
六、電池3.6V平臺低
1.檢測柜采樣不準(zhǔn)或檢測柜不穩(wěn)定造成測試平臺低。
2.環(huán)境溫度過低造成平臺低(放電平臺受環(huán)境溫度影響很大)
七、加工不當(dāng)造成
?。?)用力移動點焊正極連接片造成電芯正極接觸不良,使電芯內(nèi)阻大。
(2)點焊連接片沒有焊牢,接觸電阻大,使電池內(nèi)阻大。
Q6:選用堿性電池供電的超低功耗LDO電路規(guī)劃咨詢。咱們現(xiàn)在規(guī)劃一款產(chǎn)品,需求選用四個堿性電池供電驅(qū)動小電機(jī),并選用一個LDO降壓給芯片運(yùn)用。其中電池電壓是6V左右,IC電壓是3。3V,現(xiàn)在選用了一款GM6250的LDO,他的待機(jī)電流是1uA,那么咱們應(yīng)該選用什么樣的電容,確保小電機(jī)發(fā)動瞬間不會造成LDO輸出過大的波動,以及確保純粹休眠待機(jī)時候漏電最少。咱們期望電容漏電也就1uA左右吧,小電機(jī)發(fā)動瞬間作業(yè)電流有1A,然后快速下落到200ma左右。
1.自放電大造成電壓低
電芯自放電大,使其電壓降低比其它快,電壓低可以通過存貯后檢電壓來消除。
2.荷電不均造成電壓低
電池檢測后在荷電時,由于接觸電阻或檢測柜荷電電流不一致造成電芯荷電不均。在短時間存放(12小時)測電壓差別很小,但長期存放時電壓差別較大,這種低電壓并無質(zhì)量問題,可以通過充電解決。在生產(chǎn)中荷電后存放超24小時測電壓。
二、內(nèi)阻偏大
1.檢測設(shè)備差別造成
如果檢測精度不夠或者不能消除接觸電組,將造成顯示內(nèi)阻偏大,應(yīng)采用交流電橋法原理測試內(nèi)阻儀器檢測。
2.存放時間過長
鋰電池存放過長,造成容量損失過大,內(nèi)部鈍化,內(nèi)阻變大,可以通過充放活化來解決。
3.異常受熱造成內(nèi)阻大
電芯在加工(點焊、超聲波等)使電池異常受熱,使隔膜產(chǎn)生熱閉合現(xiàn)象,內(nèi)阻嚴(yán)重增大。
三、鋰電池膨脹
1.鋰電池充電時膨脹
鋰電池在充電時,鋰電池會自然產(chǎn)生膨脹,但一般不超過0.1mm,但過充電就會造成電解液分解,內(nèi)壓增大,鋰電池膨脹。
2.加工時膨脹
一般是出現(xiàn)加工異常(如短路、過熱等)造成內(nèi)部受熱過大電解液分解,鋰電池膨脹。
3.循環(huán)時膨脹
電池在循環(huán)時,厚度會隨著循環(huán)次數(shù)增加而增加,但超過50周次以后基本不在增加,一般正常增加量在0.3~0.6mm,鋁殼較為嚴(yán)重,此種現(xiàn)象屬于正常電池反應(yīng)造成。但如果增加殼體厚度或減少內(nèi)部物料可以適當(dāng)減輕膨脹現(xiàn)象。
四、點焊后電池有掉電現(xiàn)象
鋁殼電芯在點焊后電壓低于3.7V,一般是因為點焊電流過大致使電芯內(nèi)部隔膜擊穿而短路,造成電壓下降過快。
一般是點焊位置不正確所致,正確點焊位置應(yīng)該在底部或有標(biāo)記“A”或“—”側(cè)面點焊,無標(biāo)識側(cè)面和大面是不能點焊的。另外有些是點焊鎳帶可焊性太差,因此必須使用很大電流點焊,致使內(nèi)部耐高溫膠帶也不能起作用,造成電芯內(nèi)部短路。
點焊后電池掉電也有部分是由于電池本身自放電較大所致。
五、電池爆炸
產(chǎn)生電池爆炸一般有以下幾種情況:
1.過充爆炸
保護(hù)線路失控或檢測柜失控使充電電壓大于5V,造成電解液分解,電池內(nèi)部發(fā)生劇烈反應(yīng),電池內(nèi)壓迅速上升,電池爆炸。
2.過流爆炸
保護(hù)線路失控或檢測柜失控使充電電流過大造成鋰離子來不及嵌入,而在極片表面形成鋰金屬,穿透隔膜,正負(fù)極直接短路造成爆炸(很少發(fā)生)。
3.超聲波焊塑料外殼時爆炸
超聲波焊塑料外殼時,由于設(shè)備原因使其超聲波能量轉(zhuǎn)移至電池芯上,超聲波能量很大使電池內(nèi)部隔膜熔化,正負(fù)極直接短路,產(chǎn)生爆炸。
4.點焊時爆炸
點焊時電流過大造成內(nèi)部嚴(yán)重短路產(chǎn)生爆炸,另外,點焊時正極連接片直接與負(fù)極相聯(lián),使正負(fù)極直接短路后爆炸。
5.過放爆炸
電池過放電或過流放電(3C以上)容易使負(fù)極銅箔溶解沉積到隔膜上使正負(fù)極直接短路產(chǎn)生爆炸(很少發(fā)生)。
6.振動跌落時爆炸
電芯在劇烈振動或跌落時造成的電芯內(nèi)部極片錯位,直接嚴(yán)重短路而爆炸(很少發(fā)生)。
六、電池3.6V平臺低
1.檢測柜采樣不準(zhǔn)或檢測柜不穩(wěn)定造成測試平臺低。
2.環(huán)境溫度過低造成平臺低(放電平臺受環(huán)境溫度影響很大)
七、加工不當(dāng)造成
?。?)用力移動點焊正極連接片造成電芯正極接觸不良,使電芯內(nèi)阻大。
(2)點焊連接片沒有焊牢,接觸電阻大,使電池內(nèi)阻大。
Q6:選用堿性電池供電的超低功耗LDO電路規(guī)劃咨詢。咱們現(xiàn)在規(guī)劃一款產(chǎn)品,需求選用四個堿性電池供電驅(qū)動小電機(jī),并選用一個LDO降壓給芯片運(yùn)用。其中電池電壓是6V左右,IC電壓是3。3V,現(xiàn)在選用了一款GM6250的LDO,他的待機(jī)電流是1uA,那么咱們應(yīng)該選用什么樣的電容,確保小電機(jī)發(fā)動瞬間不會造成LDO輸出過大的波動,以及確保純粹休眠待機(jī)時候漏電最少。咱們期望電容漏電也就1uA左右吧,小電機(jī)發(fā)動瞬間作業(yè)電流有1A,然后快速下落到200ma左右。
A6:電容漏電不是問題,幾乎任何一般的電容都不會有太大的漏電??墒请娙荽罅艘院驦DO會不安穩(wěn)。靠加電容解決不了電壓下降的問題,只要巨大的容量或許背的起來1A的堵轉(zhuǎn)電流。一般是山不轉(zhuǎn)水轉(zhuǎn),假如背不動電機(jī)就轉(zhuǎn)而使那些對電壓改變敏感、但電流不大的其它部分的電壓不要受到堵轉(zhuǎn)期間電壓下降的影響,而放任電機(jī)部分的電壓下降一段時間。
Q7:請問兩組dc to dc Converter各應(yīng)用于正及負(fù)電壓輸出(同一輸入電源)要怎么應(yīng)用?
A7:假如挑選兩個別離的芯片完結(jié)這兩個電源,則正電源的可選規(guī)模大得多、基本上可認(rèn)為是很常規(guī)的??臻g不是很大的情況下,假如不能同步兩個電源、則這兩個電源早年一級吸入電流總量的起伏與這兩個電源的頻率之間的差頻有關(guān),能夠看到顯著的“差拍”起伏。這種差拍假如落在百到數(shù)十千周的規(guī)模內(nèi),則難以由前級電源和儲能電容消化。這兩個電源中至少一個應(yīng)該是可同步的,需求跟蹤別的一個電源的頻率。兩個電源還應(yīng)該做到錯相配置,使他們不會在同一個時間從電源汲取電流、以削減對源端濾波的要求。這牽涉到別的一個要求:從體系上電順序和安全的角度出發(fā),那個電源更需求確保繼續(xù)(主從性)?
確實,F(xiàn)ly-back架構(gòu)在變壓器方式中是比較簡潔的。可是不是選用Fly-back架構(gòu)還與其它條件有關(guān)。前次少問了一個問題:那個28V是安穩(wěn)的嗎?看起來這兩個電源像是一個體系中的下級子電源,有或許該28V是能夠確保的。假如該28V是能夠確保的,則最簡略的方式是克己一個變壓器驅(qū)動器、使用變壓器發(fā)生略大于+/-15V的非穩(wěn)壓DC,然后使用線性穩(wěn)壓器發(fā)生安穩(wěn)的+/-15V。關(guān)于15V的輸出來講,2-3V的壓降對功率的影響不大。
能夠必定,正電源用一般的Buck結(jié)構(gòu)不會有問題。但關(guān)于負(fù)電源來講,從+28到-15V的電壓改變幅度很大、電流也不小,實踐規(guī)劃的難度不低。一般可見<1A的基于電感的Inverter具體實踐。我主張在負(fù)電源側(cè)考慮Fly-back結(jié)構(gòu)。
還有一個問題:你必定制變壓器嗎?待清晰正負(fù)電源的主從性和28V的條件后,咱們再來評論能夠有哪些挑選。
MAX1654是一個不錯的挑選,只用單個操控器和一對開關(guān)管就能夠完結(jié)兩路受操控的輸出。其不足是并不是錯相的,一起全部能量首要需求注入到+15V點輸出電容,讓后將一部分再轉(zhuǎn)移給-15V輸出。這樣對輸入和+15V的儲能、濾波要求會高一些。但因為只運(yùn)用了一對開關(guān)管,又是同步整流結(jié)構(gòu),整體的功率和本錢在這個功率上還是有競爭力的。還有一點便是需求調(diào)整反饋和過流維護(hù)部分的采樣電路,以使其習(xí)慣+/-15V的輸出(Datasheet上供給的電路是<6V的)。
Q8:USB充電時,USB的中心兩個管腳的接法單節(jié)鋰離子電池升壓到5.3V后,運(yùn)用的的升壓芯片是SP1308,可是在給其他帶設(shè)備供電時,維護(hù)電路里的mos管發(fā)熱過大。USB的中心兩腳我是讓它們處于懸空狀態(tài)。在進(jìn)行USB接口的充放電時,中心的信號腳怎么接呢?
A8:看起來你說的是好幾個問題;第一個問題是不是講,當(dāng)使用鋰2電池通過升壓芯片SP1308對外供給5.3V電源時、維護(hù)電路里的MOS管發(fā)熱嚴(yán)重?我相信你一定是講超乎尋常地發(fā)熱;假如僅僅正常因為電流過大發(fā)熱,大約你就不會當(dāng)個問題提出來了。我沒有找到SP1308的Datasheet,也欠好判斷是不是其轉(zhuǎn)換功率有問題。另一個需求提醒你注意的是不要讓瞬態(tài)大電流脈沖流過電池,這除了引起異常發(fā)熱外、對電池壽命也極其不利。
第二個問題比較復(fù)雜,與你做了個什么東西聯(lián)系很大。有關(guān)的規(guī)范有YD T1591-2006,USB Charger 2.0, USB 2.0, OMTP, USB OTG等,都能夠從網(wǎng)站上查到。假如你要做的是USB的手機(jī)充電器,短接那兩條線便是了(好像不像你說的產(chǎn)品)。
Q9:鎳氫電池的放電停止操控。咱們現(xiàn)在有一個項目,12V電池組,均勻放電電流5-8A,峰值10A,EOD:9V,要求做放電停止操控,但問題是,靜態(tài)功耗能夠達(dá)到多少?因為電池或許發(fā)貨后,通過很長時間,假如靜態(tài)電流太大,會造成電池過放電。
A9:總體上看,NiHM的自放電率是比較高的, 最好也便是起標(biāo)稱Ah容量0.001-0.002%。過放維護(hù)停止電路的靜態(tài)功耗(電流)能夠參考自放電電流規(guī)劃(假如比自放電小得多沒有實踐效果)。從你的電池看,幾十uA的靜態(tài)電流不會有問題。MAXIM有很多基準(zhǔn)+比較器組合能夠作業(yè)在1-2uA,慢速(基本上是靜態(tài))驅(qū)動NMOS或PMOS均不需求太大電流。再小心規(guī)劃供電環(huán)節(jié)的耗電,這個電路應(yīng)該能夠做到<10uA。
Q10:充電器和電池維護(hù)電路的交融已經(jīng)完結(jié)了吧!?很多家公司都稱自己的充電操控IC是集成計劃,帶智能維護(hù)。為什么專家還拿出來評論,稱部分交融,莫非還需額外的維護(hù)電路?
A10:確實,包含MAXIM在內(nèi)的許多家公司都有這種帶有維護(hù)功用的產(chǎn)品。實踐的交融的困難不在于電路規(guī)劃,而在于對安全辦理的尊重和職業(yè)分工習(xí)慣的連續(xù)。規(guī)劃和制作帶有滇池維護(hù)功用的芯片很簡單,乃至也能夠做到在同一個硅片上完結(jié)維護(hù)部分和充電操控部分的單點故障安全。但即使是這樣做了,與由電池廠家在電池內(nèi)部制造獨(dú)立的維護(hù)電路比較也沒有多大的本錢優(yōu)勢。只要小電池和少量的不允許用戶換電池的應(yīng)用在運(yùn)用沒有內(nèi)置維護(hù)電路的電池。從職業(yè)分工看,選用帶有內(nèi)置維護(hù)的電池包將由電池廠負(fù)責(zé)電池包的安全規(guī)劃,責(zé)任劃分清晰。假如把充電及維護(hù)一體化到一個芯片里,則這個芯片與電池的裝置聯(lián)系需求確保接近和不可被容易改動,基本上需求放到電池包里。這將帶來散熱、通用性以及與通用性有關(guān)的本錢操控等一系列問題。電量計與維護(hù)電路的交融的實踐推廣高于充電器與維護(hù)電路的交融,而使用電量計能夠完結(jié)充電的判定功用、能夠認(rèn)為是一種部分交融。
















