筆記本電池爆破,不只同其間所用的鋰電池電芯的生產(chǎn)工藝有關(guān),也同電池內(nèi)封裝的電池維護(hù)板、筆記本電腦的充放電處理電路以及筆記本的散熱規(guī)劃有關(guān)。筆記本電腦不合理的散熱規(guī)劃和充放電處理,將使電池電芯過(guò)熱,然后大大增加了電芯的活性,一同增加了爆破、焚燒的幾率。
鋰電池資料構(gòu)成及功用探析
首先我們來(lái)了解一下
鋰電池的資料構(gòu)成,鋰離子電池的功用首要取決于所用電池內(nèi)部資料的結(jié)構(gòu)和功用。這些電池內(nèi)部資料包括負(fù)極資料、電解質(zhì)、隔膜和正極資料等。其間正、負(fù)極資料的選擇和質(zhì)量直接抉擇鋰離子電池的功用與價(jià)格。因而廉價(jià)、高功用的正、負(fù)極資料的研討一直是鋰離子電池工作打開(kāi)的要點(diǎn)。
負(fù)極資料一般選用碳資料,現(xiàn)在的打開(kāi)比較老到。而正極資料的開(kāi)發(fā)已經(jīng)成為約束鋰離子電池功用進(jìn)一步提高、價(jià)格進(jìn)一步下降的重要因素。在現(xiàn)在的商業(yè)化生產(chǎn)的鋰離子電池中,正極資料的本錢(qián)大約占整個(gè)電池本錢(qián)的40%左右,正極資料價(jià)格的下降直接抉擇著鋰離子電池價(jià)格的下降。對(duì)鋰離子動(dòng)力電池特別如此。比如一塊手機(jī)用的小型鋰離子電池大約只需求5克左右的正極資料,而驅(qū)動(dòng)一輛公共汽車用的鋰離子動(dòng)力電池或許需求高達(dá)500千克的正極資料。
盡管從理論上能夠用作鋰離子電池正極資料品種許多,常見(jiàn)的正極資料首要成分為 LiCoO2,充電時(shí),加在電池南北極的電勢(shì)迫使正極的化合物釋出鋰離子,嵌入負(fù)極分子擺放呈片層結(jié)構(gòu)的碳中。放電時(shí),鋰離子則從片層結(jié)構(gòu)的碳中分出,重新和正極的化合物結(jié)合。鋰離子的移動(dòng)發(fā)作了電流。這便是鋰電池作業(yè)的原理。
鋰電池充放電處理規(guī)劃
鋰電池充電時(shí),加在電池南北極的電勢(shì)迫使正極的化合物釋出鋰離子,嵌入負(fù)極分子擺放呈片層結(jié)構(gòu)的碳中。放電時(shí),鋰離子則從片層結(jié)構(gòu)的碳中分出,重新和正極的化合物結(jié)合。鋰離子的移動(dòng)發(fā)作了電流。原理盡管很簡(jiǎn)單,然而在實(shí)踐的工業(yè)生產(chǎn)中,需求考慮的實(shí)踐問(wèn)題要多得多:正極的資料需求添加劑來(lái)堅(jiān)持屢次充放的活性,負(fù)極的資料需求在分子結(jié)構(gòu)級(jí)去規(guī)劃以容納更多的鋰離子;填充在正負(fù)極之間的電解液,除了堅(jiān)持安穩(wěn),還需求具有杰出導(dǎo)電性,減小電池內(nèi)阻。
盡管鋰離子電池有以上所說(shuō)的種種利益,但它對(duì)維護(hù)電路的要求比較高, 在運(yùn)用進(jìn)程中應(yīng)嚴(yán)峻避免呈現(xiàn)過(guò)充電、過(guò)放電現(xiàn)象,放電電流也不宜過(guò)大,一般來(lái)說(shuō),放電速率不該大于0.2C。鋰電池的充電進(jìn)程如圖所示。在一個(gè)充電周期內(nèi), 鋰離子電池在充電開(kāi)始之前需求檢測(cè)電池的電壓和溫度, 判斷是否可充。假設(shè)電池電壓或溫度超出制造商容許的規(guī)模, 則制止充電。容許充電的電壓規(guī)模是:每節(jié)電池2.5V~4.2V。
在電池處于深放電的情況下,有必要要求充電器具有預(yù)充進(jìn)程,使電池滿足快速充電的條件;然后,根據(jù)電池廠商舉薦的快速充電速度,一般為1C,充電器對(duì)電池進(jìn)行恒流充電,電池電壓緩慢上升;一旦電池電壓到達(dá)所設(shè)定的中止電壓(一般為4.1V或4.2V),恒流充電中止,充電電流快速衰減,充電進(jìn)入滿充進(jìn)程;在滿充進(jìn)程中,充電電流逐步衰減,直到充電速率下降到C/10以下或滿充時(shí)刻超不時(shí),轉(zhuǎn)入頂端截止充電; 頂端截止充電時(shí),充電器以極小的充電電流為電池補(bǔ)償能量。頂端截止充電一段時(shí)刻后,封閉充電。
鋰電池維護(hù)電路規(guī)劃
由于鋰離子電池的化學(xué)特性,在正常運(yùn)用進(jìn)程中,其內(nèi)部進(jìn)行電能與化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化的化學(xué)正反應(yīng),但在某些條件下,如對(duì)其過(guò)充電、過(guò)放電和過(guò)電流將會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部發(fā)作化學(xué)副反應(yīng),該副反應(yīng)加重后,會(huì)嚴(yán)重影響電池的功用與運(yùn)用壽數(shù),并或許發(fā)作許多氣體,使電池內(nèi)部壓力活絡(luò)增大后爆破而導(dǎo)致安全問(wèn)題,因而一切的鋰離子電池都需求一個(gè)維護(hù)電路,用于對(duì)電池的充、放電情況進(jìn)行有用監(jiān)測(cè),并在某些條件下關(guān)斷充、放電回路以避免對(duì)電池發(fā)作危害。
鋰離子電池維護(hù)電路包括過(guò)度充電維護(hù)、過(guò)電流/短路維護(hù)和過(guò)放電維護(hù),要求過(guò)充電維護(hù)高精密度、維護(hù)IC功耗低、高耐壓以及零伏可充電等特性。下面的文章將具體介紹了這三種維護(hù)電路的原理、新功用和特性要求,對(duì)工程師規(guī)劃和研制維護(hù)電路有參考價(jià)值。
鋰電池維護(hù)電路規(guī)劃案例共享
以鋰電池為供電電源的電路規(guī)劃中, 要求將越來(lái)越雜亂的混合信號(hào)系統(tǒng)集成到一個(gè)小面積芯片上, 這必定給數(shù)字、仿照電路提出了低壓、低功耗問(wèn)題。在功耗和功用的約束中, 怎么獲得最佳的規(guī)劃方案也是當(dāng)前功耗處理技能( PowerManagement, PM ) 的一個(gè)研討熱門(mén)。另一方面, 鋰電池的使用也極大地推動(dòng)了相應(yīng)電池處理、電池維護(hù)電路的規(guī)劃開(kāi)發(fā)。鋰電池使用時(shí)有必要要有雜亂的控制電路, 來(lái)有用避免電池的過(guò)充電、過(guò)放電和過(guò)電流情況。