Especificações de design de bateria de lítio

Dado que existem centenas de milhões de telemóveis no mundo, para alcançar a segurança, a taxa de falhas da protecção de segurança deve ser inferior a uma em 100 milhões. Porque a taxa de falhas das placas de circuito é geralmente muito superior a uma em 100 milhões. Portanto, ao projetar um sistema de bateria, deve haver mais de duas linhas de defesa de segurança. Um projeto errado comum é usar um carregador (adaptador) para carregar a bateria diretamente. Desta forma, a responsabilidade da proteção contra sobrecarga é totalmente transferida para a placa de proteção da bateria. Embora a taxa de falhas da placa de proteção não seja alta, mesmo que a taxa de falhas seja tão baixa quanto uma em um milhão, ainda existe a probabilidade de que acidentes de explosão ocorram todos os dias em todo o mundo. Se o sistema de bateria puder fornecer duas proteções de segurança para sobrecarga, descarga excessiva e sobrecorrente, e a taxa de falha de cada proteção for de uma em dez mil, as duas proteções podem reduzir a taxa de falha para uma em 100 milhões.
Os sistemas comuns de carregamento de bateria incluem duas partes principais: um carregador e uma bateria. ① O carregador também inclui duas partes: um adaptador e um controlador de carregamento. O adaptador converte energia CA em energia CC e o controlador de carregamento limita a corrente máxima e a tensão máxima da energia CC. ② A bateria inclui duas partes principais: uma placa de proteção e uma célula de bateria, e um PTC para limitar a corrente máxima. O papel do adaptador de conversão AC para DC: o controlador limita a corrente e a tensão. O papel do carregador: a placa de proteção protege contra sobrecarga, descarga excessiva, sobrecorrente, etc.
O papel da bateria: chip limitador de corrente. Tomando como exemplo o sistema de bateria do telefone móvel, o sistema de proteção contra sobrecarga usa a tensão de saída do carregador definida em cerca de 4,2 V para atingir a primeira camada de proteção. Desta forma, mesmo que a placa de proteção da bateria falhe, a bateria não ficará sobrecarregada e não será perigosa. A segunda proteção é a função de proteção contra sobrecarga na placa de proteção, que geralmente é definida para 4,3V. Desta forma, a placa de proteção não precisa ser responsável por cortar a corrente de carga em momentos normais, e só precisa atuar quando a tensão do carregador estiver anormalmente alta. A proteção contra sobrecorrente é de responsabilidade da placa de proteção e do chip limitador de corrente, que também são duas proteções para evitar sobrecorrente e curto-circuito externo. Já a descarga excessiva ocorre apenas durante o uso de produtos eletrônicos. Portanto, o projeto geral é que a placa de circuito do produto eletrônico forneça a primeira proteção e a placa de proteção da bateria forneça a segunda proteção. Quando o produto eletrônico detecta que a tensão da fonte de alimentação é inferior a 3,0V, ele deve desligar automaticamente. Caso esta função não esteja prevista no produto, a placa de proteção fechará o circuito de descarga quando a tensão cair para 2,4V.
Geral: Ao projetar o sistema de bateria, duas proteções eletrônicas devem ser fornecidas para sobrecarga, descarga excessiva e sobrecorrente. Se a bateria explodir durante o carregamento após a remoção da placa de proteção, isso significa que o design está ruim. Embora o método acima forneça duas proteções, os consumidores geralmente compram carregadores não originais para carregar depois que o carregador quebra, e os fabricantes de carregadores geralmente removem o controlador de carregamento para reduzir custos com base em considerações de custo. Como resultado, o dinheiro ruim expulsa o dinheiro bom e muitos carregadores de baixa qualidade aparecem no mercado. Isso faz com que a proteção contra sobrecarga perca a primeira e mais importante linha de defesa. A sobrecarga é o fator mais importante que causa explosões de baterias, portanto, carregadores de baixa qualidade podem ser considerados os culpados das explosões de baterias. É claro que nem todos os sistemas de baterias adotam a solução acima. Em alguns casos, também haverá um design de controlador de carregamento na bateria.
A última linha de defesa: Se todas as medidas de proteção eletrônica falharem, a última linha de defesa será fornecida pela célula da bateria. O nível de segurança da célula da bateria pode ser dividido em níveis, dependendo se a célula da bateria pode passar por curto-circuito externo e sobrecarga. Porque antes da bateria explodir, se houver átomos de lítio acumulados na superfície do material, a explosão será mais poderosa. Além disso, a protecção contra sobrecargas é muitas vezes apenas uma linha de defesa porque os consumidores utilizam carregadores de qualidade inferior. Portanto, a capacidade da célula da bateria de resistir à sobrecarga é mais importante do que a sua capacidade de resistir a curto-circuitos externos. Em comparação com a segurança das células de bateria com revestimento de alumínio e das células de bateria com revestimento de aço, o revestimento de alumínio tem uma vantagem de segurança maior.