布莱顿Ⅴs卡迪夫城:PPTC熱敏電阻在電池中的應用

來源:鉅大LARGE    2019-08-20    點擊量:180

卡迪夫城球场 www.wlvaik.com.cn 一、問題的提出:

鋰離子電池同NiMH或NICd電池比較,電流密度大,廣泛應用于各種便攜式設備中。

通常鋰離子電池對過充電十分敏感。當充電至電池兩端電壓過高時,會增加電池漏液、

冒煙、燃燒、爆裂的危險(這類危險往往相當劇烈)。過充電可能由充電失控、電極錯誤或

使用不正確的充電器造成。鋰離子電池在充放電電流過大或外部短路時,內部發熱可能損壞電池或燒毀其他部件,嚴重縮短電池的循環使用壽命。

?;さ緶返娜撾袷欽攵緣緋乜贍艸魷值母髦止收?,對電池充放電狀態的參數進行監控,

以保證電池壽命和效能,使電池以及外部設備(如手機、pDA、筆記本電腦等)免受損壞。



手機電池通常采用由電池?;ぷㄓ眉蒊C和金屬氧化物場效應管組成的一次?;さ緶?。?;C通過監測電池兩端電壓以及放電電流來控制FET

的導通或關斷,防止過充電、短路、過放電等故障。


盡管一次?;ねǔ1蝗銜強煽康?,但當靜電放電電壓過高或超溫時可能損壞?;C或MOS-FET,而且在短路時集成電路會發生振蕩,同時多數

IC+MOS-FET

電路對充電、放電過電流的檢測是間接的,并不能保證在電池的所有工作狀態下都會提供過電流?;?,?;さ目煽啃砸步檔土?。?;さ緶分性黽涌鋪毓鏡緋乇;ぷㄓ胮TC

后,即使一次?;さ緶肥Щ蛘呶律細呤?,pTC仍能對過充、過流、短路、超溫等故障提供?;?,保證電池在被誤用或濫用的情況下,不致發生安全性問題。

二、解決方案:

早期的電池采用保險絲或雙金屬片等作為在過流、短路、超溫時的二次?;ぷ爸?。但由于電池過流等故障往往是暫時性的,并不意味著電池的永久性損壞,保險絲不可恢復的缺點使電池制造商的質量保證成本增加;而雙金屬片雖然可以自恢復,但是會不停地動作/恢復,會導致觸點早期疲勞磨損進而粘連從而失去?;ぷ饔?,另外雙金屬片對于便攜式設備對電池體積和重量方面的苛刻要求而言,體積和重量都較大。而高分子pTC

以自恢復、低電阻以及不增加額外的體積要求的特點在為電池提供二次?;し矯婢哂杏攀?。

1.過充電?;ぃ?/p>

按照GB/T18287-2000對鋰離子電池過充電?;さ囊?,我們分別以標稱容量720mAh的電池沒有?;さ緶?、僅僅安裝科特公司電池?;ぷㄓ胮TC

?;ち街智榭黿泄淶綺饈?,期間監測電池電壓和表面溫度。(充電電源設定為恒流2CA充電,恒壓值為2倍標稱電壓)。


從上面的試驗結果能夠觀察到,不帶pTC?;さ牡緋卦詮淶縭北礱嫖露茸罡嚦紗锏澆詠?20℃,最終會漏液或起火、爆炸;而裝有偉力達公司

LV-175型高分子pTC的電池其表面溫度不會超過80°C。

2.短路?;ぃ?br/>
電池在外部短路時,電流可達15A以上,一般情況下,功率場效應管的極限工作參數會被輕易超過;另外,短路時?;C

的工作狀態不可能保持穩定。以上問題都導致電池短路?;すδ懿還煌晟?。高分子pTC可以在MOS

管被擊穿之前提供?;?,確保電池的循環壽命,降低制造商的質量保證成本。


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