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21年專注鋰電池定制

便攜式電源中的安全考慮

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1057次  |  2020年01月01日  

在錯(cuò)誤的條件下使用錯(cuò)誤的電池會(huì)造成故障和爆炸。仔細(xì)的設(shè)計(jì)就會(huì)避免電池破裂和爆炸等意外,減少有害的電化學(xué)反應(yīng)和失誤帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。


鋰離子電池具有很多優(yōu)于其他可充電電池的特性,包括高能量密度、重量輕、生命周期長(zhǎng)、容量保持特性好、環(huán)境溫度適應(yīng)范圍大和電流忍耐能力強(qiáng),等等。鋰離子電池對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力比其他化學(xué)電池要強(qiáng),但是大容量的特點(diǎn)則意味著電池組必須要設(shè)計(jì)得更加安全。


使用概況


挑選鋰電池組的一個(gè)重要步驟就是全面描述設(shè)備的真實(shí)使用概況。舉例來(lái)說(shuō),不同設(shè)備的溫度極限會(huì)導(dǎo)致相同的電池產(chǎn)生不同的表現(xiàn)結(jié)果。電池的使用概況包括以下一些參數(shù),如工作電壓范圍、電流占空比、環(huán)境和工作溫度、周期性行為、充電和運(yùn)行時(shí)間、頻率以及充放電周期的次數(shù)。在設(shè)計(jì)和開發(fā)過(guò)程中,電池生產(chǎn)商的說(shuō)明書不會(huì)包含這種詳細(xì)信息。只有了解所有的參數(shù)后,電池組才能無(wú)縫地集成到便攜式設(shè)備中。


最好的電池設(shè)計(jì)應(yīng)包括一個(gè)冗余保護(hù)電路,即在主電路失靈的情況下,輔助電路也能發(fā)揮作用。這樣,電池只會(huì)在一種情況下失靈,即所有的電路都同時(shí)發(fā)生故障。


電池組的部件


智能電池組除了包含多個(gè)保護(hù)電路和熱傳感器外,還具有高級(jí)智能功能。這種電池組通常會(huì)包含一個(gè)通信部件,其可對(duì)充放電次數(shù)進(jìn)行計(jì)量,還包含一個(gè)燃料計(jì)來(lái)追蹤每個(gè)工作周期的剩余時(shí)間和報(bào)告電池的安全狀況。


基于電壓的燃料計(jì)主要依靠周期性的電壓測(cè)量來(lái)了解電池容量。這個(gè)辦法有其局限,因?yàn)樗荒芄烙?jì)相對(duì)容量和給出超標(biāo)信息。一線式方法可通過(guò)測(cè)量輸入電流的總量來(lái)計(jì)算電池容量。此方法需要微處理器的協(xié)同,通過(guò)連接在電池負(fù)終端和地之間的感應(yīng)電阻來(lái)監(jiān)控電壓降,以此來(lái)判定電池的充放電活動(dòng)。兩線或庫(kù)侖式計(jì)量方法,可在電池使用過(guò)程中來(lái)進(jìn)行絕對(duì)容量評(píng)估。兩線式方法中最常見的協(xié)議是I2C和SMBus。


一旦電池組組裝完畢后,多數(shù)燃料計(jì)就要完成學(xué)習(xí)循環(huán)過(guò)程,以使電池能記住哪部分是空的和哪部分是滿的,然后就能正確地設(shè)置燃料計(jì)。但最先進(jìn)的燃料計(jì)即使不需要學(xué)習(xí)周期,也能達(dá)到99%的準(zhǔn)確性,它們往往使用在關(guān)鍵應(yīng)用中。


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