锂电池是现在能量密度很高并且很轻的电池,可是由于化学特性十分活泼,所以自身由于有安全维护的需求,而添加充放电维护电路。充放电维护电路要害元件—— Mosfet也有必定比率的短路失效,假如锂电池产值并不大,那么这个作用就不会表现出来。可是锂电池的需求量十分大,仅2014年全球小型锂电池出货量就达56亿颗。在这么巨大的出货量面前,即便 1ppm的概率危险,那也是均匀有5600次/年的危险事情可能发生。所以在主维护电路之外,再加一个二次维护,进一步下降危险。在二次维护的元器材中,一般只用一颗元件,有用一次性断稳妥丝的,也有用PTC的,还有用温度稳妥丝等多种元件。用了PTC就不必稳妥丝(fuse),用了稳妥丝(fuse)就不必PTC,维护器材是相互竞赛联系,就好像不同的等位基因抢夺染色体上同一个方位相同。可是由于各种维护元件并非是全面胜出,所以构成了多种元件并存的局势,满意各种不同的使用需求。
可是跟着智能手机快速遍及,手机电池容量越来越大,呈现了快速充电的需求,现在已经有多个规范如OPPO Vooc规范,高通的QC 2.0规范,MTK的Pump Express Plus的规范横出于世。在快速充电的状况下,在前30分钟内的电流会很大,一般会到达3A左右。
图2
在快速充电前30分钟的大电流冲击下,伴跟着发热和温升,将改动锂电池的二次维护元件的竞赛局势,取而代之的将是协作形式:PTC+fuse构成一个维护组合。
图3
首要,PTC+fuse可以互补温度维护和过流维护。PTC具有温度维护功用,可是由于温度折减比率比较高,所以挑选标准比较大,相对过电流维护才能就弱了一些,并且PTC动作速度较慢。稳妥丝(fuse)关于温度不灵敏,不能供给温度维护,可是温度折减比率也十分低,所以可以挑选比较小的电流标准,相对过流维护才能强,并且动作速度快得多。
其次,PTC+fuse将会是经过UL2054的低本钱处理计划。在大电流充电状况下,仅靠单一元件比较难经过UL2054的悉数测验,由于每个元件都有一些长处和缺乏。榜首,常用的PTC。由于充电电流很大,为了确保在快速充电而温升很高的状况下不动作,挑选的标准必定会到1206 6A/7A。挑选如此大的标准,锂电池在经过UL2054的LPS测验时就会碰到困难,由于很难在60秒内将电流约束在8A以下。第二,常用的稳妥丝 (fuse)。最大的长处是关于温度不灵敏,可以挑选5A标准,≤5A标准稳妥丝极有利于锂电池经过UL2054 的LPS测验;可是由于自身关于温度不灵敏,不具备过温维护功用,所以比较难经过UL2054的6V/1C和6V2C的滥充测验项目。第三,三端稳妥丝,尽管可以处理过温维护的温度,可是由于电流标准更大,高达10A/12A,也过不了LPS测验;并且本钱很高。第四,有的厂商选用双IC计划,尽管作用比较好,可是本钱比较高。假如将PTC和稳妥丝(fuse)相结合,首要依托对温度不灵敏的5A稳妥丝(fuse)轻松经过LPS、短路等测验项目;然后再依托1206 6A/7A 的PTC经过6V/1C和6V2C的滥充等测验项目,整个计划本钱很低。
最终,PTC+fuse的维护计划将较单一元件更安全。由于将两个元件组合在一起,相当于在二次维护之外又加了一次维护,对锂电池的安全性又加了一重稳妥,进一步大幅下降危险系数。