取代被動保護器件,鋰電池的電路保護還安全嗎?
發布時間:2014-09-02 責任編輯:stone
【導讀】智zhi能neng手shou機ji及ji平ping板ban電dian腦nao等deng消xiao費fei電dian子zi的de蓬peng勃bo發fa展zhan催cui化hua了le鋰li離li子zi電dian池chi的de巨ju大da需xu求qiu,加jia速su了le鋰li離li子zi電dian池chi對dui其qi他ta化hua學xue電dian池chi的de衝chong擊ji。由you於yu,人ren們men對dui於yu消xiao費fei電dian子zi超chao長chang待dai機ji時shi間jian的de渴ke望wang,為wei獲huo得de更geng高gao的de電dian池chi容rong量liang和he能neng量liang密mi度du,就jiu相xiang對dui地di也ye降jiang低di了le鋰li離li子zi電dian池chi的de安an全quan應ying用yong門men限xian。於yu是shi,就jiu要yao求qiu鋰li離li子zi電dian池chi的de電路保護必須更加可靠。
zhinengshoujijipingbandiannaodengxiaofeidianzidepengbofazhancuihualelilizidianchidejudaxuqiu,yejiasulelilizidianchiduiqitahuaxuedianchidechongji。jishiyixianyoudeyingyongshichangjisuan,yinchanpindeshengjierdaozhidexuqiuzengchang,yejiangshililizidianchijixubaochi 25% 的增速。
erlingyifangmian,renmenduiyuxiaofeidianzichaochangdaijishijiandekewang,shidelilizidianchixingyexuyaobuduanditishengchongdiandianyahuoshiyongbuchengshudedianjicailiao,yihuodegenggaodedianchironglianghenengliangmidu,danzhexiangduidiyejiangdilelilizidianchideanquanyingyongmenxian。zhexiedouyaoqiulilizidianchidedianlubaohubixugengjiakekao。
典型的鋰離子電池保護電路如圖 1,其核心包括了構成一級防護的 IC+MosFET 的主動保護方案以及二級防護的 PPTC。由於現在鋰離子電池保護板空間逐漸減小,加之 IC 集成度提升和成本壓力,通常人們認為主動保護已經足夠及時和強大,部分設計者考慮取消二級防護或者采用雙 IC 保護方案,但這樣是否可行呢?

圖 1:典型的鋰離子電池保護電路
靜電在日常生活中是十分容易產生的,人體摩擦感應的靜電甚至可達到 15kV 以上。靜電及其放電可通過力學效應、熱效應、強電場效應等對元器件造成破壞或損傷,既可能是永久性的(如功能喪失,不能恢複),也可能是暫時性的(如靜電放電產生的幹擾使功能暫時喪失);既可能是突發失效,也可能是潛在失效,具有極強的隱蔽性、潛在性、隨機性及複雜性。
作為鋰離子電池一級保護的 IC 和 MosFET 是靜電危害的重災區,其中 80% 的損失都是潛在性的,會導致電路功能暫時性失效。圖 2 是 ESD 對 IC 和 MosFET 的破壞和損傷,鋰離子電池保護電路一旦遭受靜電放電,極有可能使其保護功能出現失效或隱患。

圖二:ESD對IC和MosFET的破壞和損傷
一旦 IC 和 MosFET 的功能喪失或可靠性降低,鋰離子在充電和使用過程中極有可能由於過充電、短路及過放電等導致燃燒或爆炸。此時被動保護器件,如 PPTC、MHP-TA dengdezuoyongjiujiqizhongyaole。youcikejian,quxiaobeidongbaohuqijianhuocaiyongzhudongfanganqudaibeidongbaohuqijiandeshejidoushibukequde,huidafujiangdililizidianchibaohudekekaoxing。
全麵的安全保護不僅不能取消 PPTC/MHP-TA 等過流過溫保護器件,還需要在接口中增加 ESD 防護器件,以最大限度的提升鋰離子電池保護方案的可靠性,TE 電路保護部的 PESD 和 SESD 靜電防護器件就是很好的選擇。
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