Špecifikácie dizajnu lítiovej batérie

Keďže na svete existujú stovky miliónov mobilných telefónov, na dosiahnutie bezpečnosti musí byť miera zlyhania bezpečnostnej ochrany menšia ako jedna ku 100 miliónom. Pretože poruchovosť dosiek plošných spojov je vo všeobecnosti oveľa vyššia ako jedna zo 100 miliónov. Preto pri navrhovaní batériového systému musia existovať viac ako dve bezpečnostné línie obrany. Bežnou chybnou konštrukciou je použitie nabíjačky (adaptéra) na priame nabíjanie batérie. Týmto spôsobom je zodpovednosť za ochranu pred prebitím úplne odovzdaná ochrannej doske na batériovom bloku. Hoci miera zlyhania ochrannej dosky nie je vysoká, aj keď je miera zlyhania taká nízka ako jedna z milióna, stále existuje pravdepodobnosť, že k výbuchom dôjde každý deň na celom svete. Ak batériový systém dokáže poskytnúť dve bezpečnostné ochrany proti prebitiu, nadmernému vybitiu a nadprúdu a poruchovosť každej ochrany je jedna ku desaťtisíc, tieto dve ochrany dokážu znížiť poruchovosť na jednu ku 100 miliónom.
Bežné systémy nabíjania batérií zahŕňajú dve hlavné časti: nabíjačku a súpravu batérií. ① Nabíjačka tiež obsahuje dve časti: adaptér a ovládač nabíjania. Adaptér premieňa striedavý prúd na jednosmerný prúd a regulátor nabíjania obmedzuje maximálny prúd a maximálne napätie jednosmerného prúdu. ② Batéria obsahuje dve hlavné časti: ochrannú dosku a článok batérie a PTC na obmedzenie maximálneho prúdu. Úloha adaptéra konverzie striedavého prúdu na jednosmerný prúd: regulátor obmedzuje prúd a napätie. Úloha nabíjačky: ochranná doska chráni pred prebitím, nadmerným vybitím, nadprúdom atď.
Úloha batérie: čip obmedzujúci prúd. Ak vezmeme ako príklad systém batérie mobilného telefónu, systém ochrany proti prebitiu používa výstupné napätie nabíjačky nastavené na približne 4,2 V na dosiahnutie prvej vrstvy ochrany. Týmto spôsobom, aj keď ochranná doska na batériovej jednotke zlyhá, batéria nebude prebitá a nebezpečná. Druhou ochranou je funkcia ochrany proti prebitiu na ochrannej doske, ktorá je vo všeobecnosti nastavená na 4,3 V. Týmto spôsobom ochranná doska nemusí byť zodpovedná za prerušenie nabíjacieho prúdu v bežných časoch a musí konať iba vtedy, keď je napätie nabíjačky abnormálne vysoké. Nadprúdová ochrana je zodpovednosťou ochrannej dosky a čipu obmedzujúceho prúd, čo sú tiež dve ochrany na zabránenie nadprúdu a externého skratu. Pretože k nadmernému vybitiu dochádza iba pri používaní elektronických produktov. Preto je všeobecným návrhom, že doska s obvodmi elektronického produktu poskytuje prvú ochranu a ochranná doska na batérii poskytuje druhú ochranu. Keď elektronický produkt zistí, že napájacie napätie je nižšie ako 3.{5}}V, malo by sa automaticky vypnúť. Ak táto funkcia nie je vo výrobku navrhnutá, ochranná doska uzavrie vybíjací obvod, keď napätie klesne na 2,4V.
Všeobecne: Pri navrhovaní batériového systému musia byť zabezpečené dve elektronické ochrany proti prebitiu, nadmernému vybitiu a nadprúdu. Ak batéria pri nabíjaní po odstránení ochrannej dosky exploduje, znamená to, že konštrukcia je nekvalitná. Hoci vyššie uvedená metóda poskytuje dve ochrany, spotrebitelia si často kupujú neoriginálne nabíjačky na nabíjanie po poruche nabíjačky a výrobcovia nabíjačiek často odstraňujú ovládač nabíjania, aby znížili náklady na základe úvah o nákladoch. Výsledkom je, že zlé peniaze vyženú dobré peniaze a na trhu sa objaví veľa nekvalitných nabíjačiek. Tým ochrana proti prebitiu stráca prvú a najdôležitejšiu obrannú líniu. Prebíjanie je najdôležitejším faktorom spôsobujúcim explózie batérií, takže nekvalitné nabíjačky môžu byť považované za vinníka výbuchov batérií. Samozrejme, nie všetky batériové systémy prijímajú vyššie uvedené riešenie. V niektorých prípadoch bude v batérii aj dizajn regulátora nabíjania.
Posledná obranná línia: Ak zlyhajú všetky elektronické ochranné opatrenia, poslednú obrannú líniu poskytne batériový článok. Úroveň bezpečnosti článku batérie možno zhruba rozdeliť na úrovne podľa toho, či článok batérie môže prejsť vonkajším skratom a prebitím. Pretože pred výbuchom batérie, ak sú na povrchu materiálu nahromadené atómy lítia, bude výbuch silnejší. Navyše, ochrana pred prebitím je často len jednou líniou obrany, pretože spotrebitelia používajú podradné nabíjačky. Preto je schopnosť batériového článku odolávať prebitiu dôležitejšia ako jeho schopnosť odolávať vonkajšiemu skratu. V porovnaní s bezpečnosťou hliníkových batériových článkov a oceľových batériových článkov má hliníkový plášť vyššiu bezpečnostnú výhodu.