鋰電池設計規范

新型電池，石墨稀电池

聚合物锂离子電池須具備的3個條件:1.具有高安全性能2.適於大功率充放電3.高低溫環境下仍能繼續事情，聚合物锂离子電池穿刺時穿刺部位略微升溫，穿刺後的電池仍能正常事情，在一定溫度下可能發生低聚反應，局部產生高電阻薄膜，電源大電流充放電性能，功率要大，電池放電時的電流大，充電時間短，哀求大電流充電， 要開發管理電路、保護電路與電池和充電器形成一體化產品，達到新高度。

锂离子电池设计规范包括PACK锂电池设计规范：一些锂电池设计规范PACK 案例，方型锂电池安全设计展示，圆柱型锂离子电池设计规范案例，锂电池设计 打算安全规范标准化等，我们一起来看看这些锂电池的设计规范： PACK锂电池设计规范， 由于环球手机有数亿只，耳机等要达到安全，安全防护的失落败率必须低于一亿 分之一。
由于，电路板的故障率高 一样平常都远高于一亿分之一。
因此，电池系统设计 计时，必须有两道以上的安全防线。
缺点设计利用充电宝 器(adaptor)直接去充电池组，这样将过充，环球还是每天都会有爆炸事件发生，我们电池工程师一定要 最大程度地防止这次安全事件发生，电池充电系统包含充电器及电池组两大部分。
充电器又包含适配器(Adaptor)及充电掌握器两部分，充电掌握器则限定直流 电压的最大电流及最高电压。

电池组包含保护板及电池芯两大部分，以及 PTC 限定最大电流。
充电器浸染: 保护板过充、 过放、过流等防护， 储能锂电池过充防护系统，统利用充电器输出电压设定在 4.2V 旁边，来防护，防被过充而发生危险。
保护板上的过充防护功能， 一样平常设定为 4.3V，电压非常偏高时动作，过电流防护则是由保护板及限流片防护，防止过电流及外部短路。
当电子产品侦测到供电系统 压低于 3.0V 时，该当是自动关机的。
如果该产品设计时未设计这项功能，则保护板会在电压低到2.4V时，关闭放电回路。

锂电池设计规范总论:

电池系统设计时，必须对过充、过放、过电流分别供应两个 道电子防护，把保护板拿掉后充电，如果电池会爆炸就代表设计不良。

为了本钱考虑，常将充电掌握器拿掉，来降落本钱。
结果，许多劣质 充电器。
而过充又 是造成电池爆炸的最主要成分，由于 此时，劣质充电器可以称得上是电池爆炸事宜的首恶。
锂电池设计规范案例解释:打算机就有充电掌握器。
必须有一个充电掌握器，才能确保安全 保 外加电池组在利用适配器充电时的安全。

电芯的安全层级，可依据电芯能否通过外部短路和过充来大略区分等级。
电池爆炸前，如果内部有锂原子堆积在材料表面，爆炸威力会更大。
铝壳电芯与钢壳电芯安全性比较 铝壳更安全的上风。

锂电池设计规范安全设计要点：

1、为避免利用不当造成电池过放电或者过充电，在单体锂离子电池内设有三重保护 一是采取开关元件，当电池内的温度上升时，阻值上升，当温度过高时，自动停滞供电，二是选择适当的隔板材料，当温度上升时，隔板上的微米级微孔会自动溶解掉，锂离子不能通过，电池反应停滞，三安全阀/放气孔，电池内部压力上升极限值时，安全阀自动打开 开车，确保电池利用安全。

2、电池安全设计由于某些缘故原由造成掌握失落灵，少安全阀或者气体来不及通过便会急 剧上升而引起爆炸。

3、电池安全设计锂离子电池储存的总能量和其安全性成反比，这也是社会公众所关注的 能接管的最低标准，便是对付大容量锂离子电池，特殊是汽车等大容量锂离子电池，采取 用逼迫散热尤为主要。

锂电池安全设计方法方法：

1、选择更安全的电极材料:锰酸锂材料，在分子构造上担保满电状态，正极的锂离 子弹完备嵌入到负极炭孔中，避免了枝晶的产生。
同时锰酸锂稳固的构造，其氧化性能远远 低于钴酸锂，分解温度超过钴酸锂100C，纵然由内部短路(针刺)，外部短路，过充电 时，也能够避免了金属锂引发燃烧、爆炸的危险。
其余，采取锰酸锂材料可以降本钱。

2、提高安全掌握技能的性能，首先要提高锂电池组中的锂离子电池芯的安全性能， 选择热关闭性能好的隔膜，隔膜的浸染是在隔离电池正负极的同时，许可锂离子的通过。
当温度升高时，在隔膜熔化提高行关闭，内阻上升至2000欧姆，让内部反应停滞。

3、当内部压力或温度达到预置的标准时，防爆阀将打开，开始进行卸压，以防止爆炸 部分气体积累过多，发生形变，终极导致壳体爆裂。

4、提高掌握灵敏度、选择更灵敏的掌握参数和采取多个参数的联合掌握对付大容量 锂离子电池组是串/并联的多个电芯组成 .

5、电池组本身必须设置较为完善的保护功能，还应考虑两种电路基板模块:保护电路 基板(Protection Board PCB)模块及Smart Battery Gauge Board模块。
包括: 1级保护IC (防止电池过充、过放、短路)，2级保护IC(防止2次过压)、保险丝、LED指示、温度调节等部件。

6、在多级保护机制下，纵然是在电源充电器、电池也只能转为自动保护状态，如果 情形不严重, 重新插拔后还能正常事情，不能爆炸。

7、工业锂电池组须要考虑更安全的构造，锂离子电池更安全，正或负极碳材都会有膨胀紧缩的问题，一样平常负极碳材有 20%(理论值:10.5%)。

锂电池设计规范把稳事变：

1、锂离子电池在人们的生活中随处可见，各种便携式电子产品、车载GPS 等，锂离子电池成为坚持这些工具运转的主要部件。
保持锂离子电池适度充电、 放电可延长电池寿命。
锂离子电池电量坚持在10%~90%有利于保护电池。
电池充电时，无需达到最大值。

2、配有锂离子电池的数码产品暴露在日照下或者存放在酷热的汽车内，最好 好将这些产品处于关闭状态，缘故原由是如果运行温度超过60摄氏度，锂离子电池会加速老化，锂电池充电温度范围:0~45摄氏度，锂电池放电温度范围0~60摄氏度。

3、如果电池每天都需充电，缘故原由可能是这块电池存在毛病，如果永劫光插 上插头，最好取下电池。

4、常日情形下，50%电量最利于锂离子电池保存;如果长期用外接电源为 条记本电脑供电，或者电池电量已经超过80%，平时充电不需将电池充满，充至 80%旁边即可。
调度操作系统的电源选项，将电量警报调至20%以上，平时电池电量最低不要低于20%。

锂电池的紧张参数：

1、电池容量 电池的容量由电池内活性物质的数量决定，常日用毫安时mAh或者 Ah表示。
例如1000 mAh便是能以1 A的电流放电1 h换算为所含电荷量大约为3600 C。

2、标称电压 电池正负极之间的电势差称为电池的标称电压。
标称电压由极板材料的电 极电位和内部电解液的浓度决定。
锂电放电图，是呈抛物线的，4.3V降到 3.7V和3.7V降到3.0V，都是变革很快的。
惟有3.7V旁边的放电韶光是最长的，几 乎占到了3/4的韶光，因此锂电池的目标 电压是指坚持放电韶光最长的那段韶光电压。

3、锂电池的标称电压有3.7V和3.8V，如果为3.7V，则充电终止电压为4.2V， 如果为3.8V，则充电终止电压为4.35V。

4、充电终止电压 可充电电池充足电时，极板上的活性物质已达到饱和状态，再继 续充电，电池的电压也不会上升，此时的电压称为充电终止电压。
锂离子电池为4.2 V或者4.35V。
5、放电终止电压 放电终止电压是指蓄电池放电时许可的最低电压。
放电终止电压 和放电率有关。
一样平常来讲单元锂离子电池为2.7 V。
6、电池内阻 电池的内阻由极板的电阻和离子流的阻抗决定，在充放电过程中， 图像引擎以及极板的电阻是不变的，但离子流的阻抗将随电解液 浓度和带电离子的增减而变革。
当锂电池的OCV电压降落时，阻抗 会增大，因此在低电(小于3V)充电时，要前辈行预充电(涓流 充电)，防止电流太大引起电池发热量过大。
7、自放电率 是指在一段韶光内，电池在没有利用的情形下，自动丢失的电量 占总容量的百分比。
一样平常在常温下锂离子电池自放电率为5%-8%。