高容高壓電池資料課件

1、高容高壓電池資料高容高壓電池資料一、高容高壓概述（技術(shù)參數(shù)等）二、使用高容高壓電池注意事項三、客戶項目使用高容高壓電池注意事項四、鋰離子電池材料介紹五、電芯介紹六、電池保護板原理及作用一、高容高壓概述1、高容，就是在同等體積的情況下，容量比普通電池高30%左右。2、高壓，就是電池電壓和充電截止電壓比普通電池的標準高； 高壓手機鋰電池的標準電壓是3.8V，充電截止電壓是4.35V。 普通手機鋰電池標準電壓是3.6/3.7V，充電截止電壓是4.25V。二、使用高容高壓電池的注意事項1、電解液會有所不同，但這個是根據(jù)電池廠的工藝來定的，注意要用低溫OK的，很多電解液低溫就不行了；2、電池保護IC盡量

2、選用常用料，這樣在保護電路的時候，可以通過軟件解鎖，有些差的IC，可能軟件解鎖不了；3、充電電壓不一樣，充電頭要多測試；4、高容高壓鋰電池與普通鋰電池的電芯不一樣，兩種電池并不通用。二、使用高容高壓電池的注意事項5、如果強行把高容高壓鋰電池接入到使用普通鋰電池的手機上，在滿電狀態(tài)下，手機會提示電池電壓過高然后自動關(guān)機，如果電量不是太滿，一般可以正常使用，但是手機顯示的電池電量信息會不準確；6、如果強行把普通鋰電池接入到使用高容高壓鋰電池的手機上，手機可以正常使用，但是手機顯示的電池電量信息會不準確；7、充電器問題，用高容高壓鋰電池的充電器充普通手機鋰電池，100%會過充，會對普通電池造成損壞，

3、并存在安全隱患；反之，用普通鋰電池的充電器充高容高壓手機鋰電池，100%充不滿。三、客戶項目使用高容高壓電池注意事項1、一個項目如果是推薦使用高容高壓電池的話，應(yīng)該通知所有做這個項目的客戶使用高容高壓電池；因為高容高壓電池的參數(shù)跟普通電池的參數(shù)不一樣，我們要避免客戶在電池上面改來改去；2、客戶項目使用高容高壓電池，務(wù)必提前測試電池充放電曲線，提前提供曲線做軟件使用。3、如果客戶使用高容高壓電池，應(yīng)該從項目試產(chǎn)樣機開始到后面量產(chǎn)，都使用高容高壓電池，不能來回改。4、電池表面需做明顯標記說明(例如下圖)：三、客戶項目使用高容高壓電池注意事項四、鋰離子電池材料介紹 根據(jù)鋰離子電池所用電解質(zhì)材料的不同

4、，鋰離子電池分為液態(tài)鋰離子電池(Liquified Lithium-Ion Battery，簡稱為LIB)和聚合物鋰離子電池(Polymer Lithium-Ion Battery, 簡稱為PLB)或塑料鋰離子電池（Plastic Lithium Ion Batteries, 簡稱為PLB)。聚合物鋰離子電池所用的正負極材料與液態(tài)鋰離子都是相同的，正極材料分為鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料和磷酸鐵鋰材料，負極為石墨，電池工作原理也基本一致。它們的主要區(qū)別在于電解質(zhì)的不同， 液態(tài)鋰離子電池使用液體電解質(zhì)， 聚合物鋰離子電池則以固體聚合物電解質(zhì)來代替， 這種聚合物可以是“干態(tài)”的，也可以是“膠態(tài)”的，目

5、前大部分采用聚合物凝膠電解質(zhì)。鋰離子電池材料分類1、固體固體聚合物電解質(zhì)鋰離子電池電解質(zhì)為聚合物與鹽的混合物，這種電池在常溫下的離子電導(dǎo)率低，可在常溫下使用。2、凝膠凝膠聚合物電解質(zhì)鋰離子電池即在固體聚合物電解質(zhì)中加入增塑劑等添加劑，從而提高離子電導(dǎo)率，使電池可在常溫下使用。3、聚合物由于用固體電解質(zhì)代替了液體電解質(zhì),與液態(tài)鋰離子電池相比，聚合物鋰離子電池具有可薄形化、任意面積化與任意形狀化等優(yōu)點，因此可以用鋁塑復(fù)合薄膜制造電池外殼，從而可以改善整個電池的比容量；聚合物鋰離子電池還可以采用高分子作正極材料，其質(zhì)量比能量將會比目前的液態(tài)鋰離子電池提高20%以上。聚合物鋰離子(Polymer Li

6、thium-Ion Battery)電池具有小型化、薄型化、輕量化的特點。因此，聚合物電池在市場占有會逐漸增多。聚合物鋰離子電池特點聚合物鋰離子電池具有以下特點 ：塑形靈活性；更高的質(zhì)量比能量（3倍于MH-Ni電池）；電化學(xué)穩(wěn)定窗口寬，可達5V；完美的安全可靠性；更長循環(huán)壽命，容量損失少；體積利用率高；廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。聚合物鋰離子電池注意事項1、重視短路情況聚合物鋰離子電池，在充電過程中很容易發(fā)生短路情況。包括：內(nèi)部短路，外部短路等情況。雖然，現(xiàn)在大多數(shù)鋰離子電池都帶有防短路的保護電路，還有防爆線，但很多情況下，這個保護電路在各種情況下不一定會起作用，防爆線能起的作用也很有限。2、充電不要過充

7、聚合物鋰離子電池，如果充電時間過長，發(fā)生膨脹的可能性就會加大。鋰的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，很容易燃燒，當電池充放電時，電池內(nèi)部持續(xù)升溫，活化過程中所產(chǎn)生的氣體膨脹，電池內(nèi)壓加大，壓力達到一定程度，如外殼有傷痕，即會破裂，引起漏液、起火，甚至爆炸。而聚合物鋰離子電池只會膨脹。聚合物鋰離子電池優(yōu)點1. 單體電池的工作電壓高達3.6v3.8v 遠高于鎳氫和鎳鎘電池的1.2V 電壓。2. 容量密度大,其容量密度是鎳氫電池或鎳鎘電池的1.52.5 倍,或者更高。3. 自放電小,在放置很長時間后其容量損失也很小。4. 壽命長，正常使用其循環(huán)壽命可達到500 次以上。5. 沒有記憶效應(yīng),在充電前不必將剩余電量放空

8、,使用方便。6.安全性能好。聚合物鋰電池在結(jié)構(gòu)上采用鋁塑軟包裝，有別于液態(tài)電芯的金屬外殼，一旦發(fā)生安全隱患，液態(tài)電芯容易爆炸，而聚合物電芯最多只會氣鼓。7.厚度小，能做得更薄。超薄，電池能夠組裝進信用卡中。普通液態(tài)鋰電采用先定制外殼，后塞正負極材料的方法，厚度做到3.6mm以下存在技術(shù)瓶頸，聚合物電芯則不存在這一問題，厚度可做到1mm以下，符合時下手機需求方向。8.重量輕。采用聚合物電解質(zhì)的電池無需金屬殼來作為保護外包裝。聚合物電池重量較同等容量規(guī)格的鋼殼鋰電輕40%，較鋁殼電池輕20%。9.容量大。聚合物電池較同等尺寸規(guī)格的鋼殼電池容量高1015%，較鋁殼電池高510%，成為彩屏手機及彩信手

9、機的首選，現(xiàn)在市面上新出的彩屏和彩信手機也大多采用聚合物電芯。五、電芯介紹1、電芯，指單個含有正、負極的電化學(xué)電芯，一般不直接使用。區(qū)別于電池含有保護電路和外殼，可以直接使用。鋰離子二次充電電池的組成是這樣的：電芯+保護電路板。充電電池去除保護電路板就是電芯了。它是充電電池中的蓄電部分。電芯的質(zhì)量直接決定了充電電池的質(zhì)量。2、電池電芯按材料分為三種：鎘鎳電池、鎳氫電池、鋰電池：(1)鎘鎳電池。有記憶效應(yīng)，也就是在每次充電前要確定已將電量使用完，是最早的一種手機電池。第一批手機的電池都是這種，現(xiàn)在基本上看不到了。(2)鎳氫電池。記憶效應(yīng)不明顯，不過最好還是在電力用完后再充電，才能延長電池的壽命，

10、待機時間比傳統(tǒng)鎘鎳電池長。 (3)鋰電池。沒有記憶效應(yīng)，是現(xiàn)階段待機時間最長的手機電池，目前以日本的技術(shù)最先進，只是價格比較貴，鋰電池在使用過程中電池中不能過熱，否則會燒毀。 五、電芯介紹 3、電池電芯按用途分為鋁殼電芯、軟包電芯（又稱“聚合物電芯”）、圓柱電芯三種。通常手機電池采用的為鋁殼電芯，藍牙等數(shù)碼產(chǎn)品多采用軟包電芯，筆記本電腦的電池采用圓柱電芯的串并聯(lián)組合。4、目前市場上只有兩種選擇：鋰電池與鎳氫電池。它們的差別是：鎳氫電池由于儲電量不多，所以沒用多久就要充電，在使用次數(shù)上不太經(jīng)濟，它也有記憶效應(yīng)，儲電量會逐漸地少，不過充電之前最好要放電。鋰電池使用時間較鎳氫電池久，可以持續(xù)較久的電

11、力，充電時不必放電就可以繼續(xù)充電，可再充次數(shù)也較鎳氫電池更多，不過鋰電池的價格比鎳氫電池要貴得多5、主要的手機電芯供應(yīng)商：LG，索尼，三星，MAXELL，ATL，力神，光宇，比克 等六、電池保護線路介紹 保護線路的功能就是在非常規(guī)動作(過充、過放、大電流放電、短路等)發(fā)生時及時的切斷回路，保護鋰離子電芯；而這些保護動作是保護IC來判斷，由它來控制一對Mosfet場效應(yīng)管來導(dǎo)通和切斷主供電回路，從而對鋰離子電芯進行保護。保護IC+Mosfet實現(xiàn)四大保護 1.過充保護，當電池芯的電壓超過設(shè)定值時，由保護IC切斷Mosfet管.等電芯電壓回歸到允許的電壓是，重新恢復(fù)Mosfet管的導(dǎo)通。過充檢測電

12、壓：4.275V+/-0.025V，電芯電壓一超過這個值，就觸發(fā)過充保護。過充釋放電壓：4.175V+/-0.030V，處于過充保護的電芯電壓只有降到這個值時才會停止保護。過充保護延時：1秒，當電壓持續(xù)超過過充檢測電壓1秒以上才會觸發(fā)過充保護，這個是為了防止誤判和誤操作而設(shè)置的。保護IC+Mosfet實現(xiàn)四大保護 2.過放保護，當電池芯的電壓降低得超過設(shè)定值時，由保護IC切斷Mosfet管.等電芯電壓回歸到允許的電壓時，重新恢復(fù)Mosfet管的導(dǎo)通。 3.過流保護，當工作電流超出設(shè)定值時，由保護IC切斷Mosfet管.等工作電流回歸到允許的電壓是，重新恢復(fù)Mosfet管的導(dǎo)通。過流電流壓降：0

13、.1V，這里保護IC判斷的是電流流過Mosfet而產(chǎn)生的壓降，用這個電壓除于Mosfet的導(dǎo)通阻抗就可以近似得到過流保護的電流。一般在35A左右。過流延時：8毫秒，注意這個延時比前面的幾個過充過放的延時要短許多。保護IC+Mosfet實現(xiàn)四大保護 4.短路.其實這個功能是過流保護的擴展，當保護IC檢測電池輸出正負極之間電壓小于規(guī)定值時，認為此時電池處于短路狀態(tài)，立即切斷回路.等短路的故障排除再恢復(fù)回路.短路時電池的輸出正負極的電壓為零，而實際電芯的電壓還是正常的。短路檢測延時：10微秒，這個延時更是短暫，幾乎是短路的瞬間就切斷了回路，可以避免短路對電池帶來的巨大損傷。鋰離子電池電壓劃分區(qū)域 -

14、高壓危險區(qū)高壓危險區(qū)-保護線路過充保護電壓(4.2754.35V)高壓警戒區(qū)高壓警戒區(qū)-鋰離子電池充電限制電壓4.20V正常使用區(qū)正常使用區(qū)-鋰離子電池放電終止電壓(2.753.00V)低壓警戒區(qū)低壓警戒區(qū)-保護線路過放保護電壓(2.32.5V)低壓危險區(qū)低壓危險區(qū)1.高壓危險區(qū).此時保護線路已經(jīng)失效，或者根本沒有保護線路.在這個區(qū)域的鋰離子電池(特別是4.8V以上)，鋰離子內(nèi)部會發(fā)生劇烈的反應(yīng)，產(chǎn)生強大的熱量，導(dǎo)致電池內(nèi)壓正極，使電芯變形，不同于低度過充，這種變化是一次性的，即一次高度過充就可以造成電池發(fā)鼓.甚至爆炸.2.高壓警戒區(qū).雖然這個區(qū)域處于保護線路的保護范圍之內(nèi)，并不意味著此時鋰離

15、子電池也是安全的.長期處于這種程度的過充，會很快的降低電池的循環(huán)壽命.鋰離子電池電壓劃分區(qū)域 -高壓危險區(qū)高壓危險區(qū)-保護線路過充保護電壓(4.2754.35V)高壓警戒區(qū)高壓警戒區(qū)-鋰離子電池充電限制電壓4.20V正常使用區(qū)正常使用區(qū)-鋰離子電池放電終止電壓(2.753.00V)低壓警戒區(qū)低壓警戒區(qū)-保護線路過放保護電壓(2.32.5V)低壓危險區(qū)低壓危險區(qū)3.在正常使用區(qū)內(nèi).鋰離子電池可以正常發(fā)揮其特性，也沒有危險.4.低壓警戒區(qū).處于該區(qū)域的鋰離子電池不適合快速充電，要先用小電流將電池電壓提升到3.0V以上才可以快速充電.否則容易導(dǎo)致鋰離子極性材料發(fā)生不良反應(yīng)，影響電池性能.而這個電壓的

16、鋰離子電池也非常容易因為電池本身的自耗和鋰離子保護線路的自耗很快的掉近低壓危險區(qū).那就危險了.而且這個自耗是保護線路無法保護的。鋰離子電池電壓劃分區(qū)域 -高壓危險區(qū)高壓危險區(qū)-保護線路過充保護電壓 (4.2754.35V)高壓警戒區(qū)高壓警戒區(qū)-鋰離子電池充電限制電壓 4.20V正常使用區(qū)正常使用區(qū)-鋰離子電池放電終止電壓(2.753.00V)低壓警戒區(qū)低壓警戒區(qū)-保護線路過放保護電壓(2.32.5V)低壓危險區(qū)低壓危險區(qū)5.低壓危險區(qū)，長期處于低壓危險區(qū)的鋰離子電池，性能將近一步惡化.在低電壓(小于2V)或更低的電壓情況下，正極材料的鈷鋰酸(又稱尖晶石)晶格發(fā)生變化，其晶體機構(gòu)會以枝晶形式生產(chǎn).這種枝晶發(fā)展長大的話會戳穿正負極的隔膜，導(dǎo)致電池微短路.進一步惡化電池的性能.甚至導(dǎo)致電池發(fā)生膨脹，徹底報廢.鋰離子電池的與保護線路相關(guān)的注意事項 1.不要試圖直接短路鋰離子電池來強行放電.這樣做只有兩種結(jié)果，一是保護線路起作用，那么什么事也不會發(fā)生。二是保護線路失效，那樣就會造成過流或直接電芯的短路，就會觸發(fā)fuse動作，如果里面也沒有fuse的保護(很多雜牌鋰離子電池就是沒有fuse或PTC)，那么這種短路的瞬間電流將達到十幾甚至幾十安培，足以燒毀線路板，使導(dǎo)線發(fā)紅，從而發(fā)生燃燒、爆炸。2.不要