A lítium akkumulátor tervezési specifikációi

Mivel a világon több száz millió mobiltelefon létezik, a biztonság eléréséhez a biztonsági védelem meghibásodási arányának kevesebbnek kell lennie, mint egy a 100 millióhoz. Mivel az áramköri lapok meghibásodási aránya általában sokkal magasabb, mint egy a 100 millióhoz. Ezért az akkumulátorrendszer tervezésekor kettőnél több biztonsági védelmi vonalnak kell lennie. Gyakori rossz elrendezés, hogy töltőt (adaptert) használnak az akkumulátorcsomag közvetlen töltésére. Ily módon a túltöltés elleni védelem felelőssége teljes egészében az akkumulátorcsomagon lévő védőtáblára hárul. Bár a védelmi tábla meghibásodási aránya nem magas, még ha a meghibásodási arány egy a millióhoz is alacsony, akkor is fennáll annak a valószínűsége, hogy minden nap robbanásos balesetek következnek be szerte a világon. Ha az akkumulátorrendszer két biztonsági védelmet tud nyújtani túltöltésre, túlkisülésre és túláramra, és mindegyik védelem meghibásodási aránya egy a tízezerhez, akkor a két védelem 1:100 millióra csökkentheti a hibaarányt.
Az általános akkumulátortöltő rendszerek két fő részből állnak: egy töltőből és egy akkumulátorcsomagból. ① A töltő két részből áll: egy adapterből és egy töltésvezérlőből. Az adapter a váltakozó áramot egyenárammá alakítja, a töltésvezérlő pedig korlátozza az egyenáram maximális áramát és maximális feszültségét. ② Az akkumulátorcsomag két fő részből áll: egy védőpanelből és egy akkumulátorcellából, valamint egy PTC-ből, amely korlátozza a maximális áramerősséget. Az adapter szerepe AC-DC átalakítás: a vezérlő korlátozza az áramot és a feszültséget. A töltő szerepe: a védőtábla véd a túltöltéstől, túlkisüléstől, túláramtól stb.
Az akkumulátorcsomag szerepe: áramkorlátozó chip. Példaként a mobiltelefon-akkumulátor rendszerét tekintve a túltöltés elleni védelmi rendszer a töltő körülbelül 4,2 V-ra beállított kimeneti feszültségét használja az első védelmi réteg eléréséhez. Ily módon, még ha az akkumulátorcsomag védőtáblája meghibásodik is, az akkumulátor nem lesz túltöltve és nem lesz veszélyes. A második védelem a védőkártya túltöltés elleni védelmi funkciója, amely általában 4,3 V-ra van állítva. Ily módon a védőpanelnek nem kell felelős a töltőáram normál időnkénti megszakításáért, és csak akkor kell cselekednie, ha a töltő feszültsége abnormálisan magas. A túláramvédelem a védőkártya és az áramkorlátozó chip feladata, amelyek szintén két védelem a túláram és a külső rövidzárlat megelőzésére. Mivel túlkisülés csak elektronikai termékek használatakor lép fel. Ezért az általános kialakítás az, hogy az elektronikai termék áramköri lapja biztosítja az első védelmet, az akkumulátorcsomagon lévő védőlap pedig a második védelmet. Ha az elektronikai termék azt észleli, hogy a tápfeszültség 30V-nál alacsonyabb, automatikusan le kell kapcsolnia. Ha ezt a funkciót nem tervezték a termékben, a védőkártya lezárja a kisülési áramkört, amikor a feszültség 2,4 V-ra csökken.
Általános: Az akkumulátorrendszer kialakításakor két elektronikus védelemről kell gondoskodni a túltöltésre, a túlkisülésre és a túláramra. Ha az akkumulátor töltés közben felrobban a védőtábla eltávolítása után, az azt jelenti, hogy rossz a kialakítás. Bár a fenti módszer kétféle védelmet biztosít, a fogyasztók gyakran vásárolnak nem eredeti töltőt, hogy a töltő meghibásodása után töltsék, és a töltőgyártók gyakran eltávolítják a töltésvezérlőt, hogy költségmegfontolások alapján csökkentsék a költségeket. Ennek eredményeként a rossz pénz kiszorítja a jó pénzt, és sok rossz minőségű töltő jelenik meg a piacon. Ezáltal a túltöltés elleni védelem elveszíti az első és legfontosabb védelmi vonalat. A túltöltés az akkumulátorrobbanást okozó legfontosabb tényező, ezért az alacsony minőségű töltők az akkumulátorrobbanások felelősének tekinthetők. Természetesen nem minden akkumulátorrendszer alkalmazza a fenti megoldást. Egyes esetekben töltésvezérlő kialakítás is lesz az akkumulátorcsomagban.
Az utolsó védelmi vonal: Ha minden elektronikus védelmi intézkedés sikertelen, az utolsó védelmi vonalat az akkumulátorcella biztosítja. Az akkumulátorcella biztonsági szintje nagyjából szintekre osztható aszerint, hogy az akkumulátorcella képes-e átjutni a külső rövidzárlaton és túltöltésen. Mert az akkumulátor felrobbanása előtt, ha lítium atomok halmozódnak fel az anyag felületén, akkor a robbanás erősebb lesz. Ezenkívül a túltöltés elleni védelem gyakran csak az egyik védelmi vonal, mivel a fogyasztók gyengébb minőségű töltőket használnak. Ezért az akkumulátorcella túltöltésnek ellenálló képessége fontosabb, mint a külső rövidzárlat elleni képessége. Az alumínium héjú akkumulátorcellák és az acélhéjú akkumulátorcellák biztonságához képest az alumíniumhéj nagyobb biztonsági előnnyel rendelkezik.