लिथियम बैटरी डिज़ाइन विशिष्टताएँ

चूंकि दुनिया में करोड़ों मोबाइल फोन हैं, इसलिए सुरक्षा हासिल करने के लिए सुरक्षा सुरक्षा की विफलता दर 100 मिलियन में से एक से कम होनी चाहिए। क्योंकि सर्किट बोर्डों की विफलता दर आम तौर पर 100 मिलियन में से एक से कहीं अधिक है। इसलिए, बैटरी सिस्टम को डिज़ाइन करते समय, रक्षा की दो से अधिक सुरक्षा लाइनें होनी चाहिए। बैटरी पैक को सीधे चार्ज करने के लिए चार्जर (एडेप्टर) का उपयोग करना एक सामान्य गलत डिज़ाइन है। इस तरह ओवरचार्जिंग से सुरक्षा की जिम्मेदारी पूरी तरह से बैटरी पैक पर लगे प्रोटेक्शन बोर्ड को सौंप दी जाती है। हालाँकि सुरक्षा बोर्ड की विफलता दर अधिक नहीं है, भले ही विफलता दर दस लाख में से एक जितनी कम हो, फिर भी संभावना है कि दुनिया भर में हर दिन विस्फोट दुर्घटनाएँ होंगी। यदि बैटरी सिस्टम ओवरचार्जिंग, ओवर-डिस्चार्जिंग और ओवरकरंट के लिए दो सुरक्षा सुरक्षा प्रदान कर सकता है, और प्रत्येक सुरक्षा की विफलता दर दस हजार में से एक है, तो दो सुरक्षा विफलता दर को 100 मिलियन में एक तक कम कर सकती है।
सामान्य बैटरी चार्जिंग सिस्टम में दो प्रमुख भाग शामिल होते हैं: एक चार्जर और एक बैटरी पैक। ① चार्जर में दो भाग भी शामिल हैं: एक एडाप्टर और एक चार्जिंग नियंत्रक। एडॉप्टर एसी पावर को डीसी पावर में परिवर्तित करता है, और चार्जिंग नियंत्रक डीसी पावर के अधिकतम वर्तमान और अधिकतम वोल्टेज को सीमित करता है। ② बैटरी पैक में दो प्रमुख भाग शामिल हैं: एक सुरक्षा बोर्ड और एक बैटरी सेल, और अधिकतम करंट को सीमित करने के लिए एक पीटीसी। एडाप्टर एसी से डीसी रूपांतरण की भूमिका: नियंत्रक वर्तमान और वोल्टेज को सीमित करता है। चार्जर की भूमिका: सुरक्षा बोर्ड ओवरचार्ज, ओवर-डिस्चार्ज, ओवरकरंट आदि से बचाता है।
बैटरी पैक की भूमिका: वर्तमान सीमित चिप। एक उदाहरण के रूप में मोबाइल फोन की बैटरी प्रणाली को लेते हुए, ओवरचार्ज सुरक्षा प्रणाली सुरक्षा की पहली परत प्राप्त करने के लिए लगभग 4.2V पर सेट चार्जर आउटपुट वोल्टेज का उपयोग करती है। इस तरह, भले ही बैटरी पैक पर सुरक्षा बोर्ड विफल हो जाए, बैटरी ओवरचार्ज और खतरनाक नहीं होगी। दूसरी सुरक्षा सुरक्षा बोर्ड पर ओवरचार्ज सुरक्षा फ़ंक्शन है, जो आम तौर पर 4.3V पर सेट होती है। इस तरह, सुरक्षा बोर्ड को सामान्य समय में चार्जिंग करंट को काटने के लिए जिम्मेदार नहीं होना पड़ता है, और केवल तभी कार्य करने की आवश्यकता होती है जब चार्जर वोल्टेज असामान्य रूप से उच्च हो। ओवरकरंट सुरक्षा सुरक्षा बोर्ड और करंट लिमिटिंग चिप की जिम्मेदारी है, जो ओवरकरंट और बाहरी शॉर्ट सर्किट को रोकने के लिए दो सुरक्षा भी हैं। चूंकि ओवरडिस्चार्ज केवल इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के उपयोग के दौरान होता है। इसलिए, सामान्य डिज़ाइन यह है कि इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद का सर्किट बोर्ड पहली सुरक्षा प्रदान करता है, और बैटरी पैक पर सुरक्षा बोर्ड दूसरी सुरक्षा प्रदान करता है। जब इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद को पता चलता है कि बिजली आपूर्ति वोल्टेज 3.5V से कम है, तो इसे स्वचालित रूप से बंद कर देना चाहिए। यदि यह फ़ंक्शन उत्पाद में डिज़ाइन नहीं किया गया है, तो वोल्टेज 2.4V तक गिरने पर सुरक्षा बोर्ड डिस्चार्ज सर्किट को बंद कर देगा।
सामान्य: बैटरी सिस्टम को डिज़ाइन करते समय, ओवरचार्ज, ओवरडिस्चार्ज और ओवरकरंट के लिए दो इलेक्ट्रॉनिक सुरक्षा प्रदान की जानी चाहिए। अगर प्रोटेक्शन बोर्ड हटाने के बाद चार्ज करने पर बैटरी फट जाती है तो इसका मतलब है कि डिजाइन खराब है। यद्यपि उपरोक्त विधि दो सुरक्षा प्रदान करती है, उपभोक्ता अक्सर चार्जर खराब होने के बाद चार्ज करने के लिए गैर-मूल चार्जर खरीदते हैं, और चार्जर निर्माता अक्सर लागत विचार के आधार पर लागत कम करने के लिए चार्जिंग नियंत्रक को हटा देते हैं। परिणामस्वरूप, ख़राब पैसा अच्छे पैसे को ख़त्म कर देता है, और कई निम्न-गुणवत्ता वाले चार्जर बाज़ार में दिखाई देते हैं। इससे ओवरचार्ज सुरक्षा रक्षा की पहली और सबसे महत्वपूर्ण पंक्ति खो देती है। ओवरचार्जिंग बैटरी विस्फोट का सबसे महत्वपूर्ण कारण है, इसलिए कम गुणवत्ता वाले चार्जर को बैटरी विस्फोट का दोषी माना जा सकता है। बेशक, सभी बैटरी प्रणालियाँ उपरोक्त समाधान को नहीं अपनाती हैं। कुछ मामलों में, बैटरी पैक में चार्जिंग कंट्रोलर डिज़ाइन भी होगा।
रक्षा की अंतिम पंक्ति: यदि सभी इलेक्ट्रॉनिक सुरक्षा उपाय विफल हो जाते हैं, तो रक्षा की अंतिम पंक्ति बैटरी सेल द्वारा प्रदान की जाएगी। बैटरी सेल बाहरी शॉर्ट सर्किट और ओवरचार्ज से गुजर सकता है या नहीं, इसके अनुसार बैटरी सेल के सुरक्षा स्तर को मोटे तौर पर स्तरों में विभाजित किया जा सकता है। क्योंकि बैटरी फटने से पहले, यदि सामग्री की सतह पर लिथियम परमाणु जमा हो जाते हैं, तो विस्फोट अधिक शक्तिशाली होगा। इसके अलावा, ओवरचार्ज के खिलाफ सुरक्षा अक्सर सुरक्षा की केवल एक पंक्ति होती है क्योंकि उपभोक्ता घटिया चार्जर का उपयोग करते हैं। इसलिए, बैटरी सेल की ओवरचार्ज का विरोध करने की क्षमता बाहरी शॉर्ट सर्किट का विरोध करने की क्षमता से अधिक महत्वपूर्ण है। एल्यूमीनियम शेल बैटरी कोशिकाओं और स्टील शेल बैटरी कोशिकाओं की सुरक्षा की तुलना में, एल्यूमीनियम शेल में अधिक सुरक्षा लाभ होता है।