电池厂面试的常用知识

电池厂面试的常用知识
电芯的常识
①镍氢1.16-1.4V,n×(1.28+/-0.12V)内阻≤25mΩ
②锂电3.65-3.95V,n×(3.8+/-0.15V)内阻≤70mΩ
③特殊电压要求
具体型号有:9A9,939,620,C630,820,R768等,其电芯电压要求在3.95-4.00V之间,是为了满足恒压点测试。稳压点电压太高会造成手机在充电时,手机显示电量满格闪烁报警等现象.
④电芯厚度尺寸
对某些电芯需进行厚度测试,,一般按电池内部空间决定,我们使用电芯厚度测试夹具进行。
铝壳,A代表铝壳;钢壳,S代表钢壳.
铝壳:轻,强度低,外壳为正极;钢壳:重,强度高,外壳为负极.
电芯正极材料:有石墨,焦炭的(内阻略大).
按外形分:扁平长方形;圆弧形;长方形及扣式.
锂电池的型号中的6位数字,前两位为高度尺寸,中间两位为宽度尺寸(mm),例如BYD的063048AR电芯,其高为6mm,宽度为29.9mm长度为48mm,A表示铝壳,R表示圆弧形.型号有四位数字表示其:前两位为直径,后两位为带一位小数点高度尺寸.例如:LIR0225它的直径为20mm高度为2.5mm
锂离子电池
♦锂离子电池是以锂离子的储存与释放作为电能转换介质;是电能与化学能之间转换,现目前应用最广泛的是锂离子电池.现着重介绍一下锂锂离子电池的一些特征:
♦A.其标称电压为3.6V,内阻≤70mΩ同体积的容量比镍氢高1至2倍,体积是镍镉的40-50%,镍氢的20-30%
♦B.高电压一个锂离子电池单体的工作电压为3.7V(平均值),相当于三个串联的镍镉或镍氢电池.
♦C.无污染锂离子电池不含有诸如镉,铅,汞之类的有害金属物质.
♦D.锂离子电池不含金属锂(禁止在客机携带锂电池等规定的限制).
♦E.循环寿命高在正常条件下,锂离子电池的充放电周期可超过300次
♦F.无记忆效应记忆效应是指镍镉电池在充放电循环过程中,电池的容量减少的现象.锂离子电池不存在这种效应无需放电容量较高;循环次数长;自放电率低;储存时间长(大约为1至2年,但存放时间过久电芯内阻会增大,容量也会相应降低);
♦G.快速充电使用额定电压为4.2V的恒流恒压充电器可以使锂离子电池在一至两个小时内得到满充.放电稳定(呈现平滑线);重量轻;体积小及无公害等.
镍氢电池
♦镍氢电池以氢氧化镍为正极,以能够自由吸收﹑释放氢气的储氢金属合金为负极.
♦特征:
♦A.绿能源镍氢电池不含镉﹑汞,是环保型化学能源.
♦B.与镍镉电池的相似性与镍镉电池有着相近的放电特性.
♦C.镍氢电池有着近两倍于镍镉电池的能量密度D.500个充放电周期.标称电压为1.2V,内阻≤25mΩ
锂离子电池保护电路原理图
如上图所示,该保护回路由两个MOSFET(V1、V2)和一个控制IC(N1)外加一些阻容元件构成。控制IC负责监测电池电压与回路电流,并控制两个MOSTFET的栅极,MOSTFET在电路中起开关作用,分别控制着充电回路与放电回路的导通与关断,C3为延时电容,该电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能,其工作原理分析如下:
1、正常状态
在正常状态下电路中的N1的“CO”与“DO”脚都输出高电压,两个MOSTFET都处于导通状态,电池可以自由地进行充电和放电,由于MOSTFET的导通阻抗很小,通常小于30毫欧,因此导通电阻对电路的性能影响很小。此状态下保护电路的消耗电流为UA级,通常小于7UA。
2、过充电保护
锂离子电池要求的充电方式为恒流/恒压,在充电初期,为恒流充电,随着充电过程,电压会上升到4.2V(根据正极材料不同,有的电池要恒压值为4.1V),转为恒压充电,直至电流越来越小.
电池在被充电过程中,如果充电器电路失去控制,会使电池电压超过4.2V后继续恒流充电,
此时电池电压仍会继续上升,当电池电压被充电至超过4.3V时,电池的化学副反应将加剧,会导致电池损坏或出现安全问题.
在带由保护电路的电池中,当控制IC检测到电池电压达到4.28V(该值由控制IC决定,不同的IC由不同的值)时,其”CO”脚将由高电平转变为零电压,使V2由导通转为关断,从而切断了充电回路,使充电器无法再对电池进行充电,起到过充电保护作用.而此时由于V2自带的二极管VD2的存在,电池可以通过该二极管对外部负载进行放电.
在控制IC检测到电池电压超过4.28V至发出关断V2信号之间,还有一段延时时间,该延时时间的长短由C3决定,通常设为1秒左右,以避免因干扰而造成误判断。
3、过放电保护
电池在对外部负载放电过程中,其电压会随着放电过程逐渐降低,当电池电压降至2.5V时,其容量已被完全放光,此时如果让电池继续对负载放电,将造成电池的永久性损坏。
在电池放电过程中,当控制IC检测到电池电压低于2.3V(该值由控制IC决定,不同的IC有不同的值)时,其“DO”脚将由高电压转变为零电压,使V1由导通转为关断,从而切断了放电回
路,使电池无法再对负载进行放电,起到过放电保护作用。而此时由于V1自带的体二极管VD1的存在,充电器可以通过该二极管对电池进行充电。
由于在过放电保护状态下电池电压不能再降低,因此要求保护电路的消耗电流极小,此时控制IC会进入低耗状态,整个保护电路耗电会小于0.1uA.
在控制IC检测到电池电压低于2.3V至了发出信号之间,也有一段延时时间,该延时时间的长短由C3决定,通常设为100毫秒左右,以避免因干扰而造成误判断。
4、过电流保护
由于锂离子电池的化学特性,电池生产厂家规定了其放电电流最大不能超过2C(C=电池容量/小时),当电池超过2C电流放电时,将会导致电池的永久性损坏或出现安全问题。
电池在对负载正常放电进程中,放电电流在经过串联的2个MOSFET时,由于MOSFET的导通阻抗,会在其两端产生一个电压,该电压值U=I*RDS*2,RDS为单个MOSFET导通阻抗,控制IC上的“V-”脚对该电压值进行检测,若负载因某种原因导致异常,使回路电流增大,当回路电流大到使U>0.1V(该值由控制IC决定,不同的IC有不同的值)时,其“DO”脚将由高电压
转变为零电压,使V1由导通转为关断,从而切断了放电回路,使回路中电流为零,起到电流保护作用。
在控制IC检测到过电流发生至发出关断V1信号之间,也有一段延时时间,该延时时间的长短由C3决定,通常为13毫秒左右,以避免因干扰而造成误判断。
在上述控制过程中可知,其过电流检测值大小不仅取决于控制IC的控制值,还取决于MOSFET的导通阻抗,当MOSFET导通阻抗越大时,对同样的控制IC,其过电流保护值越小
5、短路保护
电池在对负载放电过程中,若回路电流到大到U>0.9V(该值由控制IC决定,不同的IC由不同的值)时,控制IC则判断为负载短路,其”DO”脚将迅速由高电压转变为零电压,使V1由导通转为关断,从而切断放电回路,起到短路保护作用.短路保护的延时时间极短,通常小与7微秒.其工作原理与过电流保护类似,只是判断方法不同,保护延时时间也不一样。
电芯的检测
♦半成品测试作用:为了使报废率降低,检验员的操作是否规范化
主要测试项目:充电,放电,接口电阻,短路保护.
充电:充电时电压比空载电压要高出0.1至0.3V
放电:放电时电压比空载电压低0.1至0.3V.
接口电阻:IdR—(普通电阻)识别作用,供给手机识别厚电\薄电锂电,误差为+5%,ThR:--(热敏电阻)温度保护,误差有+5%或是+1%.
稳压源设定:电压为9V,电流为300mA(常规)
♦成品测试:主要是对电池的整体电性能的测试,2002测试内容有:
OCV3.75-4.0V
LCV3.7-4.0V
IR90mΩ-170mΩ
THR按室温对照热敏电阻温度系数表
IDR按电阻值±5%误差计算,如:100K的测试范围(95K---105K),有时要加上机子的误差,如D线DPTS2002成品
测试仪的电阻误差是﹢3.5K,现要测100K的电阻,其范围是:98.5K-108.5K.
电池的技术参数
♦1.电池的放电性能:以0.2C放电,放电时间不小于5H;以1C放电不小于51MIN.一般典型值为2.75V.
♦2.电池的充电性能:以1C或以0.2C充电,当电池电压达到限制电压时,改为恒压充电,直到充电电流小于或等于0.01C,最长充电时间不大于8H,停止充电.一般典型值为4.35V.
♦3.电池的过充性能:当充电结束后,,以2倍的标称电压,电流设为2C的外接电流持续充电8H.电池不发热,不起火,不爆炸.

本文发布于:2024-09-20 23:31:08,感谢您对本站的认可!

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