电池充电器温度测试解决方案

目前市面上笔记本电脑、平板、手机、行动电源等手持装置，甚至电动自行车、机车与汽车使用锂电池已经非常普遍，锂电池在高温及低温下过度充电，会对使用者造成危险。因此电池安全充电，已成为电池供电的便携式设备中最重要的设计规范之一，日本电子信息技术产业协会(JEITA)即公布标准以增进电池充电安全性。以下介绍笔记本计算机和单一电池手持装置应用中，符合JEITA安全规范的电池充电器解决方案。

OI6010ATE系统开发完成高温/低温的温度模拟装置可对电池模块、电池管理系统BMS中的温度监控传感器–热敏电阻，负温度系数电阻(简称NTC)，提供各种温度模拟，对于充电器的温度测试验证非常精确、迅速、方便。

负温度系数电阻简称NTC)是个电阻器，其电阻值会随温度而变化，负温度系数电阻NTC就是电阻值会随温度升高而降低，如下图所示，因此NTC电阻值就可对应出温度的变化，业界一般都使用10K欧姆（在25℃时的电阻值）的NTC来感测电池的温度，可以将NTC电阻安装于电池组内温度最敏感的位置，所以能够随时提供电池的温度给电池BMS，BMS便能够有效地控制电池的充电与放电，确保电池安全无虞。

电池充电器安全与JEITA规范

锂电池广泛应用于消费电子产品中，从手机到笔记本计算机。在众多可充电电池中，其拥有最高容量和重量能量密度，且不具记忆效应，可提供系统需要的恒定电能。

新闻曾报导笔记本计算机和三星手机爆炸，也听说过因电池安全问题所出现的大规模的召回事件。高温、起火和爆炸都是热崩溃的结果，即电池进入失控状态。在热崩溃过程中，电池内部温度高达约175°C，出现不可逆的高度放热反应，因此在电池充电时引起火灾。图1显示经常用于早期锂电池充电系统的充电电流和充电电压过温，这些系统很容易出现热崩溃。在0到45°C电池温度下，电池充电电流和充电电压均为恒定。较高的电池温度会加速电池老化，也会增加电池故障的风险。

图1早期锂电池充电系统的充电电流上限和充电电压

为了提高锂电池充电的安全性，JEITA和日本电池协会在2007年4月20日颁布安全规范，中国也有相应的规范。此规范强调在某些低高温范围内，避免使用高充电电流和高充电电压。JEITA认为，锂电池问题均出现在高充电电压和高电池温度下。图2显示笔记本计算机中所使用的电池温度下，充电电流和充电电压的JEITA规范。

图2笔记本计算机中所使用的锂离子电池充电电流和充电电压的JEITA规范

在标准充电温度范围(T2到T3)内，使用者可在电池制造厂商建议的上限充电电压和上限充电电流最佳状态下，安全地对锂电池充电。

低温充电

如果充电期间电池的表面温度低于T2，锂电池内部的化学反应会产生大量热能，产生热崩溃。因此，在低电池温度下，充电电流和充电电压均须降低。如果温度降低至T1(例如：0°C)，则系统不应再允许充电。

高温充电

如果充电期间电池表面温度升至T3以上(例如：45°C)，在电池电压升高时与电解质产生化学反应。如果电池温度进一步升高至T4，则系统应禁止充电。如果电池温度达到4.3V电池电压下的175°C，则可能会出现热崩溃，而且电池可能会爆炸。同样地，图3显示单节电池手持应用中锂电池充电的JEITA规范，其充电电流和充电电压也为电池温度的函数。4.25V最大充电电压是电池充电器的最大容限。使用者可在高达60°C的温度下，以低充电电压充电，确保安全性。

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