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高举“无钴”大旗,马斯克进军电池界

DeepTech深科技 2021-03-03 13:43 次阅读

“‘低钴’和‘无钴’是未来电池正极材料的发展趋势。” 谈及电池产业的未来发展,清华大学车辆与运载学院助理教授、电池安全实验室主任冯旭宁指出。对此,中国科学院物理研究所博士生导师、天目湖先进储能技术研究院首席科学家吴凡也表达了相同的观点:“对锂离子电池正极材料而言,‘高镍低钴’或‘无钴’化是大势所趋。”

在过去 20 年里,半导体行业发展一路突飞猛进,如 CPU 工艺技术一直遵循摩尔定律,性能每隔两年就能翻一倍。

然而,电池技术却没有取得太大突破,纵然每年都会有各种 “XX 新型电池” 的新闻冲上热搜,但最终还是沦为 “PPT 电池”:或是因为技术工艺,或是因为成本造价,或是因为安全性等各种因素,始终走不出实验室,难以大规模量产和普及。

就现阶段而言,不管新能源行业怎么 “大放豪言”,电池一直都是挡在电动汽车发展道路上的绊脚石。

高举 “无钴” 大旗,马斯克进军电池界

随着 2020 年特斯拉 “电池日” 上 4680 电池的正式亮相,电池界又多了一位 “新玩家”,更确切地说应该是 “搅局者”。按照马斯克以往的 “风格”,他每进入到一个行业必定会掀起一场腥风血雨。

电池占据整车成本的大头,那接下来特斯拉造电池的成本如何控制呢?这就不得不提到电池中的重要成分 —— 钴。这种原子序数为 27,在化学元素周期表中位于第 4 周期、第 Ⅷ 族的金属,是电池制造中必不可少的正极原材料(至少现阶段依然不可或缺)。

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图 | 钴在元素周期表中的位置(来源:网络)

“电池行业对钴的消费量最大,占比超 50%。钴是活性物质,既能稳定材料的层状结构,又能减小阳离子混排,便于材料深度放电,从而提高材料的放电容量、循环性和倍率性能;镍可以提高材料活性,提高能量密度。” 吴凡表示。

在自然界矿石中,钴和镍是共生的关系,其占比为 1:10,即从矿石里面提纯一份的钴,同时能得到十份的镍。“但钴这种元素存在两个缺点。第一,钴具有一定的毒性;第二,钴的提纯比较困难。” 冯旭宁说道。

另外,钴资源的缺乏也是不利因素。“目前全球已探明陆地钴资源量约 2500 万吨,储量 720 万吨,主要集中在刚果(金)、澳大利亚和古巴,三国储量之和占全球总储量的 68%。刚果(金)储量居世界首位,达 340 万吨。” 吴凡指出,“钴由于其稀缺性已成为战略性稀有金属资源,同时其供应链结构集中化、不稳定,已成为新能源汽车发展的掣肘。”

产量少 + 提纯难造成了钴的价格不断攀升,也就造成了电池的成本居高不下。

那电池能不能 “无钴” 呢?答案是可以的。

“低钴” 乃至 “无钴” 既是特斯拉接下来要走的路线,也是需要克服的难题,这一点马斯克在 2020 年 “电池日” 上也已经明确表态。据了解,早在 2019 年 1 月,Jeff Dahn(现为特斯拉首席科学家)曾发表过一篇论文指出锂电池正极材料 “无钴高镍” 的可行性,毕竟镍在自然界比钴多得多,提纯也相对容易一些。无疑,正是 Jeff Dahn 的观点极大地坚定了马斯克要造 “无钴电池” 的信心。

谈及 Jeff Dahn,冯旭宁告诉 DeepTech:“关于锂电池材料尤其是无钴材料,Dahn 先生课题组很早就开展研究了。Jeff Dahn 先生是少数经历过锂电技术全程研发且仍在技术一线的科学家之一。”

对于电池 “无钴” 化,冯旭宁表示:“‘低钴’和‘无钴’是未来电池正极材料的发展趋势。但在电池‘无钴’化的同时需要添加其他的离子来替代钴在电池充放电过程中的作用。”

尽管特斯拉现阶段的电池还离不开钴,但纵观过往其历代电池,其钴含量正在不断降低,最终实现电池 “无钴” 化指日可待。

被逼无奈,特斯拉走向自研自产电池之路

作为新能源汽车领域的 “大哥”,特斯拉知晓固态电池和石墨烯电池的优势,但未来几年特斯拉之所以不打算做固态和石墨烯,而是继续 “深耕” 锂离子电池,原因主要归结为两点。

第一,受制于供应商的电池技术。

在电池供应方面,特斯拉和松下、LG 化学、宁德时代都有合作,特斯拉汽车所使用的 1865 电池和 2170 电池皆由他们提供,但受制于性能、安全、规模、价格等综合因素的权衡,圆柱形锂离子电池是目前供应商能给特斯拉的最好电池。

显然,这离特斯拉心目中的 “理想电池” 还有一些差距。既然自己想要的电池供应商给不了,于是特斯拉便走向了 “自研 + 自产” 电池的道路。

所谓 “术业有专攻”,特斯拉在电池领域的积累显然不如松下等老牌供应商,故此其花重金请来锂离子电池界的祖师级人物 ——Jeff Dahn 亲自挂帅担任特斯拉首席科学家,开发 “不可能三角” 电池,这是一种能量密度更高、充电速度更快、制造成本更低的锂离子电池。

Jeff Dahn 也不辱使命,时隔一年便交上一份让马斯克满意的答卷,尽管 4680 电池还存在些许不足,但它的综合性能很好地提振了行业信心。

从第三方采购、到合资建厂、再到自研自产,特斯拉在电池道路上俨然走出了自己的步伐。可以预见,未来几年内特斯拉将继续沿着现有成熟路线使用圆柱形电池的多并联方案、继续开发大容量锂离子电池。

第二,特斯拉的商业策略。

特斯拉归根结底是一家车企,是企业就要盈利,想盈利就要控制成本。固态电池虽然无比优越,但现阶段不论是技术还是工艺都存在瓶颈,完全不具备规模化量产的可能,而且成本高高在上,没有商业化的实用价值。在特斯拉看来,使用成熟的锂离子电池是当下更优的解决方案。

特斯拉之所以如此关注电池,是因为除了影响整车的性能表现之外,电池在整车成本占比高达 40%,只有电池成本降下来,整车成本才能降下来。这也正是为什么 2020 年 “电池日” 上马斯克宣称要在三年内推出一款 2.5 万美元(约合 16 万人民币)的电动汽车,其底气正是来自 4680 电池的成本已降低 56%。

特斯拉的商业策略是 “低价抢市场” ,以加速全球市场拓展。随着苹果等互联网大厂也宣布要造车,现阶段特斯拉要做的是尽快抢占市场,靠的就是低价。对广大消费者而言,价格依然还是众多因素中最优先考虑的,比如之前特斯拉宣布降价时,官网一度瘫痪、线下门店挤得水泄不通。

和国内一些新能源车企不惜代价大搞 “千公里续航” 不同,特斯拉更看重电池的成本。前有电池技术瓶颈的掣肘,后有来自互联网大厂的围攻,该公司现在最想做的是尽快降低电动汽车价格,以更低的价格占领市场,让市场快速达到饱和。

业内人士:4680 电池并没有达到预期

对于特斯拉 4680 电池,吴凡表达了自己的看法:“特斯拉主要通过优化电池结构件、简化电池生产工艺流程等,提升电池标准化生产能力,达到降低电池成本的目的。这种通过增加单块电池体积来增加电池包能量密度的技术路线或思路在本质上与比亚迪的刀片电池、还有宁德时代的 CTP 技术是一致的。”

电池并联太多会导致出现发热、效率低等不良影响,大容量电池可以有效减少并联数,系统管理层面也变得更加简单。“大容量化是整个新能源汽车电池行业的趋势。” 冯旭宁表示。

单看特斯拉的 PPT 介绍,4680 电池的性能表现着实令人赞叹,仿佛再次让业界看到了希望。然而在业内人士看来,这种电池并没有达到预期。

“特斯拉在电动汽车领域属于标杆型企业,它对于电池的理解也会更加深刻,由于关注度过高的原因,大众对它可以说是‘寄予厚望’,业内人士觉得 4680 电池并没有达到预期。” 冯旭宁说。“不可否认的是,特斯拉 4680 电池的综合性能依然位列国际第一梯队,但前面要加一个定语 —— 在圆柱形锂离子电池范畴里。” 他随后补充道。

严格意义来讲,特斯拉 4680 电池更像是一次 “优化升级”,而非 “革命”。

另外,特斯拉的这种圆柱形锂电池容量也有 “天花板”。“主要是因为圆柱形锂电池需要卷芯,外围部分性能较好,但越靠近核心位置曲率越大,易出现应力集中的现象,造成活性物质不可用,进而形成浪费。所以这种电池容量是有上限的,没办法做得特别大。” 冯旭宁表示。未来,转向其他电池,比如业界普遍看好的固态电池或许是更好的出路。

目前的固态电池和石墨烯电池其实正处于过渡阶段,即固态电解质和石墨烯还只是属于 “添加剂” 性质。“比如在锂离子电池中添加固体电解质以增加能量密度、提升安全性;在负极添加石墨烯以增强导电性、提高充电速度。两者添加得越多,性能就越好,但相应的工艺难度和制造成本也就越高。” 冯旭宁说道。

显然,不论是固态电池还是石墨烯电池,现阶段都不具备量产的可能性。

特斯拉的铁人三项:做电池、搞快充、建电桩

电池直接关系到汽车整体性能表现,而日常驾驶让车主感到焦虑的,除了续航里程,再就是充电速度。

“续航里程对应的是电池的能量密度,充电速度对应的是电池的功率密度。” 冯旭宁说,“想提高能量密度可以电极做得厚一些,想提高功率密度可以电极做得薄一些,但这两者是矛盾的,这就需要电池厂商在设计电池的过程中去综合考量,进行权衡和取舍。” 他补充道。

“快充技术,电池厂商和车企各负责一半。” 冯旭宁表示。电池厂商能做的是 “电池先天的” 导电能力强,比如添加导电剂,控制电芯预紧力,将电极做成梯度电极或薄电极等;车企能做的是 “电池后天的” 充电过程中对电流进行控制,让电池充电过程中不过热,不损坏电极材料。“目前,行业的目标是充电 5 分钟能跑 200 公里。” 他说。

特斯拉的快充技术业内领先,其采用 “高功率直流电” 模式,充电功率达 40kW 以上,比如特斯拉超级充电站可以实现 30 分钟充一半,80 分钟完全充满。在充电站 / 桩建设方面,特斯拉更是走在世界前列。据统计,特斯拉在全球范围拥有超过 2 万个超级充电桩。在中国大陆拥有 750 余个超级充电站、6000 余个超级充电桩,覆盖 300 个以上的城市。

关于电动汽车淘汰下来的废旧电池污染问题。冯旭宁表示,“废旧电池是污染源主要指的是重金属污染,比如铅酸电池里的铅,镍镉电池里的镉,而锂离子电池内部的原料毒性较低(锂离子电池中钴的占比大约为 1-3%,),一般不会对土壤造成重金属残留。”

马斯克在 2020 年 “电池日” 上也曾公开表示:“废旧电池可以进行收回利用,用于低配车型或者太阳能等有储能需求的领域,这样也能进一步降低电池的使用成本。”

对此,冯旭宁说:“电池回收一般分两类,一类是在高负荷下用完之后,到低负荷下继续使用,比如一些 5G 通信基站可以利用电动汽车淘汰下来的旧电池;另一类就是直接报废,通过物理法破碎成原材料,分离出电池中的有用金属,比如铜、铝、钴、镍等,再重新送回电池厂加工成电池,这方面回收效率非常高,接近 100%。”

与此同时,吴凡也指出了现阶段电池回收产业存在的一些问题:“第一,电池厂商多且使用很分散,废电池收集缺乏有效渠道;第二,电池剩余寿命以及回收价格评估难;第三,电池拆解难度大,且存在一定安全隐患;第四,电池回收涉及行业众多,商业模式需要进一步探索和完善。”

从硬件研发到软件布局,特斯拉在下一盘大棋

以往,人们对于传统燃油汽车的认知仅仅停留在 “硬件” 层面,认为汽车只是一个代步工具而已。到了如今的新能源汽车时代,人们发现原来汽车也是可以搭载操作系统,可以实现智能化的。

在电动汽车的硬件中,电池无疑是最为核心的部分;而在软件中,全自动驾驶是核心,比如特斯拉的 FSD(Full Self-Driving)在业内就像标杆一般的存在,且收费不菲。据了解,目前特斯拉 FSD 套件在中国的售价高达 6.4 万元。“特斯拉的业务布局将会变得和苹果越来越像,未来,特斯拉可能会变成一个服务商,不单靠卖汽车硬件,更多的是通过软件服务实现盈利。” 一位业内资深人士告诉 DeepTech。

从电动汽车硬件到车载系统软件,从电池技术、整车组装,到 FSD 以及软件生态,不难看出,特斯拉正在下一盘大棋。

原文标题:如何造出一辆16万元的特斯拉?马斯克押注“无钴高镍”电池,专家:无钴是发展趋势

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随着能源和环境问题日益受到重视,电动汽车以其清洁无污染、能量效率高、低噪声、能源多样化等优点研究发展....
的头像 电子设计 发表于 04-12 10:12 316次 阅读
基于现场总线技术和以太网实现分布式电机驱动测试系统的设计

领先的SiC/GaN功率转换器的驱动

基于硅IGBT的传统逆变器和转换器占据市场主体(占比超过70%),这主要归功于工厂生产线中的电机驱动....
发表于 04-12 10:12 147次 阅读
领先的SiC/GaN功率转换器的驱动

基于PIC16F639单片机实现智能PKE应答器的设计

免持式被动无钥门禁(PKE)正迅速成为汽车远程无钥门禁应用的主流,并成为新车型的普遍选项。该方法无需....
的头像 电子设计 发表于 04-12 10:06 174次 阅读
基于PIC16F639单片机实现智能PKE应答器的设计

请问怎么设计一种简单方便的自动开/关机电路?

本文仅使用一个D触发器设计了一种结构简单,使用方便可靠的开/关机电路。...
发表于 04-12 06:48 0次 阅读
请问怎么设计一种简单方便的自动开/关机电路?

请问怎么开发一种可以分析能源存储设备性能特征的仪器?

如何开发可以分析能源存储设备特性的仪器?
发表于 04-09 06:11 0次 阅读
请问怎么开发一种可以分析能源存储设备性能特征的仪器?

电解液对电池容量衰减的影响

锂离子电池中电解质界面的稳定性对电池的高能量密度和长循环寿命至关重要。众所周知,以碳酸酯基的电解质在负极材料上被还原形成...
发表于 04-07 17:29 404次 阅读
电解液对电池容量衰减的影响

NCV8605 LDO稳压器 500 mA 低压差

5 / NCV8606在固定电压选项下提供超过500 mA的输出电流,或者在5.0 V至1.25 V范围内提供可调输出电压。这些器件专为空间受限和便携式电池供电应用而设计,并提供其他功能,如具有高PSRR,低噪声操作,短路和热保护。这些器件设计用于低成本陶瓷电容器,采用DFN6 3x3.3封装。 NCV8605的设计没有使能引脚,NCV8606设计有使能引脚。 特性 输出电压选项:可调,1.5 V,1.8 V,2.5 V,2.8 V, 3.0 V,3.3 V,5.0 V 外部电阻可调输出,从5.0 V降至1.25 V 电流限制675 mA 低I GND (独立于负载) 1.5%输出电压容差(可调) 在所有工作条件下2%输出电压容差(已修复) NCP605已修复直接替换LP8345 没有旁路电容的50 Vrms的典型噪声电压 增强型ESD额定值:4 kV人体模式(HBM) 400 V Machin e Model(MM) 应用 终端产品 电池电力电子设备 便携式仪器 硬盘驱动程序 笔记本电脑 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 19:02 157次 阅读
NCV8605 LDO稳压器 500 mA 低压差

EFC2J013NUZ 用于1节锂离子电池保护的功率MOSFET,12 V,5.8mΩ,17 A,双N通道

信息该功率MOSFET具有低导通电阻。该设备适用于便携式机器的电源开关等应用。最适合单节锂离子电池应用。 高速开关 低栅极充电 2.5 V驱动器 2 kV ESD HBM 共漏极型 ESD二极管保护栅极 无铅,无卤素且符合RoHS标准 < / DIV>电路图、引脚图和封装图
发表于 04-18 21:04 1384次 阅读
EFC2J013NUZ 用于1节锂离子电池保护的功率MOSFET,12 V,5.8mΩ,17 A,双N通道

EFC4C012NL 用于3节锂离子电池保护的功率MOSFET,30 V,6.5mΩ,19 A,双N通道,WLCSP6

信息这款N沟道功率MOSFET采用安森美半导体的沟槽技术生产,专门设计用于最大限度地降低栅极电荷和超低导通电阻。本设备适用于笔记本电脑的应用。 超低导通电阻 高速开关 低电流充电 Pb-免费,无卤素和符合RoHS标准
发表于 04-18 21:04 125次 阅读
EFC4C012NL 用于3节锂离子电池保护的功率MOSFET,30 V,6.5mΩ,19 A,双N通道,WLCSP6

LC709511F 移动电源控制器 USB Type-C和快充TM 3.0 应用于单节锂离子电池和锂聚合物电池

11F是一款用于移动电源的锂离子开关充电器控制器。该设备具有控制移动电源应用的所有功能。它包括Type-C端口控制和Quick Charge 3.0 HVDCP。此外,该器件在USB数据线上自动施加2.0 V或2.7 V电压,用于需要电压的设备。内置开关控制器可输出5 V至12 V的快速充电电压。通过适当的外部MOSFET可以实现USB Type-C和快速充电的高功率输出。 特性 优势 使用外部MOSFET轻松实现功率扩展 外部MOSFET的功率调节支持30 W应用 降压充电/升压充电 准备移动电源应用所需的基本功能 支持快速充电3.0 HVDCP A类.5 V至12 V 可以消除HV Boost IC和QC通信IC。它降低了设置成本。 支持无需外部IC的USB C型DRP 内置端口控制IC 在USB数据上应用2.7 V或2.0 V设备的行需要它 识别PortableDevice的类型并需要最合适的当前 准备好的固件支持各种USB端口组合 它可以根据客户型号更改固件。 支持USB BC1.2 支持通用适配器 电池电量测量 各种电池的简单设置 状态&带4个LED的电池电量显示 ...
发表于 04-18 20:26 317次 阅读
LC709511F 移动电源控制器 USB Type-C和快充TM 3.0 应用于单节锂离子电池和锂聚合物电池

LC709201F 电池电量计

信息 LC709201F是一款IC,可通过监测电池电压来测量1节锂离子二次电池的剩余电量,无需外部检测电阻,并检测剩余电量电流预测的电池功率水平。它监控电池电压并实现精确测量剩余电池电量的功能。此外,IC利用利用热敏电阻输入温度的温度校正功能,更加精确地实现了计算剩余电池电量的功能。 放电时的精度为±5% %/ 0%(环境工作温度为0°C至50°C) 剩余功率水平每秒测量四次,并在每次测量时计算。 我 C总线,支持从模式通信,最高支持100kHz...
发表于 04-18 20:25 63次 阅读
LC709201F 电池电量计

LC709203F 单节锂电池电量计[智能电量计]

03F是一款应用在单节锂电池上的电量计。它是属于我们其中一款“智能电量计”系列中的成员,采用了我们独家的运算方法 - “HG-CVR”来实现高精度。即使在不稳定的条件下(例如:改变电池;温度,负载,老化及自放电),通过“HG-CVR”的运算原理,我们可以削减库仑电量计上的精密电阻的同时,保持相同精度的电量情报(RSOC)。我们提供了2种小封装以实现业界最小的PCB面积。客户只需要做非常少的参数设定就可以简单的,快速的应用我们的产品。 特性 “HG-CVR”运算技术无需外置精密电阻 2.8%的RSOC精度即使老电池也可提供准确的RSOC 自动修正误差 功耗:3μA的工作模式 准确的电压检测:±7.5 mV 准确的时钟:±3.5% 低电量及低电压时有警报 温度补偿:通过IIC输入温度的热敏情报 检测电池的插入 IIC通讯(支持到400 kHz IIC) 应用 终端产品 针对手提设备及无线应用的电池管理 无线手机 智能手机/ PDA机器 MP3播放器 数码相机 手提式游戏机 USB关联的设备 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 20:25 164次 阅读
LC709203F 单节锂电池电量计[智能电量计]

LC709501F 移动电源控制器 USB Type-C和快充TM 3.0 应用于单节锂离子电池和锂聚合物电池

01F是一款用于移动电源的锂离子开关充电器控制器。该设备具有控制移动电源应用的所有功能。它可以控制Type-C端口控制IC,包括Quick Charge 3.0 HVDCP。内置开关控制器可输出5 V至12 V的快速充电电压。通过适当的外部MOSFET可以实现USB Type-C和快速充电的高功率输出。 特性 优势 支持带端口控制IC的USB C型DRP 用于控制Type-C端口控制IC的MCU可以省去。此外,客户无需开发MCU软件。 支持快速充电3.0 HVDCP A类.5 V最高12 V 可以消除HV Boost IC和QC通信IC。它降低了设置成本。 便携式设备通信显示智能手机上的移动电源电池信息(USB 2.0全速主机控制器)(规划) 客户可以享受智能手机屏幕上的移动电源详细信息显示 降压充电/增压充电 准备移动电源应用程序中所需的基本函数 低静态电流:低功耗模式下15μA 低功耗有助于延长电池寿命 支持5 V至12 V操作 支持一般智能手机充电电压 使用外部MOSFET轻松实现功率调节 外部MOSFET的功率调节支持30 W应用 自动USB检测 此功能已准备为基...
发表于 04-18 20:25 369次 阅读
LC709501F 移动电源控制器 USB Type-C和快充TM 3.0 应用于单节锂离子电池和锂聚合物电池

LC06111TMT 电池保护IC,集成功率MOSFET,单节锂离子电池

信息 LC06111TMT是用于带有集成功率MOSFET的1节锂离子二次电池的保护IC。它还集成了高精度检测电路和检测延迟电路,以防止电池过充电,过放电,过流放电和过流充电。电池保护系统只能由LC06111TMT和少量外部元件制造。 充放电功率MOSFET集成 导通电阻(充放电总量)8.4mΩ(典型值) 高精度检测电压/电流在Ta = 25°C,VCC = 3.7 V 过充电检测±25 mV 过放电检测±50 mV 充电过流检测±0.9 A 放电过流检测±0.9 A 放电/充电过流检测补偿功率FET的温度依赖性 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 20:25 68次 阅读
LC06111TMT 电池保护IC,集成功率MOSFET,单节锂离子电池

LC05112CMT 电池保护控制器 集成MOSFET 1节锂离子电池

2CMT是一款用于1节锂离子二次电池的保护IC,集成了功率MOS FET。它还集成了高精度检测电路和检测延迟电路,以防止电池过充电,过放电,过电流放电和过电流充电。电池保护系统只能由LC05112CMT和少量外部部件组成。 特性 优势 集成电源MOSSFET 简易设计 低Rsson11mΩ 低功耗 PKG保险丝修整 短TAT,高精度 减少过电流检测的分散 高安全性 低电流...
发表于 04-18 20:22 125次 阅读
LC05112CMT 电池保护控制器 集成MOSFET 1节锂离子电池

LC05132C01MT 带集成MOSFET 1节锂离子电池的电池保护控制器

2C01MT是一款用于1节锂离子二次电池的保护IC,集成了功率MOS FET。它还集成了高精度检测电路和检测延迟电路,以防止电池过充电,过放电,过电流放电和过电流充电。此外,主系统可以通过关闭LC05132C01MT的充电FET和放电FET一段时间来执行自身的上电复位,并带有复位信号。电池保护系统只能由LC05132C01MT和少量外部部件组成。 特性 优势 集成功率MOSFET 简易设计 低Rsson11mΩ 低功耗 PKG保险丝修剪 准备的短TAT 减少过电流检测的分散 高度准确检测 复位功能复位释放时间:5s(典型值)[Ta = 25°C] 更安全的嵌入式电池操作 应用 终端产 1节锂离子二次电池保护 智能手机 平板电脑 可穿戴设备 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 20:22 91次 阅读
LC05132C01MT 带集成MOSFET 1节锂离子电池的电池保护控制器

LC05132C01NMT 带集成MOSFET 1节锂离子电池的电池保护控制器

2C01NMT是一款用于1节锂离子二次电池的保护IC,内置功率MOS FET。它还集成了高精度检测电路和检测延迟电路,以防止电池过充电,过放电,过电流放电和过电流充电。此外,主系统可以通过关闭LC05132C01NMT的充电FET和放电FET一段时间来执行自身的上电复位,并带有复位信号。电池保护系统只能由LC05132C01NMT和少量外部元件制成。 特性 优势 集成功率MOSFET 简易设计 低Rsson11mΩ 低功耗 PKG保险丝修整 为准备样本排序TAT 减少过流消除的分散 高度准确的检测 复位功能复位释放时间:1s(典型值)[Ta = 25°C] 更安全的嵌入式电池操作 应用 终端产品 1节锂离子二次电池保护 智能手机 平板电脑 可穿戴设备 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 20:22 105次 阅读
LC05132C01NMT 带集成MOSFET 1节锂离子电池的电池保护控制器

LC05711ARA 电池保护IC,集成功率MOSFET,单节锂离子电池

信息 LC05711ARA是一款带有集成功率MOSFET的单节锂离子二次电池保护IC。它还集成了高精度检测电路和检测延迟电路,以防止电池过充电,过放电,过电流放电和过电流充电。电池保护系统只能由LC05711ARA和少量外部元件制成。 集成了充放电功率MOSFET 导通电阻(充放电总量)4.8mΩ(典型值) ) Ta = 25°C时高精度检测电压/电流,VCC = 3.7 V 过充电检测±25 mV 过放电检测±50 mV 充电过流检测±0.7 A 放电过流检测±0.7 A 放电/充电过流检测得到补偿功率FET的温度依赖性 ECP30 WLP封装 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 20:22 112次 阅读
LC05711ARA 电池保护IC,集成功率MOSFET,单节锂离子电池

LC05111CMT 电池保护控制器 含集成功率MOSFET 单节锂离子电池

1CMT是一款电池保护电路,用于带有集成功率MOSFET的1节锂离子二次电池。此外,它集成了高精度检测电路和检测延迟电路,以防止电池过充电,过放电,过电流放电和过电流充电。电池保护系统只能由LC05111CMT和少量外部部件制成。 特性 优势 集成功率MOSFET 简易设计 低Rsson11mΩ 低功耗 PKG保险丝修整 准备样品的短TAT 减少过电流检测的分散 高度准确的检测 应用 终端产品 锂离子电池保护 智能手机 平板电脑 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 20:22 141次 阅读
LC05111CMT 电池保护控制器 含集成功率MOSFET 单节锂离子电池

BQ40Z60 bq40z60 完整多节电池管理器

信息描述德州仪器 (TI) bq40z60 器件是一款可编程的电池管理单元,其集成有电池充电控制输出、电量监测和相关保护功能,能够完全自主地操作 2 至 4 节串联锂离子和锂聚合物电池组。此架构在电量监测处理器与电池充电器控制器之间实现内部通信,从而在系统负载瞬变和适配器电流限制期间根据外部负载条件和电源路径来源管理来优化充电量。可通过 NFET、电感和感测电阻等外部元件针对具体功率传输情况来调节充电电流效率。 该器件提供了电池阵列和系统安全功能,包括电池放电过流、充电短路和放电短路保护,以及针对 N 沟道 FET 的 FET 保护、内部 AFE 看门狗和电池断开连接检测。器件可通过固件提供更多保护 功能, 包括过压、欠压、过热等。特性全集成 2 节至 4 节串联锂离子或锂聚合物电池管理单元Pack+ 上的输入电压范围:2.5V 至 25V电池充电器效率 > 92%电池充电器工作范围:4V 至 25V针对外部 N 沟道场效应晶体管 (NFET) 的电池充电器 1MHz 同步降压控制器软启动,限制浪涌电流外部开关限流保护可编程充电支持 JEITA/增强型充电模式 电量监测用于库伦计数器的 16 位高分辨率积分器16 位模数转换器 (ADC),通过 16 通道多路复用器...
发表于 04-18 19:10 153次 阅读
BQ40Z60 bq40z60 完整多节电池管理器

BQ34Z110 用于铅酸电池的采用 Impedance Track™ 技术的宽量程电量测量计

信息描述 德州仪器 (TI) bq34z110 是一款独立于电池串联配置之外工作的电量计解决方案,此解决方案支持铅酸化学电池。 通过一个外部电压转换电路,可支持 4V 至 64V 的电池,可对此电路进行自动控制以减少系统功耗。bq34z110 器件提供几个接口选项,其中包括一个 I2C 从接口、一个 HDQ 从接口、一个或者四个直接 LED 接口、和一个警报输出引脚。 此外,bq34z110 提供对于外部端口扩展器(支持多于四个 LED)的支持。特性 支持铅酸化学电池 使用获得专利的 Impedance Track 技术,用于电压范围为 4V 至 64V 的电池老化补偿 自放电补偿支持的电池容量超过 65Ahr 支持高于 32A 的充放电电流 外部负温度系数 (NTC) 热敏电阻支持 支持两线制 I2C 和与主机系统进行通信的 HDQ 单线制通信接口 安全哈希算法 (SHA)-1,哈希消息认证码 (HMAC) 认证 一个或者四个直接显示控制 五个 LED 和通过端口扩展器的更多显示 精简的功率模式(典型电池组运行范围条件)正常运行:平均值 < 140µA 睡眠模式:平均值 < 64µA 完全睡眠模式:平均值 < 19µA 封装:14 引脚薄型小外形尺寸封装 (TSSOP)电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 19:10 135次 阅读
BQ34Z110 用于铅酸电池的采用 Impedance Track™ 技术的宽量程电量测量计

BQ40Z50 1 节、2 节、3 节和 4 节锂离子电池组管理器

信息描述 bq40z50 器件采用已获专利的 Impedance Track 技术,是一款基于电池组的单芯片全集成解决方案,针对 1 节、2 节、3 节和 4 节串联锂离子或锂聚合物电池组提供电量监测、保护及认证等一些列丰富的功能。bq40z50 器件利用其集成的高性能模拟外设,测量锂离子或锂聚合物电池的可用容量、电压、电流、温度和其他关键参数,保留准确的数据记录,并通过 SMBus v1.1 兼容接口将这些信息报告给系统主机控制器。 bq40z50 器件为主机系统提供最大的功率和电流,从而支持 Turbo 升压模式。 该器件还支持电池跳变点,从而在预设的充电阈值状态向主机系统发送 BTP 中断信号。 bq40z50 针对过压、欠压、过流、短路电流、过载和过热情况,以及其他电池组和电池相关故障提供基于软件的 1 级和 2 级安全保护。具有针对认证码密钥的安全内存的 SHA-1 认证能够识别真正的电池组。这个紧凑的 32 导线 QFN 封装在尽可能地提供电池电量测量应用的功能性和安全性的同时,最大限度地降低解决方案成本和智能电池的尺寸。特性全集成 1 节、2 节、3 节和 4 节串联锂离子或锂聚合物电池组管理器及保护 下一代已获专利的 Impedance Track 技术可准确测量锂离子和锂聚合物电池...
发表于 04-18 19:10 663次 阅读
BQ40Z50 1 节、2 节、3 节和 4 节锂离子电池组管理器

BQ27545-G1 单节、电池组端 Impedance Track 电量监测计

信息描述bq27545-G1 锂离子电池电量计是一款微控制器外设,此外设能够提供针对单节锂离子电池组的电量计量。此器件只需开发较少的系统微控制器固件即可实现精确的电池电量计量。bq27545-G1 安装于电池组内或者带有一个嵌入式电池(不可拆卸)的系统主板上。 bq27545-G1 使用已经获得专利的 Impedance Track™ 算法来进行电量计量,并提供诸如剩余电量 (mAh)、充电状态 (%)、续航时间(最小值)、电池电压 (mV) 和温度 (°C) 等信息。该器件还提供针对内部短路或电池端子断开事件的检测功能。bq27545-G1 还 具有 针对安全电池组认证(使用 SHA-1/HMAC 认证算法)的集成支持功能。 该器件还采用 15 焊球 Nano-Free™ DSBGA 封装 (2.61 mm × 1.96 mm),非常适合空间受限的 应用。特性适用于 1 节 (1sXp) 锂离子电池的电池电量计 应用 支持高达 14500mAh 的容量 微控制器外设提供:用于电池温度报告的内部或者外部温度传感器安全哈希算法 (SHA)-1 / 哈希消息认证码 (HMAC) 认证使用寿命的数据记录64 字节非易失性暂用闪存 基于已获专利的 Impedance Track™技术的电池电量计量用于电池续航能力精确预测的电池放电模拟曲线针对电池老化、电...
发表于 04-18 19:10 192次 阅读
BQ27545-G1 单节、电池组端 Impedance Track 电量监测计

BQ27010 单节锂电池和锂聚合物电池电量监测计 IC

信息描述The bqJUNIOR™ series are highly accurate stand-alone single-cell Li-Ion and Li-Pol battery capacity monitoring and reporting devices targeted at space-limited, portable applications. The IC monitors a voltage drop across a small current sense resistor connected in series with the battery to determine charge and discharge activity of the battery. Compensations for battery age, temperature, self-discharge, and discharge rate are applied to the capacity measurments to provide available time-to-emptyinformation across a wide range of operating conditions. Battery capacity is automatically recalibrated, or learned, in the course of a discharge cycle from full to empty. Internal registers include current, capacity, time-to-empty, state-of-charge, cell temperature and voltage, status, and more.The bqJUNIOR can operate directly from single-cell Li-Ion and Li-Pol batteries and communicates to the system over a HDQ one-wire or I2C serial interface.特...
发表于 04-18 19:10 100次 阅读
BQ27010 单节锂电池和锂聚合物电池电量监测计 IC

BQ27541-G1 具有集成 LDO 的电池组端 Impedance Track 电池电量监测

信息 Texas仪器bq27541-G1锂离子电池电量计是一种微控制器外围设备,可为单节锂离子电池组提供电量计量。该器件几乎不需要系统微控制器固件开发来实现精确的电池电量计量bq27541-G1位于电池组内或系统主板上,带有嵌入式电池(不可拆卸)。 bq27541-G1使用获得专利的Impedance Track™算法进行电量计量,并提供剩余电池容量(mAh),充电状态(%)等信息,运行时间为空(最小),电池电压(mV)和温度(°C)。它还提供内部短路或制表断开事件的检测。 bq27541-G1还使用SHA-1 / HMAC认证算法集成了对安全电池组认证的支持 优势特点 用于1系列(1sXp)锂离子电池应用的电池电量计32Ahr容量 微控制器外设提供: 精确的电池电量计支持高达32Ahr 用于电池温度报告的内部或外部温度传感器 SHA-1 / HMAC认证 终身数据记录 > 64字节的非易失性划痕垫FLASH 基于专利阻抗跟踪技术的电池电量计量 模型电池放电曲线,用于准确的时间到空预测 自动调整电池老化,电池自放电,&n温度/速率低效 低值检测电阻(5mΩ至20mΩ) 高级电量计功能 内部短暂检测 标签断开检测 ...
发表于 04-18 19:10 269次 阅读
BQ27541-G1 具有集成 LDO 的电池组端 Impedance Track 电池电量监测

BQ24278 具有电源路径的 2.5A 单输入单节开关模式锂离子电池充电器

信息描述 bq24278 高度集成的单节锂离子电池充电器和系统电源路径管理器件针对空间有限且带有高容量电池的便携式应用。 单节充电器由一个诸如 AC(交流)适配器或者无线电源的专用充电源供电运行。此电源路径管理特性使得 bq24278 能够在为电池独立充电的同时从一个高效 DC 到 DC 转换器为系统供电。 此充电器一直监视电池电流并在系统负载所需电流超过输入电流限制时减少充电电流。 这样可实现正常的充电终止和定时器运行。 系统电压被调节至电池电压,但不会下降至低于 3.5V。 最小系统电压支持使得此系统能够与一个残次品或者有缺失的电池组一起运行并且即使在电池完全放电或者无电池的情况下也可实现瞬时系统启动。 当适配器不能传送峰值系统电流时,此电源路径管理架构还允许电池补充系统电流需要。 这样可使用较小的适配器。 电池充电经历以下三个阶段:充电,恒定电流和恒定电压。 在所有的充电阶段,一个内部控制环路监视 IC 结温并且在超过内部温度阀值的情况下减少充电电流。 此外,bq24278 提供一个基于电压的电池组热敏电阻器监控输入 (TS) 来监控电池温度以保证安全充电。特性 具有独立电源路径控制的高效开关模式充电器从深度放电电池或者在无电...
发表于 04-18 19:10 162次 阅读
BQ24278 具有电源路径的 2.5A 单输入单节开关模式锂离子电池充电器