电池设计的元器件选择和测试
出处:mike_le 发布于:2011-08-25 14:55:55
1 元器件选择标准
1.1 保护IC选择
● 中高端:美上美MM3280H02 , 精工8261AAGMD,理光R5400N110FA
● 低端:复合IC 等
● 个别客户的特别要求
1.2 MOSFET选择
● 中高端:松下MTMC8E2A0L;AON3816,Magna等
● 低端:MOS 8205等
1.3 电阻、电容
● 电容:使用TDK,MARUTA电容品牌,要求材质为X5R或X7R,不采用Y5V材质的电容。
● 电阻:使用TDK,国巨品牌,要求较好的材质
1.4 ID电阻及NTC电阻
●两者的选定是根据客户要求配置阻值大小、,NTC热敏电阻还需确定其B值大小,应根据PCM的空间及布线要求确定封装形式
1.5 保险丝及PTC
● 客户有要求使用时,保险丝应优先考虑使用6A/0603封装
● 客户没有要求,但相关时需要用到时,须考虑使用PTC或保险丝。
● 在客户没有要求,也不需要相关时,不使用保险丝及PTC
2 保护板的设计
2.1 PCB材质
在保护板的材质选定上主要选用FR4,主要考虑防火等级、机械强度、价格等因素。当PCM上的金手指需外露时需电镀外观好而耐磨的金属层,如A厚金的标准镀金厚度≥0.25um B普通镀金金厚度≥0.015um,硬板铜皮厚度≥1.0 ounce
2.2 PCB线路设计
Goals |
Checked |
1. 组件极性是否有标示,标示是否正确 |
有极性的组件标出它的正负极标示 |
2. 机种名是否标示正确 |
标出机种的名称,如S20-A.PCB |
3. reference 标识正确 |
PCB上的标识和组件要对上号,如电阻R1对应的标识就是R1 |
4. 全板补白文字漆 ---- For PDA Battery |
全板涂上白油,只留PAD |
5. PCB上是否有UL,GP 标志 |
PCB上标出UL或GP标识 |
6. 零件本体与板边至少有多大距离 |
≥ |
7. 避免在 插座与插座之间放置SMT零件 |
插座与插座间不要放贴片组件 |
8. 导向孔距离板边距离有多大 |
≥ |
9.测点与SMD PAD 在 Bottom和Top距离 |
Bottom至少30mil Top至少25mil |
10.两测点之间距至少有多大距离 |
≥ |
11.-测点距离板边至少有多大距离 |
≥ |
12.测点距离DIP零件至少多大距离 |
|
13. 零件和线路距离螺丝孔至少多大距离 |
≥ |
14.每颗零件是否都有位号 |
标出组件的标识,如B+,R1,C1等 |
15.零件位号是否都排在零件本体外 |
组件标识要放在组件本体之外 |
16.IC或MOS滤波及陶瓷电容必须尽可能靠近IC或MOS |
电容都要靠近IC或MOS摆放 |
17.平行板边的零件距离板边 至少多大距离 |
≥ |
18.会发热的组件例0.05电阻及MOS附近要尽可能铺铜箔 |
SENSE电阻和MOS要铺大铜箔 |
19.双面板铜箔厚度多大 |
|
20.CONNECTOR/IC/MOS相邻焊盘间是否有用白漆隔离 |
connector的pin脚间要涂白油 |
21. 地的走线避免形成回路 |
power地走线避免形成回路、圈形 |
22. 测试点大小尺寸至少多大 |
≥ |
23.拼板时只在宽边方向加两个折断边,折断边定位孔尺寸大小为 |
|
24. 过孔边缘与边缘距离至少为 |
≥2mil |
25.Chip IC 的PAD 是否符合Ic spec |
组件封装要根据IC SPEC来制作 |
26.螺丝孔的位置,孔径是否正确 |
根据ME提供的结构放置螺丝孔的位置 |
27.螺丝孔孔径为NPTH or PTH |
螺丝孔的孔径制作要求要和ME确认 |
28.任何 PCB 上面之修改,版本是否有进阶 |
layout更改都需升级版本。如在A版本上改layout后就要升级到B版本 |
29.机构限制区是否有请ME 确认 |
layout OK后出份DXF档给ME确认 |
30.铜箔距离板边至少多大距离 |
≥ |
31.不同网络线距 |
≥ |
32.走线线宽 |
≥ |
33.过孔孔径 |
≥ |
34.焊盘间距 |
≥ |
35.大电流铜箔宽度 |
≥ |
36.碰片以及焊线的pad和孔周围多大距离禁止布组件 |
≥ |
3 电性能测试标准
3.1 测量仪表要求
● 电压表要求:测量电压的仪表的准确度应不低于0.5级,内阻应不小于10KΩ/V。
● 电流表要求:测量电流的仪表准确度应不低于0.5级。
● 温度计要求:测量温度的仪表准确度应不低于±0.5℃。
● 恒流源的电流恒定可调,其电流变化应在±1%范围内。
● 恒压源的电压可调,其电压变化应在±0.5%范围内
3.2 内阻测试
试验方法:使用AC 1KHz检测方法及准确度不低于0.5级的仪表,测量电池接口处正负极之间的内阻值,通常手机电池内阻≤150mΩ,如果有PTC的电池内阻建议为≤180mΩ,视具体视情况定。
3.3 安全性能测试
项目名称 |
测试方法 |
判定标准 |
外观 |
用目测法检查被测电池的外观。 |
电池外表面应清洁,无机械损伤,触点无锈蚀。 |
开路电压/内阻 |
用BS-VR内阻测试仪测量电池组输出正负极。 |
试验应符合产品规格书定义范围要求 |
|
经过标准充电的电池组,充电后在20℃± |
电池组的放电时间: |
充电过流保护测试 |
将电池组标准放电后,用直流电源供应器对其充电,调节电源供应器直至电流增大到充电回路被切断,记录充电回路瞬间被切断时电流值 |
符合产品规格书充电过流保护定义范围要求。 |
放电过流保护测试 |
将电池组标准充电后,用电子负载对电池组放电,调节负载电流直至电流增大到放电回路被切断,记录 |
符合产品规格书放电过流保护定义范围要求 |
短路保护测试 |
用阻抗≤0.1Ω铜线短路电池组输出正负极,持续时间12Hour |
短路保护电路将要启动,电池组应不起火、不爆炸 、不冒烟、不漏液 |
过充电压保护测试 |
将电池组标准充电后,用高于标准过充电保护电压0.5V/ |
电压保护点应符合产品规格书定义范围;电池应不起火、不爆炸、不冒烟、不漏液。 |
过放电压保护测试 |
将电池组标准放电后,用 |
电压保护应符合产品规格书定义范围,电池应不起火、不爆炸、不冒烟、不漏液。 |
过温度充电保护测试 |
将电池组标准放电后,用标准充电电压和快速充电电流对电池组充电,同时用热风筒对电池组温度保护电路加热,直至充电回路被切断,记录回路被切断瞬间温度值 |
电池应不起火、不爆炸、不冒烟、不 |
过温度放电保护测试 |
将电池组标准充电后,用 |
电池应不起火、不爆炸、不冒烟、不 |
高温性能测试 |
经过标准充电后的电池组(环境温度为20± |
电池组的放电时间: |
电流充放电测试 |
按照产品规格书定义充放电电流设定,对电池组进行3个充放电循环检测,确认电池组是否能够正常工作 |
电池组应不被异常终止工作,电池组应不起火、不爆炸、不冒烟、不漏液 |
动态负载测试 |
经过标准充电后的电池组,以放电电流从 |
电池组电压不应在9.0V之前被异常终止,电池组应不起火、不爆炸 、不冒烟、不漏液。 |
|
将电流表串联至电池组电路回路中,测试电池组不同模式条件下静态电流 |
休眠模式、工作模式、静态电流都应符合产品规格书定义要求。 |
滥用过充电测试 |
经过标准放电后电池组,测试时需逐一失效电池组保护装置,以一个恒定 |
电芯表面温度应< |
异常充电测试 |
经过标准放电后电池组,以如下条件对电池组进行充电: |
电芯表面温度应< |
强制放电测试 |
经过标准充电后电池组,将其中一组电芯完全放电后,用阻抗≤0.1Ω铜线短路电池组输出正负极,测试时需逐一失效电池组保护装置(过UL时) |
电池应不起火、不爆炸,电芯表面温度应< |
主要元件温度测试 |
电池组标准充电后,用热电耦线点在主要元件表面,并将电池组放置在产品规格书定义运行环境温度条件内,以放电功率对电池组放电,直至放电到终止电压点,读取温度仪所检测的温度 |
|
高低温冲击测试 |
经过标准充电后电池组,在 |
电池组保护功能应正常;电池组应不变形、爆裂、油漆脱落、漏夜、冒烟、起火、爆炸等不良。 |
热冲击测试 |
将标准充电后电池组放置于加热箱中,温度以5± |
电池组应不起火、不爆炸 |
元件降额测试 |
电池组在充电电流和放电电流的条件下,测试所有元件实际工作使用功率(电压、电流) |
电容<规格书*90% ,电阻<规格书*80% ,晶体管<规格书*80%。 |
元件开短路测试 |
经过标准充电后电池组,以放电电流工作时将各元器件逐个开、路,模拟其失效状态下电池组是否会出现安全隐患 |
电池组应不起火、不爆炸、不冒烟、不漏液。 |
反向充电测试 |
电池电压保持在规格书定义的标称电压,然后用规格书定义充电电压和充电电流对电池组反向充电,持续时间7H |
保护电路应启动,电池组应不起火、不爆炸、不冒烟、不漏液。 |
高低温存储测试 |
经过标准充电后电池组,放入恒温恒湿箱在 |
电池组的放电时间: |
跌落测试 |
经过标准充电后电池组,以跌落高度 |
电池组应不起火、不爆炸、不冒烟、不漏液,电池外壳应无破裂,功能正常内部无晃动及异响。 |
振动测试 |
经过标准充电后的电池组,将样品直接或通过夹具安装到振动台上,分别在X、Y、Z三个方向按照以下条件进行振动实验:振动台以单振幅值为 |
电池组各保护功能正常、放电时间应 |
ESD测试 |
经过标准充电后电池组以接触放电:±电压>10次/测试点;空气放电:±电压>10次/测试点,ESD放电电压按照产品规格书定义测试,如未定义则以接触放电±8KV;空气放电±15KV |
电池组应无起火、爆炸、冒烟、漏液等现象,电池组各保护功能正常、数据无错误、无元件损坏。 |
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