手机电池培训资料.docx
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手机电池培训资料
手机电池培训资料
一、生产主要物料
A、电路板;B、保护板;C、外壳;
二、物料功能
1、电芯规格及测试方法(以TOSHIBA383562为例):
①外观尺寸
测试工具:
游标卡尺
②标称容量≥750mAh
测试仪器:
力兴电池程控测试仪
A充电条件:
1C5A(750mAh)恒流充电,当压限4.2V时转恒压充电,到充
电电流<0.011C5A(即7.5mA)时停止;
B静置1~2H;
C放电条件0.21C5A(150mA)恒流放电终止电压3.0V止;
③开路电压≥3.7V
测试仪器:
电压表;
④荷电保持能力≥375mAh;
测试仪器:
力兴电池程控测试仪;
测试条件:
20℃±5℃;
A充电条件:
1C5A(750mAh)恒流充电,当电压限4.2V时转恒流充电,电
流<0.011C5A(即7.5mA)时停止;
B开路搁置30D;
C0.251C5A(150mA)放电给止电压3.0V;
⑤内阻≤65mΩ;
测试仪器:
内阻测试仪;
测试读数减测试仪器线损为实际阻值;
⑥循环寿命≥300次;
A在20℃±5℃条件下以1C5A充电至压降4.2V时转恒压充电,到充电电流
≤20mA时停止充电;
B搁置0.5~1H进行下一充放电循环,直至连续2次放电时间小于36min,
循环寿命终止。
2、保护板
①保护板是由电子电路组成,通常包括控制IC、CMOS开关管、NTC、ID存储
器等,其中控制IC在-25℃~+85℃的环境下,时刻准确的监控着电芯的电
压和充放电回路的电流(即检测电路),在一切正常的情况下,它控制CMOS
开关导通,使电芯与保护板整个回路处于正常工作状态,而当电芯电压或
回路中电流超过规定值时,约在15~30ms内(不同CMOS有不同的响应时
间),具体需查阅SMOS技术规格书,将SMOS关断,即将整个放电回路关断,
保护电芯与使用者的安全。
NTC是负温度系数,电阻全称是NegativetemperatureCoetficient,当
温度上升时其阻值减小,主要控制电池充电时,当充电饱合时,电池达到
一定的温度,NTC关闭充电回路起到保护板电芯由于过充造成的损坏。
ID电阻主要用于识别电池是否与手机配套,起到识别电池真伪的作用。
②功能:
A过充保护:
当电池充电电压超过设定值VDD,翻转Cout输出变为低电平,
V2的G2端截止,充电停止;当电池电压低于设定值V2时,CONT辅出“H”
电平,V2G2脚工作可继续向电池充电;
B过放保护:
当电池电压因放电而降低至设定值VDD时,V2Dout脚由H电
平变为L电平;CMOSG1脚关断,电芯放电回路停止放电,以防止过放
而对电芯造成伤害。
手机锂电池用保护板线路板检测标准:
①目的:
系统控制保护板的质量,使保护板的认证、来料检验做到有据可依,且
正确、客观地评估保护板优劣,并将保护板的品质不良控制到最低限度。
②适用范围:
本标准规定了手机锂电池用保护线路板(简称保护板)的技术要求、试
验方法。
本标准适用于德赛能源科技有限公司手机锂电池用保护板,其它保护板
也可参考使用。
③技术要求、试验方法:
一般保护板必须进行的常规检验,其项目:
A外观B结构尺寸C元器件
要求D过充保护电压E过充保护恢复电压F过放保护电压G过放保护板恢复
电压H自耗电I内阻J耐压性能K短路性能L过流性能;
认证性或要求较高的保护板进行的型式及可靠性检验,其项目:
A/短路
冲击B荷持电流能力C过放,过放,短路,过流保护延迟时间D高温基本性能测
试E低温基本性能测试F高温环境适应性G低温环境适应性H恒定湿热温度
I振动试验I盐雾试验J抗静电试验;
③.1测试环境
温度:
15℃~35℃
相对湿度:
45%~75%
③.2外观要求:
保护板外表面应清洁、无污垢,基材板无破损、毛边及弯曲变形;线
路无裸露及断裂;元器件无连焊、偏离焊盘,各元件引脚焊点应光亮,锡
量均匀;板面元器件标识应清晰可辨。
③.3结构尺寸要求:
送样认证(或来料检验)保护板结构尺寸应符合《保护板结构尺寸图》
所规定。
③.4元器件要求:
送样认证(或来料检验)保护板所用元器件应符合《保护板原理图》、
《保护板用BOM》
③.5过充保护电压:
过充保护电压是电芯电压达到保护线路中IC预定上限控制电压时保
护电路动用,切断充电回路,防止电芯发生过充电。
测试保护板过充保护电压原理图如下:
图1过充保护电压检测原理图
当表最高值为IC上限控制电压时,此时表瞬间摆动归0。
(如负载
为实际电芯,则调整RP阻值,开始给电芯快速充电,当表达到4.0V时调整
RP使充电电流在20~50mA之间,待表读数为0时,观察表的读数即
为保护板上限控制电压)
另外,过充保护电压检测也可是用专用测试仪检测。
(如LT-100锂电保护板
测试仪)
注:
具体过充保护电压值参见各型号保护板检验标准书。
③.6过充保护恢复电压:
过充保护恢复电压是电芯电压回路到IC的过充保护恢复电压规定值
时,保护电路动作,开通充电回路,让外部电路给电芯补充电。
测试保护板过充恢复电压原理图同图1(过充保护电压检测原理图)
当模拟电池两端的电压消耗降低到过充保护自恢复电压(表显示
数值),表有电流指示,外电路恢复给模拟电池充电。
(如负载为实际
电压,当电芯电压自耗到过充保护自恢复电压,外电路恢复给电芯充电)。
另外,过充保护自恢复电压检测也可专用测试仪检测(如LT-100锂
电保护板测试仪)
注明:
A某些保护板没有过充保护恢复功能,这是由IC本身电路的
特性所决定,如RICOH的R5421N152F、R5421N139F能自恢复,而R542N112C
不能自恢复。
B具体过充保护恢复电压值参见各型号保护板检验标准书。
③.7过放保护电压:
过放保护电压是电芯电压达到保护线路中IC预定下限控制电压时保
护电路动作,切断放电回路,防止电芯发生过放电。
测试保护板过放保护电压原理图如下:
图2过放保护电压检测原理图
当表最低值为IC下限控制电压时,此时表瞬间摆动归0。
(如电源为实际电芯,则调整RP阻值,让电芯快速放电,当A表读数为0时,观察V表的读数
即为保护板下限控制电压)
另外,过放保护电压检测也可用专用测试仪检测.(如LT-100锂电保护板测试仪)
注:
具体过放保护电压值参见各型号保护板检验标准书。
③.8过放保护恢复电压:
过放保护恢复电压是电芯电压回升到IC的过放保护恢复电压规定值
时,保护线路动作,开通放电回路,当负载电阻去除后,P+、P-端有电压
输出。
测试保护板过放保护恢复电压原理图同图2(过放保护电压检测原理
图)。
另外,过放保护自恢复电压检测也可用专用测试仪检测(如LT-100
锂电保护板测试仪)。
注明:
A某些保护板没有过放保护恢复功能,这是由IC内部电路的
特性所决定,如RICOH的R5421N152F、R5421N139F能自恢复,而R5420N112C
不能自恢复;
B具体过充保护恢复电压值参见各型号保护板检验标准书;
C过放自恢复性能要看负载清除后电芯电压“返弹”情况,如“返弹”
速度迅速,则立即恢复;如“返弹”速度缓慢,则等到电芯电压恢复到过
放保护恢复电压,才能恢复。
如电芯电压不能恢复到过放保护恢复电压,
则需补充电后才能“激活”恢复。
③.9自耗电流:
保护板连电芯在静态状况下耗电电流。
测试保护板自耗电流原理图如下:
图3自耗电流检测原理图
当E在3.6V~4.0V时,表的数值应小于6μA。
(如电源为实际电芯,用不同电压值电芯也可测试)
另外:
自耗电流也可用专用测试仪检测。
(如LT100锂电保护板测试仪)
③.10内阻:
电路导通(充电、放电)时保护板主回路中的等效阻抗值。
A放电内阻:
测试电路图如下:
图4放电内阻检测原理图
调节RP,使数据值为500mA,读、数值的绝对值,将、
绝对值之和除以500mA所得数值即保护板的等效放电内阻。
B充电内阻:
测试电路图如下:
图5充电内阻检测原理图
调节RP,使数据值为500mA,读、数值的绝对值,将、
绝对值之和除以500mA,所得数值即保护板的等效充电内阻。
另外:
保护板内阻检测也可用专用测试仪(如LT-100锂电保护板测试仪)加万用表计算出的。
注明:
A具体内阻值参见各型号保护板检验标准书(因MOSFET规格及布线不同)。
B保护板内阻主要受MOSFET控制,且MOSFET随通过的电流不同阻值呈非
线性变化。
③.11短路冲击:
保护板连电芯后P+、P-羰连续反复短路,以便鉴别IC及MOSFET的
抗短路冲击能力。
测度保护板短路冲击原理图如下:
图6短路冲击检测原理图
用金属导线连续接通P+、P-端30次(间隔时间小于3秒),测试后检测保护板的基本性能(过充、过放、短路、内阻、自耗电、耐压),如正常,则短路冲击性能OK,如异常,则短路冲击性能NG。
③.12荷持电流能力:
保护电路能持续通过大电流的能力。
测试保护板持电流能力原理图如下:
图7放电荷持电流检测原理图
图8充电荷持电流检测原理图
调节RP,使电流为1.5~2A,并维持15分钟,不应出现任何异常,IC、MOSFET及其它元器件表面温度不超过50℃,测试后检测保护板的基本性能(过充、过放、短路、内阻、自耗电、耐压),如正常,则荷持电流性能OK,如异常,则荷持电流性能NG。
③.13耐压性能:
保护板线路中元器件的抗电压能力,主要是通过加压后的漏电流指
标来反应。
测试保护板耐压原理图如下:
图9(B+、B-)端耐压原理图
图10(P+、P-)端耐压原理图
如图9加上±8V电压后持续3分钟,3分钟后读数取表上的数值,+8V时μA数值应≤6μA,-8V时μA数值也应≤6μA。
如图10加上±7.5V电压后持续3分钟,3分钟后读数取表上的数值,±7.5V时μA数值应≤5μA,-7.5V时μA数值也应≤5μA。
③.14短路性能:
保护板连电芯后在P+、P-端用小于0.1Ω电阻短接,保护线路应动
作,切断短路回路。
测试保护板短路性能原理图如下:
图11短路测试原理图
当0.1Ω电阻(or导线)接通电路后,V表由数值跳变到0。
注明:
某些保护板没有短路恢复功能,这是由IC内部电路特性决定的,如RICOH的R5421N152F,R5421N139F能自恢复,而R5420N112C不能自恢复。
能自恢复的,在短路消除后有数值,且等于电芯电压,不能恢复的,没有数值。
③.15过流性能:
保护板组成的电路中出现过流时,保护线路应动作,切断保护线路,
以免过大的电流损坏电芯及保护板线路本身元器件。
测试保护板过流性能原理图如下:
图12过流测试原理图
调节RP,保护线路应在表显示2~5A数值内切断回路,表显示为0。
注明:
过流电流值的大小受IC的过流检测电压值及MOSFET内阻值发生变化,且MOSFET内阻值是动态的,随电流的大小发生变化。
③.16过充、过放、短路、过流延时时间:
(过充、过放、短路、过流)延迟时间是保护线路执行保护所需的
滞后时间,是保护动作线路灵敏度的一项技术指标。
图13过充、过放延迟测试原理图
调节E、RP、观跳低、跳高之时间差。
此时间差即为过流(或短路)延迟时间。
过流、短路延迟测试原理图如下:
图14过流、短路延迟测试原理图
调节RP(orK),观察跳低、跳高之时间差。
此时间即为过流(或短路)延时时间。
注明:
A过充、过放、短路、过流延迟时间参见各型号保护板规格书;
BCH1、CH2接示波器。
③.17高温测试试验:
在试验温度45℃、65℃、85℃环境下,测试保护板的基本电性能(过
充、过放、耐压、自耗电、内阻、短路),其性能应正常,但比在常温有
所偏移。
(因各种不同型号的IC偏移量)。
③.18低温测试试验:
在试验温度-15℃、-20℃、-25℃、-30℃环境下,测试保护板的基
本电性能(过充、过放、耐压、自耗电、内阻、短路),其性能应正常,
但比在常温有所偏移。
(因各种不同型号的IC偏移量不相同,可参考各
型号IC性能参数-温度特性对照图或表)。
③.19高温环境适应性试验:
将保护板置于65℃±2℃环境中持续24H,取出后立即(15分钟内)
进行保护板基本性能测试,各项性能参数指标应符合常温下的指标规定
要求。
③.20低温环境适应性试验:
将保护板置于-20℃±3℃环境下持续24H,取出后立即(15分钟内)
进行保护板基本性能测试,各项性能参数指标应符合常温下的指标规定
要求。
③.21恒定温热试验:
将保护板置于40℃±2℃,温度90%~95%,试验持续24H。
取出后
即(15分钟内)进行保护板基本性能测试,各项性能参数指标应符合常
温下的指标规定要求。
③.22振动试验:
将保护板置于试验频率为10~55HZ,振幅为0.35mm,每个方向上扫
频循环次数为10次。
试验结束后测试保护板各项性能指标,其性能参数
指标应符合指标规定要求。
③.23盐雾实验:
将保护板置于35℃,PH=7,5%的含盐量的雾气环境中搁置48H。
试
验结束后,检查保护板是否补腐蚀(尤其是金手指触片),测试保护板各
项性能参数,其性能参数指标应符合常规指标规定要求。
③.24静电试验:
按照IEC1000-4-2规定,运用+/-15KV,输入电阻330hms且输入电
容150PF的静电弧放电或+/-8KV的静电枪直接接触,对保护板的输入、
输出端(B+、B-及P+、P-)各进行10次测试,试验结束后测试保护板各
项性能参数,其性能参数指标应符合常规指标规定要求。
3、外壳
①材料:
ABS或ABS/PC
ABS材料:
丙烯睛—丁二烯—苯乙烯,三无共聚物;
分子式:
PC:
聚碳酸脂:
②材料性质
AABS/PC:
PC耐势韧性好,尺寸稳定;
ABS加工性好,成本低;
BABS:
加工性好,成本低,机械性能好;
缺点:
耐溶剂性差,日晒易脆裂,阻燃性差。
③材料检测
A注塑入水部分是否彼锋过高造成内腔高度减小,影响电芯装配;
B五金窗口位是否有彼锋,影响五金装入;
C保护板定位部分装配公差是否过大,造成触片偏痊,如保护板定位孔与
胶壳定位柱配合公差不应大于0.05mm,电芯内腔宽度长度是否会影响到
电芯装配,计算时要考虑到焊线高度、形状与焊接面的形状与宽度以及溶
接深度;
D来料检测时不仅仅要检测尺寸公差是否合格,在正常生产过程中很多问
题是由于装配公差造成了产品装配后不良,在分析因装配造成的不良品时,
对塑胶壳、保护板、电芯的尺寸装配后的位置尺寸及公差均要做细致的分
析,并记录下所测试后数据,用以支持分析结果。
三、电池生产中需注意的问题
1、金属点焊工位:
①首先要确认材料使用是否正确,有无变更,如电芯型号、镍片尺寸、PTC、
FUSE规格;
②定位夹具定位是否准确,点焊是否牢固,一般镍片点焊后拔脱力应大于2Kg,
并可保持5S以上;
③确认员工是否有上岗证。
2、焊接工位:
①首先确认烙铁尖温度是否符合工艺要求,一般在350℃±20℃;
确认方法:
烙铁温度表;
②确认烙铁是否适合焊盘尺寸及焊接夹具定位是否准确;
方法:
取3~5PCS员工焊接后产品装壳后观察触片是否偏位;
③确认员工焊接方法是否易产生锡渣在电池内;如:
A清洁烙铁头时;
B抽出烙铁角度不对或速度过快;
C焊接后是否马上拿起并在生产线上;
D是否在焊盘边贴有海棉胶、胶纸、牛皮绝缘纸等易吸附锡珠的材料;
E确认员工在焊接电池时,电池放置的方向是否正确(要求焊接位置面向
员工);
④保护板是否在如面乱堆乱放,以免划伤触片。
3、初检工位:
①确认仪器参数设置是否正确;
②确认员工是否完全记清该品种电池需要测试的项目及参数;
③确认卡座是否压伤划伤触片。
4、合盖:
确认合盖后上下壳是否容易偏位造成超声塑焊不良;
5、超声塑焊:
①确认焊接后电池套面缝隙是否合格,一般应≤0.2mm,除有特别要求;
②确认本机频率是否合格(按TESTER电流表指针),以免机器频率过高振坏
保护板上元件;
③确认电池外观,应无压伤、变形、脱漆等不良;
④确认工作台是否稳定。
6、终检:
1确认仪器参数设置是否正确;
②确认员工已完全掌握所需测试参数;
③终检、初检工位均需用不良电池确认机器设备是否正常;
④确认卡座是否压伤触片。
7、其它:
电池生产过程中,经常出现问题的工位一般在焊接与超声塑焊工位,塑焊工
位一直是我厂生产的瓶颈,所以关注员工实际操作是每一个PE在日常工作中应
特别注意的问题。
如SC03在生产过程中常常会出现PCBA上VSC线条烧断现象,开始一直以为
PCBA本身设计所造成的质量问题,但经对PCBA分析才发现设计问题,经现场观
察发现,该生产员工在焊接镍片上保护板时,烙铁尖左右滑动时烙铁尖碰到正极
焊盘边沿的XXX电阻VSS端造成正极与负极短路,烧断PCBA上负极线条。
四、IE技术
1、问题的定义:
在解决问题的过程中定义所遇到的问题是最重要的步骤之一,此步骤可以帮
助我们对症下药,但我们往往忽略了此步骤,例如:
复印机坏了是一个常常发生
的问题,但如果改写成复印机弄骨葬了印出来的纸,问题的定义就明确了;明确
的问题可以指引解决过程的正确方向,反之则会引导我们误入歧途,人旦方向错
误,则你下面所进行的全部工作是“徒劳无功”,例如:
“缺乏QC人员”与“货
品未经QC出货了“,是完全的两回事。
在订义问题陈述时应避免下列事项:
①有系统地陈述疑问点,因疑点并不一定是问题的所在;
②将问题归诸于某人的暗示或某种动机;
③数据的建立与准确性;
④客观的描述不可接受的状况。
2、使用4W2H方法,明确、简洁、客观的陈述问题,并以问题在什么状况下发
生为导向;
①WHAT什么事情②WHERE在何处发生
③WHEN何时发生④HOW如何发生
⑤WHO与谁有关⑥HOWMUCH/MANY发生的次数及数量
3、分析原因:
分析问题在什么情况下发生以得到原因,而对策则为原因之相反;对于经常
发生的问题或数据性之间题可采用:
特性要因图检查法柏接图等方法找
到原因,对于偶然发生的问题或非数据性问题或采用:
特性要因图系统图
5W+4H之方式,以找出原因,如员工对作业程序的理解及对方法的理解错误。
①特性要因图:
籍由分析整个过程以确认区别及定义问题根本原因的方法,因为其采用分
枝方式故又名鱼骨图;
②柏拉图:
柏拉图又名重点分析图,作业方法如下:
A决定统计项目B设计统计表
C决定日期收集数据D统计各种数据
E各项目按数据大小顺序排列F求各项目之百分比
G绘入纵轴及横轴H绘上柱形图
I记入折线J记入数据履历
③系统图:
为了达成所决定的目的与目标,依据目标系列做有系统的尺开,以寻求最
适当的手段与方法。
图例:
①特性要因图
客退与析让特性要因图
②柏拉图
③系统图
治标:
ECN造成产品、物料库存来料——执行ECN会签
治标:
ECN朝今夕改引起——执行ECN会签,并由品保单位最高主管确认
后续单位补于弃命
未有专人负责(WHO)——由高层指定部门及担当人
负责
治本①事物流程—未能收集足够资历料——收集、参考成功之公司之运
未建立作“控人”
决策未确认——部门主管会议达成共识设定时间表
技术/品质部与生产部距离太远——寻找适合的厂房
②治本——责权划分不清——做工作分析制定工作说明书
经理人员未尽责——①寻找专业经理人
②专职专责实行问责制
4、订立改善目标
在制定对策前一定在制定改善的目标,不然的话很难确认所制定的对策是否
适当及有效,并要注意以下两点:
①目标不宜过高;
②制定之标应在自身能力范围能达成的范围内。
5、对策的制定:
有创意的解决
重要原因选出解决的方案
方案+分析+数据
6、决策分析:
①首先要定义问题的目的,即决策目标,也就是明确决策的细节;
②其次要了解决策限制,找出对于决策的所有限制条件,任何不符合限制条
件的因素必须删除,其目的即在事选删除可能的方案;
③对于物品或事件的需求,尽量将之量化,以利于找出对策亦或做对比,用
于决策分析,但在决策评估之前必须通过决策限制之审检,以免评比之项
目立足点不平等;
④决策确立后,还要针对此决策所造成的负面影响之情况作一评估,若风险
太大则此决策不能执行,即避免去选择接近理想,但有风险的方案。
7、实施追踪:
在决策制定并实施后,必须进行追踪,列出作业表,将决策完毕后执行计划
一一列出,并列出工作顺序图。
8、确认效果:
执行确认可参考以下要点:
①执行计划及统计工具的使用(数据对比表);
②查方顾客和使用者;
③就改善前和改善后结果进行检讨;
④评估结果。
9、标准化不防止再次发生:
在确认效果满意后,一般作业方法是把改善的过程记录下来,经修订后成为
标准工作程序,并着令所有员工依照进行,这样标准化的好处是如发生类似的问
题的发生。
其要点如下:
①把过程记录下来;
②令各人遵守改善实施后的内容;为了防止再次发生同样的错误,可用“潜
在问题分析“,潜在问题分析是一种自发性的行动,其步履如下:
A寻找出某项计划方案或作业上的弱点;
B在弱点中找出可能不利的因素,甚至必须立即打取行动的特定潜在问题;
C找出原因及可能防止的方法;
D若预防行动失败或无效果,如何紧急应变,预防行动或紧急应变,必须
针对下列各项来决定:
a实施对象;
b经济观点——成本回收;
c实施可行性;
d常识。
“防止发生”与决策障疑在基本上具的相同的行动起点,但两者的目的过程
却完全不相同,“决策障疑”是考虑选择方案的不利后果,来做一个平衡的选择,
找出最小风险方案,而“防止发生”是要找出一个方案来消除已以
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