机电池培训资料[1].doc

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TOSHIBA 383562为例）： 外观尺寸电芯总长62mm电芯厚度35mm电芯宽度36mm38 35 62 测试工具：游标卡尺 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0.01 1C5A（即7.5mA）时停止； B静置12H； C放电条件0.21C5A（150mA）恒流放电终止电压3.0V止； 开路电压3.7V 测试仪器：电压表； 荷电保持能力375mAh； 测试仪器：力兴电池程控测试仪； 测试条件：205； 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0.01 1C5A（即7.5mA）时停止； B开路搁置30D； C 0.25 1C5A（150mA）放电给止电压3.0V； 内阻65m; 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； 循环寿命300次； A在205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0.51H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 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1530ms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Negative temperature Coetficient，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。 功能： A过充保护：当电池充电电压超过设定值VDD，翻转CONT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，V2 DOUT脚由H电 平变为L电平；CMOS G1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： 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。 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。 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； .1 测试环境 温度：1535 相对湿度：45%75% 大气压力：86106Kpa .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 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。 .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 .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。or10K+-AK1P+ B+P- B-VK模拟电芯实际电芯 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AV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V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VARP使充电电流在2050mA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。 .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。 .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：RP201505B+ P+B- P-实际电芯1K模拟电池VA 图2 过放保护电压检测原理图AV 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。 .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。 .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：4VB+ P+B- P-实际电芯等效电芯A 图3 自耗电流检测原理图A当E在3.6V4.0V时, 表的数值应小于6A。（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） .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：RP 20/10W4VB+ P+B- P-实际电芯等效电芯V1V2A 图4 放电内阻检测原理图V2V1V2V1A 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：4.5VRP 20/10WB+ P+B- P-V1V2A 图5 充电内阻检测原理图V1V2V2V1A 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。 .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：等效电芯 4V10002000mAhor4V(30A电流输出能力)B+ P+B- P-实际电芯金属导线(0.1) 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。 .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：3.64VRPB+ P+B- P-AV11KV2 图7 放电荷持电流检测原理图5V3.6VRPB+ P+B- P-AV11KV2 图8 充电荷持电流检测原理图A调节RP，使 电流为1.52A，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。 .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：B+ P+B- P-A 图9 （B+、B-）端耐压原理图E=7.5VB+ P+B- P-A/mA 图10 （P+、P-）端耐压原理图A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A数值应6A，-8V时A数值也应6A。A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A数值应5A，-7.5V时A数值也应5A。 .14 短路性能： 保护板连电芯后在P+、P-端用小于0.1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：or4V(30A电流输出能力)B+ P+B- P-实际电芯0.1电阻(or导线)等效电芯V 4V10002000mAh 图11 短路测试原理图 当0.1电阻（or导线）接通电路后，V表由数值跳变到0。VVV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。 .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：RPB+ P+B- P-A1K3.6VRP1KB+ P+B- P-A44V 图12 过流测试原理图AA调节RP，保护线路应在 表显示25A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。 .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。5VRP+-EB+ P+B- P-A5VCH1CH2 图13 过充、过放延迟测试原理图CH1CH2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：RP5V+-B+ P+B- P-ACH1CH230mRPorK 图14 过流、短路延迟测试原理图CH1CH2 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； B CH1、CH2接示波器。 .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）。 .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）。 .19 高温环境适应性试验： 将保护板置于652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。 .20 低温环境适应性试验： 将保护板置于-203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。 .21 恒定温热试验： 将保护板置于402，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。 .22 振动试验： 将保护板置于试验频率为1055HZ，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。 .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。 .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 材料：ABS或ABS/PC ABS材料：丙烯睛丁二烯苯乙烯，三无共聚物； H H H H H H H H C - C - C - C= C - C - C - C H H H H H H C6H6 分子式： CCH3CH3OCOOn PC：聚碳酸脂： 材料性质 A ABS/PC：PC耐势韧性好，尺寸稳定； ABS加工性好，成本低； B ABS：加工性好，成本低，机械性能好； 缺点：耐溶剂性差，日晒易脆裂，阳燃性差。 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：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；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；确认员工是否有上岗证。 2、焊接工位： 首先确认烙铁尖温度是否符合工艺要求，一般在35020； 确认方法：烙铁温度表； 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35PCS员工焊接后产品装壳后观察触片是否偏位； 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）； 保护板是否在如面乱堆乱放，以免划伤触片。 3、初检工位： 确认仪器参数设置是否正确； 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； 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： 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； 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； 确认电池外观，应无压伤、变形、脱漆等不良； 确认工作台是否稳定。6、终检： 确认仪器参数设置是否正确； 确认员工已完全掌握所需测试参数； 终检、初检工位均需用不良电池确认机器设备是否正常； 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： 有系统地陈述疑问点，因疑点并不一定是问题的所在； 将问题归诸于某人的暗示或某种动机； 数据的建立与准确性； 客观的描述不可接受的状况。2、使用4W 2H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； WHAT 什么事情 WHERE 在何处发生 WHEN 何时发生 HOW 如何发生 WHO 与谁有关 HOW MUCH/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。 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； 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 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：特性要因图客退与析让特性要因图 标识不符电脑档案错误*客户倒闭客户因素销售不良订单取消订单变更订单错误订单问题发票原图，资料输入错误单据书写错误*外观不良规格不符耗电严重产品品质 *品牌不符交货晚，市场已无需求未依订单出货 其 它客退与析让 柏拉图 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ECN发生后为何造成后续单位困难 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 治本 责权划分不清做工作分析制定工作说明书 经理人员未尽责寻找专业经理人 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： 目标不宜过高； 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： 首先要定义问题的目的，即决策目标，也就是明确决策