锂电池安全风险，船运模式+过吸保护的破局之道_带船运模式的保护芯片
一、行业背景：锂电池安全风险与空运、海运挑战
- 风险现状
- 在空运、海运中锂电池产品（如充电宝）起火事故频发，暴露运输安全隐患。
- 无锂电池保护芯片，在终端消费者充电过程中易造成事故。
- 在用户使用过程中，放电回路器件失效易造成事故。
- 锂电池相关法规
- UN38.3 认证：为确保锂电池能够安全地进行空、海运所采取的强制性检测。适合范围几乎覆盖全球，属于安全和性能测试。此外，锂离子电池作为电化学产品，也属于危险化学品，需同时进行 MSDS 检测认证。
- IEC60335-2020-1-19.11：单一故障是指导致系统或组件在执行安全功能时失效的故障，以及任何随之引发的故障。
- UL2595 标准：充电回路上的元器件，按照 11.7.5 的要求施加单一失效（即单一元器件失效，譬如短路充电保护 MosFet），然后将完全放电的电池包中的一节电池充至不平衡状态（譬如 50%），最后整包进行充电。
- 失效根源分析
- 电芯质量不稳定（自放电、内部短路）。
- 关键风险点：缺乏可靠的多重保护机制
◆ 传统 FUSE 受限于充电器兼容性，无法有效防护。
◆ OVP/OCP 失效→ 无法抑制过压过流，损坏充电芯片或其他器件。
◆ 充电管理 IC 失效→ 电池过充，引起电池爆炸、着火风险。
◆ MOSFET 失效短路→ 无次级持续放电保护，异常放电，引起产品异常风险。
结论：常规电子烟应用电路中，若电路中单一器件短路失效时，增加锂电保护 IC，可有效防止电池因过充导致的爆炸。
二、解决方案：锂电池保护芯片的核心安全功能
核心价值：通过多重主动保护机制，从根源规避电池热失控风险。
- 过充 / 过放保护
- 实时监测电压，杜绝 “过充” 或 “过放” 导致的电解液分解、内短路。
- 0V 电池充电安全机制
- 功能：允许对深度放电至 0V 的电池安全激活充电（需电芯支持）。
- 安全优先级：强制充电时暂停过流检测，避免误触发，需严格匹配电芯规格。
- 船运模式（Ship Mode）—— 解决海运长期存储风险
- 技术原理：
◆ 通过 MCU / 开关信号控制 CTL 引脚，进入 “零功耗” 待机状态（<50nA）。 - 创新优势：
◆ 零外围设计：无需额外器件，节省 PCB 空间（穿戴 / 电子烟关键需求）。
◆ 0 误差激活：杜绝运输中误触自启，避免电池意外放电。
◆ 超低功耗：保障 6 个月以上仓储 / 海运后电池仍有可用电量。
- 技术原理：
-
- 耗电数据（3.7V/550mAh 锂电池为例）
耗电数据（3.7V/550mAh锂电池为例）
No.
静态功耗/uA
3个月后剩余/mAh
半年后剩余/mAh
1年后剩余/mAh
2年后剩余/mAh
普通模式
10
528.400
506.800
463.600
377.200
船运模式
0.01
549.978
549.957
549.914
549.827
差值
9.999
21.578
43.157
86.314
172.627
- 解除方式：接入充电器自动唤醒，用户无感。
- 持续放电保护（二次保护）—— 应对电子烟核心风险
- 双重防护机制：
◆ 一级保护：电子烟主控芯片的过吸保护。
◆ 二级保护（锂保芯片）：
① 实时监测放电电流，超阈值（Iosp）持续超时（Tosp）→ 立即切断放电回路。
② 安全冗余：主控失效时仍能阻止持续大电流导致的过热 / 起火。 - 解除方式：充电或手动复位，避免故障锁定。
- 双重防护机制：
三、行业验证：稳先微 WS28 系列在电子烟中的安全实践
- 技术领先性
- 国内首家推出集成船运 + 过吸保护的锂保芯片，专为电子烟优化设计。
- WS28 系列（如 WSDY2816）功能全集：过充、过放、过流、短路、过吸、船运。
- 市场认可度
- 成熟应用：华为、小米、OPPO 等消费电子巨头长期采用其船运方案（TWS 耳机等）。
- 电子烟适配：
◆ 覆盖全品类：封闭一次性、可充电式、换弹式、HNB。
◆ 20 + 款市场爆品验证，高可靠性、高性价比。
- 解决行业痛点
- 运输安全：船运模式确保运输 “零事故”，避免自放电导致的亏电 / 起火。
- 使用安全：过吸保护双重冗余，杜绝异常放电风险。
四、优质且高效的产品选型
稳先微针对行业痛点，推出涵盖接口保护、充电管理、ASIC、锂电保护等功能的芯片产品，并提供可充电、封闭式、开放式等优选电源管理解决方案。
ECG 系列锂保芯片凭借高性价比、高适配性和高可靠性，已在 20 余款市场爆品中广泛应用，全面覆盖电子烟封闭一次性、可充电一次性、封闭换弹、开放换弹、HNB、大烟雾等场景，为市场提供优质高效的产品选择。
