SCP故事：Dexeria的第二层防护元素如何与电子设备一同演化

二级防护元件（SCP）的开发

自控保护器（SCP）是一种次级保护熔断器，当锂离子电池的充放电电路发生过载或过电流时，会切断电路。该技术由Dexerials独家开发，已安装在超过20亿台电子设备上。

本文阐述了SCP的背景和未来发展方向。

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SCP的开发始于1991年。当时锂离子电池的大规模生产刚刚开始，PTC热敏电阻（正温度系数）被用作充放电电路的保护熔断线。PTC热敏电阻由另一家公司申请专利，且是昂贵的部件。这就是为什么我们的客户要求Dexerials开发替代它的产品。

其他公司制造的保险丝有一个系统，当它们达到高温时，会增加电阻并阻止电流流动。然而，一旦温度下降，电流就会重新开始。由于锂离子电池中使用易燃材料，因此禁用出现问题的产品会更安全。因此，我们决定开发一种在过充或过流情况下完全关闭电路的保险丝，从而提高锂离子电池的安全性。

Dexeirals的技术是如何被用于开发SCP的？

当然，之后还有反复试验。首先，我们开发的不是像现在这样的表面贴装部件，而是在柔性印刷电路板 (FPC) 上印刷加热材料并压接保险丝的结构。由于FPC是一种柔软弯曲的基板，因此它是通过手工焊接而不是表面安装连接的。因此，客户要求“我希望您能够在自动机器上安装它”，一年后，我们开发并上市了可以安装在现有自动安装机上的产品。

从笔记本电脑到智能手机和无铅二级保护元件（SCP）

―-之后有哪些改进?

我们于 1994 年售出了第一批 SCP，当时配备 SCP 的设备大多是笔记本电脑。随着各公司不断提升笔记本电脑的性能，CPU 的功耗也随之增加。因此，人们开始需要电阻更低、能够承受更高电流的 SCP。

最初，SCP通过将电路放置在陶瓷基板的末端来确保前后导电。然而，由于短边上的导线较细，这不可避免地导致电阻较高。因此，我们在基板上开孔并填充金属，以增大横截面积，从而以最短路径连接前后两面，降低电阻。

SCP 越来越多地用于智能手机

尤其是随着“快充”智能手机的兴起，我们正在开发新的SCP产品以应对这一趋势。电池需要大电流才能快速充电。SCP现在要求比传统产品更具更低的电阻。

智能手机也变得更薄且多功能，因此SCP本身的尺寸无法改变。因此，我们不得不同时满足低抗性和微型SCP的矛盾需求，这是一项相当艰难的任务。

―-你是如何解决这个难题的?

以往，保险丝元件采用焊料合金制成，但通过使用镀银锡合金，已解决了这一问题。正如这篇文章中更详细地解释的那样，银是一种容易导电的材料，因此它可以在相同尺寸下承载大约三倍于传统产品的电流。此外，通过在内部使用锡基合金，可以在与焊料基合金相同的温度范围内熔化保险丝。

这项技术的另一大优势在于其无铅特性，而这对于焊料合金而言难以实现。欧盟的RoHS指令对电子设备中使用的材料中的有害物质进行了规定，但截至2021年，该指令并未对高熔点焊料进行监管。然而，随着全球对环境问题的日益关注，未来含铅焊料有可能受到监管。如果这种情况发生，我们相信市场对我们无铅、低电阻SCP的需求将大幅增长。

疫情导致对二级防护元件（SCP）的需求不断增长

疫情对人们的工作和日常生活产生了巨大影响。为应对不断增长的SCP需求，Dexerials正在为即将到来的电动汽车（EV）时代开发新技术。

SCP的未来。

由于新型冠状病毒传染病的流行，远程工作和在线学习在全世界范围内传播，对笔记本电脑和平板电脑的需求正在迅速增加。首先，坚定地应对需求的增长是第一位的。除此之外，随着在“住在家里”的时间增加，用于清洁的清洁剂和用于DIY的电动工具也被出售，并且骑电动自行车和电动自行车以避免拥挤的火车的人也在增加是的。

此类电子设备配备了能够处理大容量和大电流的SCP（短路电流保护电路）。此外，我们正在开发与电动汽车兼容的SCP，以应对从汽油动力汽车向电动汽车的转变。

电动汽车中使用的SCP的要求

电动汽车中使用的锂离子电池组与电子设备最大的区别在于，它能产生高达400V到1000V直流的电压。在如此高电压下，会发生“电弧放电”，即电流通过空气释放并像闪电一样传递，即使电路被保险丝切断后仍然存在。因此，需要与传统 SCP 不同的方法和结构。

电压越高，断开电路就越困难。但如果没有可靠的锂离子电池安全方法，乘客和救援人员在事故发生时将面临风险。毫无疑问，全球对配备SCP的电动汽车需求将不断增长。我们正全力以赴改进和开发此类产品。