基於鋰離子電池組內短路保護的方法
發布時間:2013-09-09 責任編輯:sherryyu
鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)由(you)於(yu)材(cai)料(liao)體(ti)係(xi)及(ji)製(zhi)成(cheng)工(gong)藝(yi)等(deng)諸(zhu)多(duo)方(fang)麵(mian)因(yin)素(su)的(de)影(ying)響(xiang),存(cun)在(zai)發(fa)生(sheng)內(nei)短(duan)路(lu)的(de)風(feng)險(xian)。雖(sui)然(ran)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)在(zai)出(chu)廠(chang)時(shi)都(dou)已(yi)經(jing)經(jing)過(guo)嚴(yan)格(ge)的(de)老(lao)化(hua)及(ji)自(zi)放(fang)電(dian)篩(shai)選(xuan),但(dan)由(you)於(yu)過(guo)程(cheng)失(shi)效(xiao)及(ji)其(qi)他(ta)不(bu)可(ke)預(yu)知(zhi)的(de)使(shi)用(yong)因(yin)素(su)影(ying)響(xiang),依(yi)然(ran)存(cun)在(zai)一(yi)定(ding)的(de)失(shi)效(xiao)概(gai)率(lv)導(dao)致(zhi)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)出(chu)現(xian)內(nei)短(duan)路(lu)。對(dui)於(yu)動(dong)力(li)電(dian)池(chi),其(qi)電(dian)池(chi)組(zu)中(zhong)鋰(li)離(li)子(zi)電(dian)池(chi)多(duo)達(da)幾(ji)百(bai)節(jie)甚(shen)至(zhi)上(shang)萬(wan)節(jie),大(da)大(da)放(fang)大(da)了(le)電(dian)池(chi)組(zu)發(fa)生(sheng)內(nei)短(duan)的(de)概(gai)率(lv)。由(you)於(yu)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)組(zu)內(nei)部(bu)所(suo)蘊(yun)含(han)的(de)能(neng)量(liang)極(ji)大(da),內(nei)短(duan)路(lu)的(de)發(fa)生(sheng)極(ji)易(yi)誘(you)發(fa)惡(e)性(xing)事(shi)故(gu),導(dao)致(zhi)人(ren)員(yuan)傷(shang)亡(wang)和(he)財(cai)產(chan)損(sun)失(shi)。TE的PPTC及MHP-TA係列產品提供了一種可能的解決方案,可以預防一旦動力電池出現內短路時惡性事故的發生。
對(dui)於(yu)並(bing)聯(lian)的(de)鋰(li)離(li)子(zi)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)模(mo)組(zu),當(dang)其(qi)中(zhong)一(yi)節(jie)或(huo)幾(ji)節(jie)電(dian)池(chi)發(fa)生(sheng)內(nei)短(duan)時(shi),電(dian)池(chi)模(mo)組(zu)中(zhong)的(de)其(qi)他(ta)電(dian)池(chi)會(hui)對(dui)其(qi)放(fang)電(dian),電(dian)池(chi)組(zu)的(de)能(neng)量(liang)會(hui)使(shi)內(nei)短(duan)電(dian)池(chi)溫(wen)度(du)急(ji)速(su)升(sheng)高(gao),極(ji)易(yi)誘(you)發(fa)熱(re)失(shi)控(kong),最(zui)終(zhong)導(dao)致(zhi)電(dian)池(chi)起(qi)火(huo)爆(bao)炸(zha)。
如示意圖1所示:

圖1:模組中單節電池內短示意
常規的溫度探測在電池升溫時,雖然可以告知IC切斷主回路,但無法阻止並聯電池模組內部的持續放電, 並且由於主回路切斷,電池模組所有的能量都集中於內短路電池,反而增加了熱失控發生的幾率。
理想的方案是,在發現某節電池發生內短而升溫時,可以切斷該節電池與模組中其他電池的連接回路。如圖2所示,在單節電池上組裝TE PPTC或者MHP-TA係列產品,當內短路發生時TE保(bao)護(hu)器(qi)件(jian)可(ke)以(yi)有(you)效(xiao)地(di)阻(zu)斷(duan)內(nei)短(duan)路(lu)電(dian)池(chi)與(yu)模(mo)組(zu)內(nei)其(qi)他(ta)電(dian)池(chi)的(de)聯(lian)係(xi),防(fang)止(zhi)惡(e)性(xing)事(shi)故(gu)的(de)發(fa)生(sheng)。對(dui)於(yu)單(dan)體(ti)電(dian)池(chi)數(shu)量(liang)大(da)的(de)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)組(zu),配(pei)組(zu)時(shi)對(dui)電(dian)池(chi)及(ji)器(qi)件(jian)內(nei)阻(zu)一(yi)致(zhi)性(xing)要(yao)求(qiu)較(jiao)高(gao),而(er)MHP-TA由於其內部雙金屬結構,器件電阻的一致性非常好, 可以極大地滿足對於電池內阻的要求。

圖2:電池內短路保護解決方案
鋰離子動力電池的係統組成及實際路況複雜,被動器件的防護是必不可少的。
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