鋰離子電池組內(nèi)短路保護

鋰離子電池由于材料體系及制成工藝等諸多方面因素的影響，存在發(fā)生內(nèi)短路的風(fēng)險。雖然鋰離子電池在出廠時都已經(jīng)經(jīng)過嚴(yán)格的老化及自放電篩選，但由于過程失效及其他不可預(yù)知的使用因素影響，依然存在一定的失效概率導(dǎo)致使用過程中出現(xiàn)內(nèi)短路。對于動力電池，其電池組中鋰離子電池多達幾百節(jié)甚至上萬節(jié)，大大放大了電池組發(fā)生內(nèi)短的概率。由于動力電池組內(nèi)部所蘊含的能量極大，內(nèi)短路的發(fā)生極易誘發(fā)惡性事故，導(dǎo)致人員傷亡和財產(chǎn)損失。TE的PPTC及MHP-TA系列產(chǎn)品提供了一種可能的解決方案，可以預(yù)防一旦動力電池出現(xiàn)內(nèi)短路時惡性事故的發(fā)生。

對于并聯(lián)的鋰離子動力電池模組，當(dāng)其中一節(jié)或幾節(jié)電池發(fā)生內(nèi)短時，電池模組中的其他電池會對其放電，電池組的能量會使內(nèi)短電池溫度急速升高，極易誘發(fā)熱失控，最終導(dǎo)致電池起火爆炸。如示意圖1所示

圖1：模組中單節(jié)電池內(nèi)短示意

常規(guī)的溫度探測在電池升溫時，雖然可以告知IC切斷主回路，但無法阻止并聯(lián)電池模組內(nèi)部的持續(xù)放電， 并且由于主回路切斷，電池模組所有的能量都集中于內(nèi)短路電池，反而增加了熱失控發(fā)生的幾率。

理想的方案是，在發(fā)現(xiàn)某節(jié)電池發(fā)生內(nèi)短而升溫時，可以切斷該節(jié)電池與模組中其他電池的連接回路。如圖2所示，在單節(jié)電池上組裝TE PPTC或者MHP-TA系列產(chǎn)品，當(dāng)內(nèi)短路發(fā)生時TE保護器件可以有效地阻斷內(nèi)短路電池與模組內(nèi)其他電池的聯(lián)系，防止惡性事故的發(fā)生。對于單體電池數(shù)量大的動力電池組，配組時對電池及器件內(nèi)阻一致性要求較高，而MHP-TA由于其內(nèi)部雙金屬結(jié)構(gòu)，器件電阻的一致性非常好, 可以極大地滿足對于電池內(nèi)阻的要求。

圖2：電池內(nèi)短路保護解決方案

鋰離子動力電池的系統(tǒng)組成及實際路況復(fù)雜，被動器件的防護是必不可少的。