NTC热敏电阻如何保障锂电池安全性功能

时间:2018-07-26 来源:敏创电子编辑:热敏电阻厂家浏览:次

高电流锂离子电池组

NTC热敏电阻温度传感器是锂离子电池充电和安全性的关键组件。它们提供了在充电周期内将锂离子电池保持在最佳状态所需的临界温度数据。在充电过程中仔细管理温度可延长电池寿命并避免锂离子电池固有的危险。

锂离子电池能源绿色能源

由于重量轻，能量密度高，锂离子电池专门用于消费类电子产品。锂离子电池正在取代储能系统（ESS），光伏太阳能（PV）和电动车辆（PEV）等高功率应用中的铅酸电池。与以前的电池技术不同，锂离子电池如果部分充电或放电，则不会形成“记忆”，并且可以完全放电并重复充电数百次而不降低性能。这使得它们特别适合于绿色能源应用。

为锂离子电池充电

该电池大学图表说明锂离子电池充电的四个不同的阶段。它显示了整个充电周期中的电流和电压关系。

锂离子电池充电阶段 - 清晰度70

1. 预充电电流保持恒定，电压允许上升到最大设定点。

2. 饱和电压保持在最大设定点，随着时间的推移，充电电流下降。

3. 当充电电流降至电池额定输出电流的3％时，就绪充电电压被关闭。

4. 充电充电仅当电池长时间处于待机模式时才需要此阶段。

充电平衡，而不是四个充电阶段之一，是安全和高效使用多节锂离子电池所必需的。也称为充电均衡，它确保在充电过程中每个电池单元与其他电池单元保持同步。

限制电压和电流

在预充电阶段，充电电流受到限制，允许充电电压升高。最大充电电流主要由电池的安培小时额定值决定。随着充电的进行，增加的电压被限制在4.1V和4.3V之间的每个电池的预定设定点，这取决于特定的锂离子电池化学组成。

早期的镍基电池需要每个电池4.1V的限制，而钴，锰和铝电池类型不能超过每个电池4.2V。最高容量的锂离子电池只能充电到每个电池4.3V。

在饱和阶段，电压保持在这些预充电最大设定点。充电电流首先缓慢下降，然后迅速下降。当充电电流下降到电池的安培小时额定值的3％时，充电终止并且电池可以使用。

Topping Charge与涓流充电不同。锂离子电池在闲置时保持充电状态，内部放电很少，但可能需要长时间“充满电”。涓流充电不建议。

为了保证稳定性，在充电过程中，电压和电流都要小心控制。其中，控制充电电压在管理电池温度中是最重要的。

监测电池温度

电池温度过低会降低充电速度，电池温度过高则会造成危险。保持正确的充电温度范围还有延长电池使用寿命的好处。

锂离子电池在充电所需的2-3小时内通常会提高5°C（9°F）的温度。这种温度升高是正常的，并且由于在充电循环过程中发生化学反应。为避免危险，充电时电池的温度不得超过10°C（18°F）。

电池周围的环境温度在充电周期中对电池的温度有很大的影响。通过充电的化学反应产生的热量起到增加电池初始温度的作用。充电过程中，锂离子电池的最佳温度范围很窄，在10°C至30°C（41°F至86°F）之间。快速充电虽然可以接受，但要求电池温度不要超过45°C（113°F）。充电超过45°C（113°F）会降低电池性能。

过温危害

由于过电流，过电压，高环境温度或这些因素的任何组合，温度过高都可能导致热失控。这是一个危险的情况，可能导致电池火灾甚至是灾难性的爆炸。为避免热失控，不能超过电池安全上限。