锂离子电池充放电设备的保护办法

【电源网】锂离子电池在出厂之前要经过化成及容量探测分选等工序，要大量充放电设备对电池进行充放电探测。锂离子电池充放电设备包括化成系统、容量探测系统、安全探测系统等。在探测过程中，锂离子电池没有保护电路供应过流及过压保护，这就要求充放电设备在对锂离子电池进行充放电探测时要具有过电流及过电压的保护功能，同时在电池发生故障造成探测点短路时能够有效地戒备探测设备损坏。由于化学电源的加工过程具有不可逆性，且锂离子电池在过充过放的情况下容易发生爆炸，所以可靠性是锂离子电池充放电设备的最根本要求。电池大规模加工用到测试设备中测试点多，结构复杂，要达到较高的可靠性，从硬件上的保护设计是极其紧要的。

《Jb/T11142-2011锂离子蓄电池充电设备通用要求》中对锂离子充放电设备的提出过电流、过电压及短路的保护要求，在设备直流输出电压、电流超出规定值及探测点短路时，要求设备能够断开与电池的连接，并且在故障排除后，除保护器件(熔断器)外设备无零部件损坏或功能丧失，可以正常工作。关于日产几十万只电池的加厂，每天充放电探测点每天要经过近百万次的充放电操作，极易出现过电流、过电压及短路等故障。假如采用一次性熔断保护器件，设备的维修成本比较高。采用TE的PPTC及PolyZEN器件可以更加有效地实现故障时的保护，同时降低设备的维护成本。

除了关于充放电电路接口外，数据采集通信接口也极易发生过电流等故障，如《JbT11143-2011锂离子蓄电池充电设备接口和通讯协议》中所述，锂离子电池充放电设备的拓扑结构见图1。通常充放电系统会通过二级或三级分布式结构实现。各级控制系统之间通过通讯接口传输数据及命令等，由于CAN总线的稳定性及其在工业数据传输网络中的广泛使用，电池充放电系统采用CAN接口作为各级监控系统之间以及监控系统与测试设备的通信接口。关于CAN总线，通常采用在CAN-H和CAN-L上串联TEPPTC的设计实现关于过电流的防护。同时由于实际加工过程中大量的人工操作，探测点采样触点的静电防护必不可少，TE的PESD和SESD器件可以供应很好的静电防护。通过这些保护器件，CAN通讯系统会更加可靠。

综上所述，TE的电路保护器件可以极大地提高锂离子化成系统、容量探测系统等充放电设备的可靠性，降低维护成本，实现安全高效加工。