鋰離子電池充放電設(shè)備保護(hù)

鋰離子電池在出廠之前需要經(jīng)過化成及容量測試分選等工序，需要大量充放電設(shè)備對電池進(jìn)行充放電測試。鋰離子電池充放電設(shè)備包括化成系統(tǒng)、容量測試系統(tǒng)、安全測試系統(tǒng)等。在測試過程中，鋰離子電池沒有保護(hù)電路提供過流及過壓保護(hù)，這就要求充放電設(shè)備在對鋰離子電池進(jìn)行充放電測試時(shí)要具有過電流及過電壓的保護(hù)功能，同時(shí)在電池發(fā)生故障造成測試點(diǎn)短路時(shí)能夠有效地防止測試設(shè)備損壞。由于化學(xué)電源的生產(chǎn)過程具有不可逆性，且鋰離子電池在過充過放的情況下容易發(fā)生爆炸，所以可靠性是鋰離子電池充放電設(shè)備的最根本要求。電池大規(guī)模生產(chǎn)用到檢測設(shè)備中檢測點(diǎn)多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，要達(dá)到較高的可靠性，從硬件上的保護(hù)設(shè)計(jì)是極其重要的。

《JB/T 11142-2011 鋰離子蓄電池充電設(shè)備通用要求》中對鋰離子充放電設(shè)備的提出過電流、過電壓及短路的保護(hù)要求，在設(shè)備直流輸出電壓、電流超出規(guī)定值及測試點(diǎn)短路時(shí)，要求設(shè)備能夠斷開與電池的連接，并且在故障排除后，除保護(hù)器件(熔斷器)外設(shè)備無零部件損壞或功能喪失，可以正常工作。對于日產(chǎn)幾十萬只電池的生產(chǎn)廠，每天充放電測試點(diǎn)每天要經(jīng)過近百萬次的充放電操作，極易出現(xiàn)過電流、過電壓及短路等故障。如果采用一次性熔斷保護(hù)器件，設(shè)備的維修成本比較高。采用TE的PPTC及PolyZEN器件可以更有效地實(shí)現(xiàn)故障時(shí)的保護(hù)，同時(shí)降低設(shè)備的維護(hù)成本。

除了對于充放電電路接口外，數(shù)據(jù)采集通信接口也極易發(fā)生過電流等故障，如《JBT 11143-2011 鋰離子蓄電池充電設(shè)備接口和通訊協(xié)議》中所述，鋰離子電池充放電設(shè)備的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)見圖1。通常充放電系統(tǒng)會(huì)通過二級(jí)或三級(jí)分布式結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。各級(jí)控制系統(tǒng)之間通過通訊接口傳輸數(shù)據(jù)及命令等，由于CAN總線的穩(wěn)定性及其在工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)中的廣泛應(yīng)用，電池充放電系統(tǒng)采用CAN接口作為各級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)之間以及監(jiān)控系統(tǒng)與檢測設(shè)備的通信接口。對于CAN總線，通常采用在CAN-H和CAN-L上串聯(lián)TE PPTC的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對于過電流的防護(hù)。同時(shí)由于現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)過程中大量的人工操作，測試點(diǎn)采樣觸點(diǎn)的靜電防護(hù)必不可少，TE的PESD和SESD器件可以提供很好的靜電防護(hù)。通過這些保護(hù)器件，CAN通訊系統(tǒng)會(huì)更加可靠。

綜上所述，TE的電路保護(hù)器件可以極大地提高鋰離子化成系統(tǒng)、容量測試系統(tǒng)等充放電設(shè)備的可靠性，降低維護(hù)成本，實(shí)現(xiàn)安全高效生產(chǎn)。