鋰離子電池可復(fù)位電路保護(hù)設(shè)計(jì)新理念

高倍率放電鋰離子電池應(yīng)用市場(chǎng)的快速增長創(chuàng)造了對(duì)高性價(jià)比電路保護(hù)器件的需求，這些器件在30V直流電壓作用下可以提供30A+的保持電流。為滿足這種需求，一種將雙金屬保護(hù)器和PPTC(聚合物正溫度系數(shù))器件并行連接的混合型器件已被研發(fā)出來。由此產(chǎn)生的MHP(metal hybrid PPTC ，金屬混合PPTC)器件可提供一種可復(fù)位過流保護(hù)功能，同時(shí)還可利用PPTC器件的低阻抗特性來防止雙金屬保護(hù)器在更高電流下產(chǎn)生電弧放電?！　?/p>本文引用地址：http://2s4d.com/article/202356.htm

圖1顯示的是30A額定保持電流MHP器件的形狀和尺寸，這與典型的額定電流僅為15A的雙金屬保護(hù)器的尺寸是一樣的。此外，該器件其中的一面采用平角設(shè)計(jì)，這樣它可很緊湊地安裝在電池組各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)18毫米直徑的鋰離子電池之間。

圖1 MHP器件的形狀和尺寸　　

應(yīng)用　　

MHP電路保護(hù)器件為電池組設(shè)計(jì)師和制造商們提供了一種可以優(yōu)化空間、降低成本和增強(qiáng)安全性的方法，該器件技術(shù)可針對(duì)各種不同的應(yīng)用進(jìn)行配置。具備更高電壓和保持電流的器件現(xiàn)正在開發(fā)之中，未來的設(shè)計(jì)考慮因素包括用于無繩電動(dòng)工具，電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車、輕型電動(dòng)車(LEVs)、備用電源應(yīng)用中的鋰離子電池組中的電池保護(hù)，以及諸如電動(dòng)機(jī)保護(hù)等非電池應(yīng)用?！　?/p>

設(shè)計(jì)理念　　

測(cè)試數(shù)據(jù)顯示一個(gè)典型雙金屬保護(hù)器和聚合物PTC集成在一起時(shí)，比如PolySwitch RXEF050器件，如何能夠?yàn)樘沾蒔TC和雙金屬保護(hù)器組合提供類似的閉鎖優(yōu)勢(shì)，同時(shí)在更高的電流下提供額外的消弧功能?！　?/p>

由于雙金屬觸點(diǎn)的低接觸阻抗，在正常操作下電流會(huì)流經(jīng)雙金屬觸點(diǎn)。當(dāng)出現(xiàn)諸如電動(dòng)工具轉(zhuǎn)子鎖定這樣的異常事件時(shí)，電路中就會(huì)產(chǎn)生更高的電流，使雙金屬觸點(diǎn)打開，其接觸電阻也隨之升高。此時(shí)，電流就會(huì)分流到具備更低阻抗的PPTC器件上，同時(shí)也加熱雙金屬，使其打開并保持在鎖定的狀態(tài)， 從而有助于防止各觸點(diǎn)之間電弧的產(chǎn)生。請(qǐng)參考圖2。

圖2 常用的雙通/雙斷接觸設(shè)計(jì)　　

更小接觸面積和更低阻抗　　

如圖3所示，為了縮減器件尺寸，MHP器件采用一種被稱為“雙通(double-make)”或“雙斷(double-break)”的設(shè)計(jì)作為接觸方式，。與典型的雙金屬保護(hù)器相比，該技術(shù)可提供如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：由于電流流通路徑非常短，所以該器件具有非常低的阻抗;只有在接觸點(diǎn)才能產(chǎn)生熱量，可以使用熱控制從而取得精確熱激活;它促進(jìn)了小型保護(hù)器件的使用。