自从锂离子电池诞生起,安全问题就一直伴随着,随着手机、平板电脑等便携式电子设备的普及,对电池容量的要求也越来越高,同时,要求电池的体积越来越小,这就要求电池芯的能量密度高,危险性也就随之更大。因此,锂离子电池的保护是不可缺少的,针对不同类型的锂离子电池,不同厂家也提出了不同的保护方案。
电池类型及其保护
锂离子电池有多种分类,按照形状可分为:圆柱形和方形;按照电解液状态又可分为:锂离子和锂聚合物电池,目前,移动电源所用电池芯大多为圆柱形的18650 cell(直径18mm,长度65mm)和方形的锂聚合物电池芯。
下面从电池结构上来分析其安全性。
1. 圆柱形锂离子电池(18650)
电池芯内部有PPTC(可恢复保险器件)用于过温度及过电流保护。当电池芯温度过高或电流过大时,PPTC会变成高阻状态,从而阻断电池芯充放电电流,避免电池起火爆炸。
2. 方形锂电池
MHP-TA及PPTC紧贴电池芯的设计可以使MHP-TA和PPTC更好的感测电池温度,当电池温度异常升高时可以呈现高阻,阻碍电池的充放电电流,确保电池的安全使用。
保护电路可分为两部分:
主动组件保护(保护IC和Mosfet),又称为一级保护,被动组件保护(MHP,PTC,Fuse),又称为二级保护。 一级保护电路主要是针对电池的过充、过放、过载及短路进行保护,采用IC检测电池电压及充放电电流去控制Mosfet导通或关断从而保证锂电池工作在安全状态。