鋰離子電池可復位電路保護的新方法

新型MHP器件

高倍率放電鋰離子電池應(yīng)用市場的快速增長創(chuàng)造了對高性價比電路保護器件的需求，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位過流保護功能，同時還可利用PPTC器件的低阻抗特性來防止雙金屬保護器在更高電流下產(chǎn)生電弧放電。

應(yīng)用

MHP 電路保護器件為電池組設(shè)計師和制造商們提供了一種可以優(yōu)化空間、降低成本和增強安全性的方法，該器件技術(shù)可針對各種不同的應(yīng)用進行配置。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)計考慮因素包括用于無繩電動工具，電動自行車、電動摩托車、輕型電動車(LEVs)、備用電源應(yīng)用中的鋰離子電池組中的電池保護，以及諸如電動機保護等非電池應(yīng)用。

設(shè)計理念

測試數(shù)據(jù)顯示一個典型雙金屬保護器和聚合物PTC集成在一起時，比如PolySwitch RXEF050器件，如何能夠為陶瓷PTC和雙金屬保護器組合提供類似的閉鎖優(yōu)勢，同時在更高的電流下提供額外的消弧功能。

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

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)計作為接觸方式，。與典型的雙金屬保護器相比，該技術(shù)可提供如下幾個優(yōu)點：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；它促進了小型保護器件的使用。