淺談鋰電保護方案與新型過溫保護產品TTape?

關于鋰電池的保護方案已經非常成熟，在市場上主流產品為TVS、ESD、PPTC、NTC以及Fuse，但除了這些產品以外，關于過壓過流以及過溫保護，Littelfuse還有一些自己獨到的產品，本章篇幅比較簡短，先簡單介紹鋰電池包的保護方案，再分享電池包過溫保護新產品TTape。

關于電池保護，下列給出了比較完整的產品系列。

過流產品：涉及到板載式貼片作為信號與小電源端口保護，以及配電柜與母排上的高、低壓大電流產品，采用鎖螺栓安裝方式。

過壓產品：有充電器交流輸入端浪涌保護，壓敏、氣體放電管與固體放電管，設備上的一、二級防雷模塊。

信號線：過流fuse、過壓TVS與靜電ESD。

結緣檢測：采用固態繼電器小尺寸方案以及干簧管繼電器高絕緣耐壓產品。

電池斷路器、接地故障指示器以及電弧保護設備。

能源變換：直流變換器與充電器，采用MOSFET、IGBT、二極管等構成不同結構拓撲，搭配驅動IC。

ESD保護：有半導體TVS原理，以及聚合物ESD具備更低結電容，適用于高頻信號。

傳感方案：干簧管作為位置檢測，NTC作為過溫檢測，精密電阻作為過流檢測以及TTape作為新型的過溫檢測方法。

小電池系統

便攜設備、電動工具等，關于電池保護基本采用板載貼片式，筆記本與平板電腦增加了薄片式ptc與溫控開關，同時也引入了開關產品作為電源指示或產品操作的物理按鍵。

盡管電池的應用場景比較廣泛，也有一些共同的問題，即常見的過壓、過流、過溫，下列對于不同的危害給出了可防護的產品，過流產品除了ptc、fuse，這里還引入了efuse，實際是一個集成電壓電流檢測與回路開關功能的IC，能夠實現ptc與fuse實現不了的更高精度防護，setP作為type c里面放置于信號線上的過流保護產品，可以有效的減少回路損耗與提高可靠性。

電池包主要由電芯與BMS構成，下列給出簡單的框圖，同時羅列不同產品對應的產品系列，鑒于產品種類繁多，不同的產品設計用到的產品會有區別，因此如下冰山一角僅供參考，有實際的應用需求可以再做具體設計。

新型TTape產品

本章的新型TTape產品，是一條非常輕便、非常薄、具有多點溫度檢測功能的過溫保護器件，可以根據設計的需求在每節電芯貼上溫度檢測點，采用串聯的方式，簡化對于I/O口的要求，通常電池包里面會放2-4顆NTC來作為溫度檢測，但是檢測點并不能及時反饋最熱的失效電芯，因此會有一個熱傳導滯后，TTape通過一條導線帶的方式可以實時檢測每節電芯溫度起到快速響應的作用。

TTape是對于電池過溫保護的加強，并不具備替換NTC的功能，NTC可以作為電池內部溫度的實時反饋，但是TTape只在高溫下切換為高阻，通過電阻分壓的方式來實現高低電平切換，從而給控制IC提供報警信號，通過控制MOSFET來切斷回路，因此TTape屬于過溫保護加強版，可以有效提高系統可靠性，感興趣的朋友可以聯系當地支持進一步了解。

審核編輯：劉清