锂电池应用火热，但安全保护才是关键

（文/程文智）近几年，锂电池应用越来越火热，预计2021年新能源汽车销量将达340万辆，另外，还有市场保有量超过3亿辆的两轮电动车，以及每年产量超过2亿多台的电动工具等等，更别说笔记本电脑、智能手机、平板电脑等电子产品了，基本都会用到锂电池。随着锂电池技术的成熟，其应用领域也越来越广，但随之而来的安全问题也更为突出。

 

图：Littelfuse华南区产品高级应用工程师蒋浩峰

据应急管理部统计，2021年以来，我国已经发生电动自行车火灾1万多起，且多起造成了人员伤亡，另外，新能源汽车的自燃或冒烟事故也能时常在新闻中见到。那么如何解决新能源技术应用过程中的安全问题，让事故诱因无处遁形，防患于未然？带着这个问题，我们采访了电路保护专家，Littelfuse公司华南区产品高级应用工程师蒋浩峰先生。

 
对于锂电池引起的事故，Littelfuse华南区产品高级应用工程师蒋浩峰认为，事故的原因有很多，很难去确定到底是哪一个环节的问题导致的，但是却可以采取一些措施来减少，或者防止此类事故发生。
 

使用更加可靠的电路保护器件

锂电池中很关键的是电池管理系统，而在电池管理系统中，除了精准的采样，对充放电的精准控制外，对电路的全方位保护也非常重要。据蒋浩峰介绍，在电池管理系统的保护方面，Littelfuse可提供AECQ兼容性保险丝437、438、440等系列，以及车规级TVS二极管；在电池管理系统的均衡采样上也会用到其保险丝和TVS array，或者TVS二极管来做过流保护和过压保护。

 
谈到汽车用的保险丝，蒋浩峰非常自豪地表示，Littelfuse自1927年成立的时就在做保险丝业务了，到现在已经积累了非常丰富的经验，“为了更好地服务汽车客户，我们还专门成立了一个汽车部门来做汽车内用的保险丝，当然，他们还提供汽车内的其他产品。就现在来说，一辆纯电动汽车的电池内就需要用到200多个保险丝，电池容量更大的汽车可能会用得更多。”

图：电动自行车充放电控制板

 
他表示，汽车内用的保险丝产品要求更高，而且目前是没有车规认证标准的，很多时候可能参照的还是工业级的标准。不过，据蒋浩峰透露，Littelfuse公司正在积极推进车规级认证标准的建设，预计明年年初会有保险丝相关的车规级标准推出。
 
说到车规级标准，蒋浩峰举例说，汽车用的产品对震动、寿命和温度有更高的要求，因为汽车内电子产品的工作环境更加恶劣，需要更加抗撞击和耐磨损，比如保险丝如果是用锡焊接在电路板上的话，经过一定时间的使用后，有可能会发生脱落的风险，而如果用压接的方式连接的，这个风险就会降低不少。
 
“我们跟车厂和上游企业联合做了差不多20多项针对汽车的测试，希望将产品做得更好，更适合汽车的使用。未来，我们会将这些测试做成一个推广标准。”蒋浩峰对电子发烧友网表示。
 
他总结说，使用更加严格的电路和电池保护策略，可以大大降低锂电池发生故障的几率。

图：直流充电桩内的电路保护解决方案

 
除了汽车，今年还有一个锂电池的应用市场比较火热，那就是移动储能。移动储能设备目前主要是在国内制造出口海外，比如电小二的户外电源产品90%都是出口海外的。这与欧美的户外市场比较成熟有关，欧美人在业余生活中常常会选择户外旅游、露营、钓鱼等户外活动。比如在美国，据Outdoor Foundation网站统计，全美每年参与过户外活动的人口常年维持在48%以上，而户外电源产品由于其大容量、大功率、安全便携等忧点，在欧美很受欢迎。

图：Littelfuse的移动储能解决方案

 
而东南亚、非洲等市场由于电力基础设施不太完善，时常会发生停电的情况，有一个户外电源做备份也是很方便的。因此，移动储能市场潜力巨大。
 
蒋浩峰表示，国内市场相对来说，现在还不大，但随着经济的发展，人们户外活动的增多，相信未来几年的需求也会增长起来。
 
但同时，他也有一个担忧，因为目前的移动储能产品并没有像汽车电池那样有足够多的电路保护。对此，他也正在做一些调研，希望将移动储能产品做得更加安全可靠，毕竟安全性是至关重要的。
 
除了电路保护，Littelfuse公司还布局了两大市场

据蒋浩峰介绍，除了电路保护解决方案，Littelfuse公司还布局了另外两大市场，即功率器件和传感器产品技术及解决方案。其中通过收购IXYS公司后，使得Littelfuse公司在功率控制器件上的实力大大增强。拿车载充电器应用来说，Littelfuse公司可以提供功率MOSFET、整流管、快恢复二极管、栅极驱动器、晶闸管等等产品。
 
此外，据他透露，目前很多场所都开始部署的AED除颤仪，其内部使用的功率器件大部分都是Littelfuse公司提供的。
 
至于传感器解决方案，其磁性传感器系列产品包括簧片开关、磁簧传感器、霍尔效应传感器和磁簧继电器，以及裸露和包装的磁驱动器。汽车、家电、工业控制、智能家居内很多领域都在使用Littelfuse的磁性传感器解决方案。
 
据悉， 为提高产品的核心竞争力， Littelfuse公司一直致力于产品的全球化战略， 推进以东南亚为核心生产基地的构建。为了更好的服务本土用户，形成以北京、上海、深圳为核心的三大销售前端，以上海、无锡、昆山、苏州、东莞、中山为技术支撑的研发生产基地的业务布局。应用领域包括但不止于新能源、消费类、医疗、家电消费、安防、通讯等领域。值得一提的是，目前新能源领域的头部企业都与Littelfuse公司有着深度合作。