锂离子电池充放电设备保护

　　锂离子电池在出厂之前需要经过化成及容量测试分选等工序，需要大量充放电设备对电池进行充放电测试。锂离子电池充放电设备包括化成系统、容量测试系统、安全测试系统等。在测试过程中，锂离子电池没有保护电路提供过流及过压保护，这就要求充放电设备在对锂离子电池进行充放电测试时要具有过电流及过电压的保护功能，同时在电池发生故障造成测试点短路时能够有效地防止测试设备损坏。由于化学电源的生产过程具有不可逆性，且锂离子电池在过充过放的情况下容易发生爆炸，所以可靠性是锂离子电池充放电设备的最根本要求。电池大规模生产用到检测设备中检测点多，结构复杂，要达到较高的可靠性，从硬件上的保护设计是极其重要的。

　　《JB/T 11142-2011 锂离子蓄电池充电设备通用要求》中对锂离子充放电设备的提出过电流、过电压及短路的保护要求，在设备直流输出电压、电流超出规定值及测试点短路时，要求设备能够断开与电池的连接，并且在故障排除后，除保护器件（熔断器）外设备无零部件损坏或功能丧失，可以正常工作。对于日产几十万只电池的生产厂，每天充放电测试点每天要经过近百万次的充放电操作，极易出现过电流、过电压及短路等故障。如果采用一次性熔断保护器件，设备的维修成本比较高。采用TE的PPTC及PolyZEN器件可以更有效地实现故障时的保护，同时降低设备的维护成本。

　　除了对于充放电电路接口外，数据采集通信接口也极易发生过电流等故障，如《JBT 11143-2011 锂离子蓄电池充电设备接口和通讯协议》中所述，锂离子电池充放电设备的拓扑结构见图1。通常充放电系统会通过二级或三级分布式结构实现。各级控制系统之间通过通讯接口传输数据及命令等，由于CAN总线的稳定性及其在工业数据传输网络中的广泛应用，电池充放电系统采用CAN接口作为各级监控系统之间以及监控系统与检测设备的通信接口。对于CAN总线，通常采用在CAN-H和CAN-L上串联TE PPTC的设计实现对于过电流的防护。同时由于现实生产过程中大量的人工操作，测试点采样触点的静电防护必不可少，TE的PESD和SESD器件可以提供很好的静电防护。通过这些保护器件，CAN通讯系统会更加可靠。

　　

　　图1 充电设备拓扑结构

　　综上所述，TE的电路保护器件可以极大地提高锂离子化成系统、容量测试系统等充放电设备的可靠性，降低维护成本，实现安全高效生产。 更多的电路保护解决方案请登录TE官网或联系我们。