電動車鋰電池中使用熱敏電阻溫度傳感器的作用

在充電電池中使用熱敏電阻溫度傳感器，是為確保電池保持最佳性能和安全、為穩(wěn)定監(jiān)控充電電池組的溫度、是為安全保駕護航！

熱敏電阻器（Thermistor）是一種電阻值對溫度極為靈敏的半導體元件，溫度系數可分為正溫度系數熱敏電阻PTC和負溫度系數熱敏電阻NTC。

NTC熱敏電阻用于溫度測量，溫度控制，溫度補償等，稱為溫度傳感器。

PTC熱敏電阻用于溫度的測量與控制，還可用作加熱元件，同時起到“開關”的作用，兼有靈敏元件，加熱器和開關三種功能，稱為“熱敏開關”。

NTC熱敏電阻指負溫度系數，是指著溫度的升高，其阻值明顯減小，又簡稱為NTC。利用該特性，NTC元件在小家電中常用于軟啟動和自動檢測及控制電路等。

PTC熱敏電阻指正溫度系數，是指著溫度的升高，其阻值明顯增大，又簡稱為PTC。利用該特性，正溫度系數熱敏電阻多用于自動控制電路。

鋰離子電池對“過充電”十分敏感。當充電至電池兩端電壓過高時，會增加電池漏液、冒煙、燃燒、爆裂的危險，并且這類危險往往劇烈。過充電可能由充電失控、電極錯誤或使用不正確的充電器造成。

保護電路的任務

這是針對電池可能出現(xiàn)的各種故障，對電池充放電狀態(tài)的參數進行監(jiān)控，以保證電池壽命和效能，使電池以及外部設備免受損壞。

電池中NTC熱敏電阻功能主要如下：

1、可以保證電池的設計循環(huán)壽命

2、電池可以更加經濟有效的充電。

3、熱敏電阻進行精確的溫度測量是顯示電池剩余時間的重要輔助元件。

△ 應用 NTC 熱敏電阻器的溫度檢測的二次電池和充電器的電路實例

電池通常采用由電池保護專用集成 IC 和金屬氧化物場效應管組成的一次保護電路。保護IC 通過監(jiān)測電池兩端電壓以及放電電流來控制FET 的導通或關斷，防止過充電、短路、過放電等故障。

早期的電池采用保險絲或雙金屬片等作為在過流、短路、超溫時的二次保護裝置。但由于電池過流等故障往往是暫時性的，并不意味著電池的永久性損壞，保險絲不可恢復的缺點使電池制造商的質量保證成本增加；而雙金屬片雖然可以自恢復，但是會不停地動作/恢復，會導致觸點早期疲勞磨損進而粘連從而失去保護作用，另外雙金屬片對于便攜式設備對電池體積和重量方面的苛刻要求而言，體積和重量都較大。

針對以上問題，有以下的解決方案：

過充電保護：

按照GB/T18287-2000 對鋰離子電池過充電保護的要求，以兩種情況進行過充電測試：

①電池沒有保護電路；

②僅僅安裝電池保護專用PTC 保護。

期間監(jiān)測電池電壓和表面溫度，能夠觀察到不帶PTC 保護的電池在過充電時表面溫度最高可達到接近120℃，最終會漏液或起火、爆炸；而裝有PTC（硅熱敏線性電阻）的電池其表面溫度不會超過80°C。

短路保護：

電池在外部短路時，電流可達15A 以上，一般情況下，功率場效應管的極限工作參數會被輕易超過；另外，短路時保護IC的工作狀態(tài)不可能保持穩(wěn)定。以上問題都導致電池短路保護功能不夠完善。

PTC 可以在MOS 管被擊穿之前提供保護，確保電池的循環(huán)壽命，降低制造商的質量保證成本。