NTC热敏电阻温度传感器保障锂离子电池的安全性(2)

2021-06-23       来源:www.weilianchina.com       

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监测电池温度

电池温度过低会降低充电速度,而过高的电池温度会造成危险。保持正确的充电温度范围还有增加电池寿命的好处。

锂离子电池通常增加5°C(9)°F) 充电所需的2-3小时内的温度. 这种温升是正常的,是由于充电循环中发生的化学反应造成的。为避免危险,蓄电池的增加量不得超过10°C(18)°F) 充电期间 .

在充电循环期间,蓄电池周围环境的温度对蓄电池的温度有很大的影响。充电的化学反应产生的热量会提高电池的初始温度。这个锂离子电池充电时的最佳温度范围很窄,在10℃之间°C和30°C(41)°F至86°F) .快速充电,虽然可以接受,但要求电池温度不超过45°C(113)°F). 充电超过45°C(113)°F) 会降低电池性能。

超温危险

过温,无论是由于过电流、过电压、高环境温度,还是这些因素的任何组合,都可能导致热失控. 这是一种危险的情况,可能导致电池起火甚至灾难性爆炸。为了避免热失控,电池温度不能超过安全上限。

必须仔细遵守安全充电的温度上限。电池爆炸临界温度随锂离子电池化学成分的不同而变化很大 :

130°C至150°C(266)°F至302°F) –锂钴氧化物,主要用于消费电子产品

170°C至180°C(338)°F至356°F) –锂镍锰钴氧化物,广泛用于车辆

250°C(482)°F) –锂离子锰氧化物,在电池驱动的手动工具中很流行

如果要避免潜在的灾难,在达到这些温度之前,必须完全关闭电池充电电压。

锂离子充电控制器

提出了一种安全高效的锂离子电池充电方案. 精确控制充电电流、电压以及由此产生的电池温度管理,要求锂离子电池充电器采用精密的电子控制电路。这些控制器利用预先确定的设定值和算法来动态调整充电电压。这将在整个充电周期内将电池温度保持在既定的安全限值内。

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通常称为ADC,这些模拟到数字控制器采用温度传感器,物理安装在锂离子电池上,为控制器提供温度数据。利用此反馈,控制器可补偿电池温度过高或过低、过高的环境温度,并在电池达到临界高温时完全停止充电。

 

NTC热敏电阻温度传感器提供锂离子电池的安全性 上海维连电子60锂离子充电控制器,带电池温度监测器

NTC热敏电阻温度传感器监测锂离子电池的温度

在大功率应用中,充电控制器需要在锂离子电池上安装多个温度传感器. 至少有一个传感器监测每个电池单元。NTC热敏电阻是传感器的选择,以提供温度反馈到ADC. 充电控制器根据控制器的类型和电池中电池的数量单独或整体地监控电池单元的温度。

NTC热敏电阻温度传感器监测锂离子电池的温度 上海维连电子NTC热敏电阻温度传感器监测锂离子电池的温度


NTC热敏电阻传感器通过直接接触蓄电池单元体获得必要的温度读数. 或者,将温度传感器安装在电池的电气端子上以获得电池温度。

 

温度传感器选择

作为锂离子电池充电的关键部件,选择正确的电池温度传感器也至关重要。传感器的选择应考虑:

精度-临界温度测量所需的精密公差

可靠性——有保证的规格和稳定的特性

响应能力–低热时间常数,提供及时的控制器反馈

耐用性——优质部件和精密制造的耐用寿命

为锂离子电池选择NTC热敏电阻温度传感器可能需要额外考虑:

在电池的预期工作温度范围内,公差不超过5%,以确保测量正确

电池环境和结构决定了传感器是嵌入、接触安装还是需要外壳

适当的外壳可以提供容易和安全的安装,有效的热传导和防止物理损坏

传感器外壳和热敏电阻输出之间的高压隔离确保了安全性和操作的完整性

值得信赖的维连NTC热敏电阻传感器

维连热敏电阻温度传感器具有电气和机械规格,是锂离子电池充电应用的理想选择。这个 DG玻璃封装系列NTC热敏电阻传感器已成为电信、UPS电源和电动汽车行业应用的首选。

 


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