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PTC熱敏電阻在新能源汽車鋰電池過熱保護(hù)中的作用
今天，小編為大家介紹一下目前在新能源汽車領(lǐng)域面臨的電池?zé)岱€(wěn)定性問題，以及其中的PTC熱敏電阻的作用。
我們知道，隨著大量電動(dòng)汽車投入使用，電池一致性差的質(zhì)量問題正在逐漸暴露出來。來自國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局的數(shù)據(jù)顯示，2018年，我國(guó)至少發(fā)生了40起涉及新能源汽車的火災(zāi)事故，相當(dāng)于平均每月約發(fā)生3起火災(zāi)事故。與此同時(shí)，新能源汽車還存在三電安全問題突出、召回比例高等問題。新能源汽車的安全形勢(shì)值得警惕。
鋰電池起火爆炸，資料圖
從鋰電池本身化學(xué)構(gòu)造角度來分析，鋰電池起火爆炸是由于鋰離子電池?zé)崾Э囟a(chǎn)生的，根源主要是電極和電解液之間產(chǎn)生的劇烈的化學(xué)放熱反應(yīng)，熱量的無限制擴(kuò)散造成。
研究表明，在對(duì)電池系統(tǒng)的熱分析中，磷酸鐵鋰的熱穩(wěn)定性從材料上來講是最好的。電池的安全性首先取決于自身材料的安全性。要增加電池的安全性，高能量的電池就可能需要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中加入特定的保護(hù)裝置，比如冷卻系統(tǒng)、防爆系統(tǒng)等。
在單體層面，除常規(guī)熱安全設(shè)計(jì)外，更重要的是要建立單體自激發(fā)熱保護(hù)。讓單體能根據(jù)自身感受的溫度，調(diào)整自己的電流輸出或功率輸出。電池如果可以關(guān)閉反應(yīng)，其產(chǎn)熱也就終止了。
PTC熱敏電阻，資料圖
這其中，起到溫度傳感器監(jiān)測(cè)作用的PTC熱敏電阻材料，其重要特征便是溫度升高到一定程度時(shí)，該材料就會(huì)從一個(gè)良好的導(dǎo)電態(tài)變成絕緣態(tài)，這將是單體熱保護(hù)技術(shù)中的重要路徑之一。 正溫度系數(shù)熱敏電阻，即PTC（positive temperature coefficient）。它是一類阻值隨溫度提高而增大的溫度傳感器材料。PTC在鋰離子電池中的應(yīng)用已經(jīng)研究多年，目前在部分消費(fèi)類電池和動(dòng)力電池中有廣泛應(yīng)用。 具體來說，在鋰離子電池中安裝PTC熱敏電阻元件，綜合考慮了電池內(nèi)部的壓力和溫度。當(dāng)電池因過充而升溫時(shí)，電池內(nèi)阻迅速提高，從而限制電流，使正負(fù)極之間的電壓降為安全電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的自動(dòng)保護(hù)功能。 不可否認(rèn)的是，今后和未來一段時(shí)間，電池的安全性問題，將伴隨系能源汽車電池比能量的提高而變得愈加嚴(yán)峻。相信，在未來，隨著PTC熱敏電阻等溫度傳感器檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，一定可幫助解決汽車鋰電池過熱保護(hù)的老大難問題，我們拭目以待。
來源：傳感器專家網(wǎng)
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