电动车锂电池中使用 Thermistor热敏电阻温度传感器的作用

在充电电池中使用热敏电阻温度传感器，是为确保电池保持最佳性能和安全、为稳定监控充电电池组的温度、是为安 全保驾护航！

热敏电阻器（Thermistor）是一种电阻值对温度极为灵敏的半导体元件，温度系数可分为正温度系数热敏电阻PTC和负温度系数热敏电阻NTC。

NTC热敏电阻用于温度测量，温度控制，温度补偿等，称为温度传感器。

PTC热敏电阻用于温度的测量与控制，还可用作加热元件，同时起到“开关”的作用，兼有灵敏元件，加热器和开关三种功能，称为“热敏开关”。

NTC热敏电阻指负温度系数，是指着温度的升高，其阻值明显减小，又简称为NTC。利用该特性，NTC元件在小家电中常用于软启动和自动检测及控制电路等。

PTC热敏电阻指正温度系数，是指着温度的升高，其阻值明显增大，又简称为PTC。利用该特性，正温度系数热敏电阻多用于自动控制电路。

锂离子电池对“过充电”十分敏感。当充电至电池两端电压过高时，会增加电池漏液、冒烟、燃烧、爆裂的危险，并且这类危险往往剧烈。过充电可能由充电失控、电极错误或使用不正确的充电器造成。

保护电路的任务

这是针对电池可能出现的各种故障，对电池充放电状态的参数进行监控，以保证电池寿命和效能，使电池以及外部设备免受损坏。

电池中NTC热敏电阻功能主要如下：

1、可以保证电池的设计循环寿命

2、电池可以更加经济有效的充电。

3、热敏电阻进行精确的温度测量是显示电池剩余时间的重要辅助元件。

△ 应用 NTC 热敏电阻器的温度检测的二次电池和充电器的电路实例

电池通常采用由电池保护专用集成 IC 和金属氧化物场效应管组成的一次保护电路。保护IC 通过监测电池两端电压以及放电电流来控制FET 的导通或关断，防止过充电、短路、过放电等故障。

早期的电池采用保险丝或双金属片等作为在过流、短路、超温时的二次保护装置。但由于电池过流等故障往往是暂时性的，并不意味着电池的永久性损坏，保险丝不可恢复的缺点使电池制造商的质量保证成本增加；而双金属片虽然可以自恢复，但是会不停地动作/恢复，会导致触点早期疲劳磨损进而粘连从而失去保护作用，另外双金属片对于便携式设备对电池体积和重量方面的苛刻要求而言，体积和重量都较大。

针对以上问题，有以下的解决方案：

过充电保护：

按照GB/T18287-2000 对锂离子电池过充电保护的要求，以两种情况进行过充电测试：

①电池没有保护电路；

②仅仅安装电池保护专用PTC 保护。

期间监测电池电压和表面温度，能够观察到不带PTC 保护的电池在过充电时表面温度最高可达到接近120℃，最终会漏液或起火、爆炸；而装有PTC（硅热敏线性电阻）的电池其表面温度不会超过80°C。

短路保护：

电池在外部短路时，电流可达15A 以上，一般情况下，功率场效应管的极限工作参数会被轻易超过；另外，短路时保护IC的工作状态不可能保持稳定。以上问题都导致电池短路保护功能不够完善。

PTC 可以在MOS 管被击穿之前提供保护，确保电池的循环寿命，降低制造商的质量保证成本。