鋰電池應(yīng)用火熱，但安全保護(hù)才是關(guān)鍵

（文/程文智）近幾年，鋰電池應(yīng)用越來越火熱，預(yù)計(jì)2021年新能源汽車銷量將達(dá)340萬輛，另外，還有市場保有量超過3億輛的兩輪電動車，以及每年產(chǎn)量超過2億多臺的電動工具等等，更別說筆記本電腦、智能手機(jī)、平板電腦等電子產(chǎn)品了，基本都會用到鋰電池。隨著鋰電池技術(shù)的成熟，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣，但隨之而來的安全問題也更為突出。

圖：Littelfuse華南區(qū)產(chǎn)品高級應(yīng)用工程師蔣浩峰

據(jù)應(yīng)急管理部統(tǒng)計(jì)，2021年以來，我國已經(jīng)發(fā)生電動自行車火災(zāi)1萬多起，且多起造成了人員傷亡，另外，新能源汽車的自燃或冒煙事故也能時(shí)常在新聞中見到。那么如何解決新能源技術(shù)應(yīng)用過程中的安全問題，讓事故誘因無處遁形，防患于未然？帶著這個(gè)問題，我們采訪了電路保護(hù)專家，Littelfuse公司華南區(qū)產(chǎn)品高級應(yīng)用工程師蔣浩峰先生。

對于鋰電池引起的事故，Littelfuse華南區(qū)產(chǎn)品高級應(yīng)用工程師蔣浩峰認(rèn)為，事故的原因有很多，很難去確定到底是哪一個(gè)環(huán)節(jié)的問題導(dǎo)致的，但是卻可以采取一些措施來減少，或者防止此類事故發(fā)生。

使用更加可靠的電路保護(hù)器件

鋰電池中很關(guān)鍵的是電池管理系統(tǒng)，而在電池管理系統(tǒng)中，除了精準(zhǔn)的采樣，對充放電的精準(zhǔn)控制外，對電路的全方位保護(hù)也非常重要。據(jù)蔣浩峰介紹，在電池管理系統(tǒng)的保護(hù)方面，Littelfuse可提供AECQ兼容性保險(xiǎn)絲437、438、440等系列，以及車規(guī)級TVS二極管；在電池管理系統(tǒng)的均衡采樣上也會用到其保險(xiǎn)絲和TVS array，或者TVS二極管來做過流保護(hù)和過壓保護(hù)。

談到汽車用的保險(xiǎn)絲，蔣浩峰非常自豪地表示，Littelfuse自1927年成立的時(shí)就在做保險(xiǎn)絲業(yè)務(wù)了，到現(xiàn)在已經(jīng)積累了非常豐富的經(jīng)驗(yàn)，“為了更好地服務(wù)汽車客戶，我們還專門成立了一個(gè)汽車部門來做汽車內(nèi)用的保險(xiǎn)絲，當(dāng)然，他們還提供汽車內(nèi)的其他產(chǎn)品。就現(xiàn)在來說，一輛純電動汽車的電池內(nèi)就需要用到200多個(gè)保險(xiǎn)絲，電池容量更大的汽車可能會用得更多?！?/p>

圖：電動自行車充放電控制板

他表示，汽車內(nèi)用的保險(xiǎn)絲產(chǎn)品要求更高，而且目前是沒有車規(guī)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的，很多時(shí)候可能參照的還是工業(yè)級的標(biāo)準(zhǔn)。不過，據(jù)蔣浩峰透露，Littelfuse公司正在積極推進(jìn)車規(guī)級認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)，預(yù)計(jì)明年年初會有保險(xiǎn)絲相關(guān)的車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)推出。

說到車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)，蔣浩峰舉例說，汽車用的產(chǎn)品對震動、壽命和溫度有更高的要求，因?yàn)槠噧?nèi)電子產(chǎn)品的工作環(huán)境更加惡劣，需要更加抗撞擊和耐磨損，比如保險(xiǎn)絲如果是用錫焊接在電路板上的話，經(jīng)過一定時(shí)間的使用后，有可能會發(fā)生脫落的風(fēng)險(xiǎn)，而如果用壓接的方式連接的，這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)就會降低不少。

“我們跟車廠和上游企業(yè)聯(lián)合做了差不多20多項(xiàng)針對汽車的測試，希望將產(chǎn)品做得更好，更適合汽車的使用。未來，我們會將這些測試做成一個(gè)推廣標(biāo)準(zhǔn)。”蔣浩峰對電子發(fā)燒友網(wǎng)表示。

他總結(jié)說，使用更加嚴(yán)格的電路和電池保護(hù)策略，可以大大降低鋰電池發(fā)生故障的幾率。

圖：直流充電樁內(nèi)的電路保護(hù)解決方案

除了汽車，今年還有一個(gè)鋰電池的應(yīng)用市場比較火熱，那就是移動儲能。移動儲能設(shè)備目前主要是在國內(nèi)制造出口海外，比如電小二的戶外電源產(chǎn)品90%都是出口海外的。這與歐美的戶外市場比較成熟有關(guān)，歐美人在業(yè)余生活中常常會選擇戶外旅游、露營、釣魚等戶外活動。比如在美國，據(jù)Outdoor Foundation網(wǎng)站統(tǒng)計(jì)，全美每年參與過戶外活動的人口常年維持在48%以上，而戶外電源產(chǎn)品由于其大容量、大功率、安全便攜等憂點(diǎn)，在歐美很受歡迎。

圖：Littelfuse的移動儲能解決方案

而東南亞、非洲等市場由于電力基礎(chǔ)設(shè)施不太完善，時(shí)常會發(fā)生停電的情況，有一個(gè)戶外電源做備份也是很方便的。因此，移動儲能市場潛力巨大。

蔣浩峰表示，國內(nèi)市場相對來說，現(xiàn)在還不大，但隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們戶外活動的增多，相信未來幾年的需求也會增長起來。

但同時(shí)，他也有一個(gè)擔(dān)憂，因?yàn)槟壳暗囊苿觾δ墚a(chǎn)品并沒有像汽車電池那樣有足夠多的電路保護(hù)。對此，他也正在做一些調(diào)研，希望將移動儲能產(chǎn)品做得更加安全可靠，畢竟安全性是至關(guān)重要的。

除了電路保護(hù)，Littelfuse公司還布局了兩大市場

據(jù)蔣浩峰介紹，除了電路保護(hù)解決方案，Littelfuse公司還布局了另外兩大市場，即功率器件和傳感器產(chǎn)品技術(shù)及解決方案。其中通過收購IXYS公司后，使得Littelfuse公司在功率控制器件上的實(shí)力大大增強(qiáng)。拿車載充電器應(yīng)用來說，Littelfuse公司可以提供功率MOSFET、整流管、快恢復(fù)二極管、柵極驅(qū)動器、晶閘管等等產(chǎn)品。

此外，據(jù)他透露，目前很多場所都開始部署的AED除顫儀，其內(nèi)部使用的功率器件大部分都是Littelfuse公司提供的。

至于傳感器解決方案，其磁性傳感器系列產(chǎn)品包括簧片開關(guān)、磁簧傳感器、霍爾效應(yīng)傳感器和磁簧繼電器，以及裸露和包裝的磁驅(qū)動器。汽車、家電、工業(yè)控制、智能家居內(nèi)很多領(lǐng)域都在使用Littelfuse的磁性傳感器解決方案。

據(jù)悉， 為提高產(chǎn)品的核心競爭力， Littelfuse公司一直致力于產(chǎn)品的全球化戰(zhàn)略， 推進(jìn)以東南亞為核心生產(chǎn)基地的構(gòu)建。為了更好的服務(wù)本土用戶，形成以北京、上海、深圳為核心的三大銷售前端，以上海、無錫、昆山、蘇州、東莞、中山為技術(shù)支撐的研發(fā)生產(chǎn)基地的業(yè)務(wù)布局。應(yīng)用領(lǐng)域包括但不止于新能源、消費(fèi)類、醫(yī)療、家電消費(fèi)、安防、通訊等領(lǐng)域。值得一提的是，目前新能源領(lǐng)域的頭部企業(yè)都與Littelfuse公司有著深度合作。