關鍵詞： 移動電源 ， 聚合物鋰離子電池 ， MHP-TA ， PPTC

　　近年來，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，作為其載體智能手機和平板電腦也日益增多，移動設備本身電池電量已經(jīng)不能滿足消費者的要求。正是在這樣的市場需求下，移動設備的“加油站”移動電源應運而生，并迅速得到消費者的青睞。但目前不少移動電源使用中出現(xiàn)過安全問題，嚴重的更有爆炸的情況發(fā)生，嚴重威脅到消費者的利益和人身安全。作為一款合格的移動電源，內(nèi)部的安全保護措施必不可少。本文就來探討下移動電源安全保護的措施及出臺統(tǒng)一行業(yè)標準的必要性。

　　移動電源產(chǎn)品通常采用多節(jié)鋰電池并聯(lián)的方式以獲得大容量，從而滿足消費者的需求。大部分消費者片面追求移動電源的大容量，而忽視了其安全性，這是很危險的，容量越大的電池，通常能量密度也高，就需要更好的安全保護才能保證電池的安全使用。由于鋰電池在過充電、過電流及短路等情況下會發(fā)生爆炸起火，從而嚴重影響人身及財產(chǎn)安全。因此，鋰電池的應用必須包含保護電路，如下圖所示。

　　鋰電池保護電路通常包含兩部分：

　　有源器件保護（保護IC和Mosfet），又稱為一級保護，

　　無源器件保護（MHP-TA，PTC，F(xiàn)use），又稱為二級保護。

　　一級保護電路主要是針對電池的過充、過放、過載及短路進行保護，采用IC檢測電池電壓及充放電電流去控制Mosfet導通或關斷從而保證鋰電池工作在安全狀態(tài)。

　　二級保護主要是針對電池的過溫/過熱保護。

　　有了一級保護為什么還需要無源器件的保護呢？

　　原因有三個：

　　1.由于保護電路參數(shù)設計不當或一級保護電路器件故障導致保護電路失效；

　　2.鋰電池芯本身不合格，即使正常充電也有可能起火爆炸；

　　3.并聯(lián)電池組中出現(xiàn)故障電池芯，比如：內(nèi)部短路或電池電壓過低，如果沒有針對每個電池芯的安全保護，將會產(chǎn)生大電流導致電池起火爆炸，如下圖。

　　基于以上原因，國際上針對鋰電池的安規(guī)標準明確要求鋰電池在一級保護失效的情況下可以安全充放電。因此，為了讓鋰電池的應用更加安全，在一級保護電路（IC/Mosfet）的基礎上，又增加了二級無源器件保護，通常使用可恢復保險器件（PTC或MHP-TA）去檢測電池芯的溫度，當溫度異常升高時PTC或MHP-TA呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，阻礙電池的充放電，從而防止鋰電池的起火爆炸，保護原理如下圖。由圖可知，當電池溫度升高時，PTC動作，充電回路高阻，電流接近零，電池溫度迅速下降。

　　保護功能實現(xiàn)

　　1.過流、過充、過溫保護

　　在給電子設備充電的過程中，在不明原因造成過流、過充，短路的情況下，移動電源可通過內(nèi)部保護電路（一級保護）確保手機等智能設備的安全。內(nèi)置溫度感應器件（二級保護/TE公司的MHP-TA/PPTC器件），當電芯溫度超出預設值時，關閉電路，從而有效保護移動電源和充電電池的安全性。

　　2.過放保護

　　移動電源給不同數(shù)碼產(chǎn)品進行充電時，移動電源過度放電會影響其壽命，甚至會燒壞手機等數(shù)碼產(chǎn)品。移動電源內(nèi)部一級保護電路通過電壓智能檢測系統(tǒng)，當鋰電池電壓低于其過度放電電壓檢測點時將激活過度放電保護，使功率MOSFET由開通轉(zhuǎn)變?yōu)榍袛喽刂狗烹?，以避免移動電源過度放電現(xiàn)象產(chǎn)生。

　　3.電芯保護

　　電芯作為移動電源的核心部件，其質(zhì)量直接影響著移動電源的性能。一般而言，品牌移動電源廠商多選用質(zhì)量較為可靠的鋰電芯，作為最核心的安全保障，移動電源電芯起著至關重要的作用。鋰電池芯本身不合格，即使正常充電也有可能起火爆炸。因此，增加二級無源保護器件（TE公司的MHP-TA/PPTC器件）就顯得十分必要。

　　移動電源行業(yè)統(tǒng)一標準的必要性

　　作為移動電源中成本最高的部件，電芯好壞直接決定產(chǎn)品的質(zhì)量。目前移動電源市場常見的電芯主要有兩種，一種是柱狀鋰離子電芯18650，另一種就是聚合物鋰離子電芯。由于目前移動電源行業(yè)尚無統(tǒng)一的標準，市場上不少移動電源制造商為了降低成本而使用品質(zhì)不合格的電芯甚至舊電芯，而移動電源的使用一般是貼身和隨身攜帶，且會在不同的環(huán)境、情形下充放電，因此這類產(chǎn)品使用中涉及人身的安全事故頻發(fā)，隱藏的安全隱患叫人防不勝防。

　　針對鋰電池的安全性要求，各國家及國際組織都出臺了相應的標準及規(guī)范以保證鋰電池的安全使用，由于移動電源最近兩年才大規(guī)模進入市場，國內(nèi)還沒有針對移動電源的安全標準，導致市場混亂，產(chǎn)品安全事故頻發(fā)，相關部門及行業(yè)協(xié)會正在研究討論制定移動電源產(chǎn)品的安全標準，從而規(guī)范市場，保障消費者的人身及財產(chǎn)安全。因此出臺統(tǒng)一的行業(yè)安全標準已勢在必行。統(tǒng)一的行業(yè)標準有助于提升移動電源生產(chǎn)商的市場準入門檻。對應于鋰離子電池的安全標準，TE公司有一系列的無源類保護器件，如PPTC、FUSE、MHP-TA等器件來安全可靠地保護移動電源。