談?wù)勲姵豍ACK模組的短路保護(hù)

新能源汽車網(wǎng)訊 電池包（Pack）的短路安全性，越來越受到消費(fèi)者的重視。除了pack層極的短路保護(hù)之外，模組層級也需要考慮短路保護(hù)設(shè)計(jì)，GBT31485對模組的短路也有要求。這里我們分享一些模組短路保護(hù)的思路，拋磚引玉。

模組的短路包含模組的高壓連接外短路與采樣線短路兩種常見情況。

1. 模組的高壓連接外短路

模組的短路危害方式可分為兩種，一種是短時(shí)間的短路，一種是長時(shí)間的短路。

(1)模組的短時(shí)間的外短路，即外部在短時(shí)間短路時(shí)，模組的所有電芯都都處于短路回路中，根據(jù)模組的電壓、DCR與短路電阻(如測試設(shè)備電阻等)計(jì)算，短路電流常達(dá)到3000~5000A。在很短的時(shí)間內(nèi)，模組內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生大量的熱，如果設(shè)計(jì)上不做保護(hù)，電芯很容易出現(xiàn)防暴閥打開，甚至起火的安全風(fēng)險(xiǎn)。

針對這種情況，可以在每個(gè)Cell的內(nèi)部設(shè)計(jì)一個(gè)Fuse(國外有針對每個(gè)電芯焊接一個(gè)Fuse的設(shè)計(jì)，國內(nèi)也有針對每個(gè)電芯配一個(gè)貼片F(xiàn)use的設(shè)計(jì)，具體形式可以有很多種)，在短路瞬間，斷開電流回路,起到短路保護(hù)的作用。(也有采用PTC進(jìn)行保護(hù)的方案，溫度升高時(shí)電芯電阻陡增，從而限制大的短路電流。)

(2)模組長時(shí)間的短路，上面我們已經(jīng)提到，通過電芯的fuse，當(dāng)模組短路時(shí)，可以斷開回路，是否意味著pack系統(tǒng)因?yàn)殡娏骰芈返臄嚅_就安全呢？實(shí)際上并不是這樣的。這一點(diǎn)容易被忽視掉。

我們先講電芯fuse斷開的情況，根據(jù)下圖所示，模組短路時(shí)，電流回路已經(jīng)斷開，即Fuse2由通路轉(zhuǎn)為開路(短路時(shí)，一般會(huì)有其中一串先斷開，很少有多串同時(shí)斷開的情況)，由于外短路的連接，Cell2的外部形成一個(gè)UCell1+Ucell2+UcellX的電壓，這個(gè)反向電壓可能會(huì)對電芯內(nèi)部進(jìn)行電解，同時(shí)累積熱量，當(dāng)熱量達(dá)到一定長度后，電解產(chǎn)生的氣體將沖破防暴閥，容易出現(xiàn)起火現(xiàn)象。

說明：以上的Fuse1是指Cell內(nèi)部的保險(xiǎn)部件，在電芯短路時(shí)會(huì)斷開電芯與外界的連接。 Fuse1Cell1Fuse2Cell2Fuse3Cell3+_U反=UCell1+Ucell2+UcellX外部短路部件 短路后，新的電壓回路