自从锂离子（Lithium-Ion， Li-ion）电池替代镍氢（NiMH）电池以来，越来越常运用在手机、平板计算机、超轻薄笔电及其他可携式电子产品，近几年来这些电子产品对电池容量要求越来越高，但一起要求电池体积要更小和更薄，这使得锂电池要具有更高容量密度。
锂聚合物（Lithium Polymer， LiP）电池可满意更薄的要求，所以其商场占有率不断提高，特别是才智手机、平板计算机及超轻薄笔电简直全部都是运用锂聚合物电池。但因为锂离子电池在某些乱用状况下会发生起火燃烧，乃至爆破，例如过充电（Overcharge）、短路及高温等状况都会导致电池内部发生热能和气体，使得电池胀大、决裂及起火，因而锂离子电池安全性也引起制造商、终端运用者及管理部门注重。
我国及其他国家都针对电池先后发布该国自身的安全规范，像是我国GBT18287和GB31241-2014、美国及北美区域适用的UL1642及 UL2054、欧盟的EN60950 与EN62133、日本PSE及韩国KC规范等，这些规范在规范商场和维护顾客方面都具有积极作用。
挑选适宜被迫维护器材 保证锂电池安全
在许多状况下，电池规划者在挑选被迫维护器材时都会遇到一些问题，例如是否要运用被迫维护器材？用哪一种？对锂电池来说，安规规范和功能要求互相冲突，有时难以一举两得，怎么办？
本文将阐明怎么挑选适宜的被迫维护器材保险丝（Fuse）/可自恢复的聚合物正温度系数（Polymeric Positive Thermal Coefficient， PPTC）/MHP-TA（Metal Hybrid PPTC-Thermal Activation Device），以一起满意安规规范及主机对锂电池充放电功能要求，本文中的安规规范以UL2054为例。
一次性熔断保险丝较软弱
这儿说到的保险丝是一次性熔断保险丝（熔丝），在锂电池运用中一般包括热保险丝（Thermal Fuse）和慢断型外表黏着保险丝（SMD Fuse）（表1）。
一次性熔断保险丝的不行恢复性使得规划者在选用时需求分外慎重，防止在电池拼装、测验以及运用中，简略因为失误而使得电池遭受损坏。
挑选慢断型保险丝另一个首要意图是受约束电源（Limited Power Source， LPS）要求，如表2。一般会挑选额定电流为5安培（A）的外表黏着型Fuse，因可一起满意LPS及电池充放电要求，因为SMD Fuse不行恢复性，因而所挑选的慢断型Fuse熔断时刻有必要比维护%&&&&&%的过电流动作时刻长，然后保证当维护电路正常作业时，Fuse不会动作而熔断。
维护组件供货商要到达这样要求，Fuse在出产进程中要具有超卓的质量操控，以保证功能一致性。因为LPS约束Fuse最大标准为5A，因而难以满意对充放电要求高运用（表3）。
PPTC功能/安规须归纳考虑
PPTC是正温度系数热敏电阻，广泛运用于锂电池维护电路中，跟着锂电池容量不断添加，及手机等可携式电子产品对电池电流需求不断提高，在挑选PPTC时所需求考虑要素也越来越多，一方面既要满意产品功能要求，一起又要满意锂电池的安规要求（图1）。
图1 挑选PPTC时考虑要素多，要满意产品功能又要满意锂电池安规要求。
．装置办法
PPTC 是温度灵敏器材，因而须充沛考虑其在电池中的装置办法及出产进程，例如回流焊温度曲线设置及有用操控、回流焊次数、电路板点胶及固化办法（紫外线照耀仍是高温烘烤）、低温注塑参数设置（压力、温度及时刻），以及是否有手艺焊的进程。PPTC有或许因为在这些制程中遭到压力及高温而增大电阻，直接影响坚持电流及动作特性。
外表黏着型PPTC透过回流焊装置在印刷电路板（PCB）上，焊盘巨细、铜箔厚度、走线宽度及相邻元器材发热等要素都会影响到PPTC散热功能，然后影响坚持电流与动作特性。
带状PPTC透过电阻焊或雷射焊办法，与锂电池芯电极及镍带与PCB板相连，因而镍带的长度、宽度及厚度会影响散热功能，然后影响PPTC坚持电流及动作特性（图2）。
图2 带状PPTC与锂电池芯电极及镍带与PCB板相连
．安规要求
关于PPTC运用在锂电池中时，LPS对其要求与Fuse不同，挑选时需求考虑要素较多，特别是需要一起满意高温下大电流放电要求与安规中过充电要求，不只要考虑PPTC自身特性，还需要合作具体项目所选用的锂电池芯进行过充电实验。不同厂家、不同标准类型的锂电池芯在过充电实验中具有不同温度及安全特性。 外表黏着型PPTC在电路板上方位间隔电池芯较远，因而不能充沛感测到电池芯温度改变，并且还会遭到电路板上布线及其他组件发热影响，因而为满意安规要求，挑选外表黏着型PPTC时应该要稍微下降电流标准。
关于带状PPTC，在电池规划和出产进程中，不能遭到外力和施加在器材上应力；与电池芯衔接办法、贴合程度及镍带尺度都会影响到电池是否能经过安规测验（图3）。
图3 不带过流维护器材的电源的约束
MHP-TA体积小/温度维护精度高 合适大电流需求
MHP-TA是可恢复的温度维护器材，体积小并且温度维护精度高，因而合适大电流需求，是大容量锂电池安全维护抱负挑选（图4）。
图4 MHP-TA体积小
MHP-TA分为高电流（15A）和低电流（6A）两个系列，别离对应不同的动作温度，如表4所示。
．挑选组件考虑
MHP-TA温度维护精度高，导通电阻小，且功能根本上不会跟着时刻及动作次数而改变，因而MHP八成运用在关于温度维护和功能要求较高的锂电池。
在坚持电流方面，低电流标准的MHP与PPTC具有根本相同功能，可是在锂电池芯维护方面，不同温度特性及安全功能的电池芯可选用不同动作温度MHP，然后更充沛利用锂电池充放电功能，以及供给更安全维护。当要求电池电流较高时，例如在60度下要求大于3.2A时，PPTC便难以满意要求，而MHP则是较好挑选，特别是高电流系列的MHP，既能够满意大电流需求，又能够有用维护锂电池芯（图5）。
图5 不同温度也会影响电池芯的安全功能
依据锂电池最大电流要求挑选MHP标准之后，还要经过过充电测验，一般是6V/1C、2C，或9V、12V等标准要求，MHP电流及温度标准越低，对电池安全维护越好，可是这与电池电流要求互相矛盾，因而在挑选时需要统筹这两方面要求；但在有些状况下难以一起满意，则需要和客户交流，在这两方面要求之间求取平衡，例如下降电池在高温下大电流要求，然后满意安规要求。
在电池的规划和拼装进程中，MHP-TA不能遭受外力，而施加在器材上或两端子上的应力会对MHP的电阻及温度特性发生影响。与电池芯衔接办法、贴合程度及镍带的尺度都会影响到电池是否能经过安规测验（图6）。
图6 MHP-TA与电池芯衔接办法、贴合程度及镍带尺度皆会影响安规测验。
LPS要求受约束电源
简直一切手机制造商都会要求锂电池要能满意安规中LPS要求。MHP对LPS的要求和PTC相同。在一般状况下，MHP被装置到电池中时，散热条件不如外部测验时，因而锂电池中MHP所具有实践坚持电流特性将会略低于标准书中所规则的电流值。根据锂电池的充电特性，动作温度为90度标准的MHP很少能够用于锂电池安全维护，所以除掉90度标准MHP外，一切低电流系列MHP根本上都能够满意LPS。笔记本电脑及一些平板计算机要求较高放电电流，能够选用高电流系列MHP，并且藉由其他规划办法去满意LPS。
了解电池规划办法 挑选合适电池芯
总结来说，温度保险丝Thermal Fuse因为体积大及手艺焊接等要素，现已越来越少用于锂电池维护；外表黏着型PPTC因为其体积小、成本低、回流焊制程简略等要素，用于手机电池维护的状况越来越见，可是难以满意具有大电流要求平板计算机以及笔记本电脑电池需求；带状PPTC的维护作用杰出，因而依然有一些锂电池选用，特别是更合适于金属外壳的方形锂离子电池装置；MHP-TA具有温度维护精度高、导通电阻小并且安稳等功能优势，因而被广泛运用于对安全要求较高的高阶可携式电子产品，特别是具有大电流以及高电压要求的笔记本电脑电池，简直全部都是选用这一类产品。
满意锂电池功能要求和经过安规测验的要害，不只与维护器材类型及标准挑选有关，也和具体电池芯品种、充放电功能、安全特性、维护器材的衔接装置办法、电路板及电池拼装的散热条件密切相关，因而在打开新电池项目时，为能更精确、敏捷供给Fuse/PPTC/MHP-TA样品，与电池规划者多交流交流，尽或许地多了解电池功能要求、拼装办法、安规要求及具体制程等等，都有助于防止因为实验不经过而形成项目延误。
