在電動(dòng)汽車技術(shù)迅猛發(fā)展的當(dāng)下，電池作為核心部件，其性能與安全至關(guān)重要。汽車電池管理系統(tǒng)(BMS)肩負(fù)著監(jiān)測(cè)與調(diào)控電池狀態(tài)的重任，以確保電池高效、安全運(yùn)行。其中，溫度是影響電池性能與壽命的關(guān)鍵參數(shù)，精準(zhǔn)的溫度測(cè)量不可或缺。NTC 熱敏電阻，作為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，憑借其獨(dú)特的電阻 - 溫度特性，在汽車電池電路的溫度測(cè)量領(lǐng)域占據(jù)了舉足輕重的地位。

監(jiān)測(cè)電池溫度

在汽車電池系統(tǒng)里，各個(gè)電池單體在充放電過程中會(huì)產(chǎn)生熱量，倘若熱量無法及時(shí)散發(fā)，便可能引發(fā)電池過熱，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致熱失控，危及車輛及乘客安全。NTC 熱敏電阻通常緊密貼合電池單體或模塊壁，亦或是連接在電氣接點(diǎn)處，用于精準(zhǔn)捕捉 “熱點(diǎn)” 溫度。由于其對(duì)溫度變化極為敏感，能夠快速、準(zhǔn)確地感知電池溫度的細(xì)微波動(dòng)，并將溫度變化轉(zhuǎn)化為電阻值的改變，進(jìn)而通過測(cè)量電路轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，傳輸至電池管理系統(tǒng)。BMS 依據(jù)這些溫度數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)調(diào)控電池的充放電過程，確保電池始終處于適宜的工作溫度區(qū)間。

保護(hù)電池免受過熱影響

當(dāng)電池溫度超出正常工作范圍時(shí)，NTC 熱敏電阻電阻值的顯著變化會(huì)觸發(fā)電池管理系統(tǒng)的保護(hù)機(jī)制。例如，當(dāng)溫度過高時(shí)，BMS 可能會(huì)降低充電電流或終止充電過程，以防止電池因過熱而受損;在放電過程中，若檢測(cè)到高溫，BMS 則可能限制放電功率，避免電池過度發(fā)熱。這一系列保護(hù)措施對(duì)于延長(zhǎng)電池使用壽命、保障電池安全性能起著至關(guān)重要的作用。

提升電池性能與效率

適宜的工作溫度能夠使電池發(fā)揮出最佳性能。通過 NTC 熱敏電阻精準(zhǔn)的溫度監(jiān)測(cè)，BMS 可以對(duì)電池進(jìn)行精細(xì)化管理。在低溫環(huán)境下，BMS 可啟動(dòng)電池加熱裝置，提升電池溫度，改善電池的充放電性能;在高溫環(huán)境中，BMS 則可控制散熱系統(tǒng)，降低電池溫度，防止電池性能因過熱而下降。如此一來，電池在不同環(huán)境溫度下都能保持較高的性能與效率，從而提升電動(dòng)汽車的續(xù)航里程與整體性能。

面臨的可靠性挑戰(zhàn)

溫度變化與熱應(yīng)力

汽車在實(shí)際行駛過程中，電池會(huì)面臨復(fù)雜多變的溫度環(huán)境。頻繁的充放電操作以及不同的行駛工況，都會(huì)致使電池溫度大幅波動(dòng)。這種劇烈的溫度變化會(huì)在 NTC 熱敏電阻內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力，長(zhǎng)期作用下，可能引發(fā)熱敏電阻的結(jié)構(gòu)損壞，如陶瓷體開裂等問題，進(jìn)而導(dǎo)致電阻值漂移，測(cè)量精度下降，嚴(yán)重影響其可靠性。

機(jī)械應(yīng)力

汽車運(yùn)行時(shí)不可避免地會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)與沖擊，這會(huì)對(duì)安裝在電池電路中的 NTC 熱敏電阻施加機(jī)械應(yīng)力。特別是在柔性印刷電路板(PCB)上，由于柔性電路板在車輛行駛過程中更容易受到彎曲、扭轉(zhuǎn)等機(jī)械變形的影響，使得連接在其上的 NTC 熱敏電阻承受更大的機(jī)械應(yīng)力。機(jī)械應(yīng)力可能導(dǎo)致熱敏電阻的引腳斷裂、焊點(diǎn)松動(dòng)，甚至元件整體脫落，從而造成溫度測(cè)量失效。

濕度與化學(xué)腐蝕

電池內(nèi)部環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，存在一定濕度，并且電池電解液中含有化學(xué)物質(zhì)。在長(zhǎng)期使用過程中，NTC 熱敏電阻若防護(hù)不當(dāng)，濕氣可能會(huì)侵入其內(nèi)部，引發(fā)電極腐蝕、短路等故障。此外，電解液中的化學(xué)物質(zhì)也可能對(duì)熱敏電阻的封裝材料和電極產(chǎn)生腐蝕作用，破壞其電氣性能，降低可靠性。

NTC 熱敏電阻作為汽車電池電路中溫度測(cè)量的核心元件，其可靠性直接關(guān)系到電池的性能、壽命與安全。盡管在實(shí)際應(yīng)用中面臨著諸多可靠性挑戰(zhàn)，但通過優(yōu)化材料與制造工藝、改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加強(qiáng)電路保護(hù)以及嚴(yán)格的可靠性測(cè)試與驗(yàn)證等一系列措施，可以有效提升 NTC 熱敏電阻的可靠性，確保其在復(fù)雜的汽車運(yùn)行環(huán)境中穩(wěn)定、精準(zhǔn)地工作。隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，對(duì) NTC 熱敏電阻可靠性的要求也將不斷提高，相關(guān)企業(yè)與研究機(jī)構(gòu)需持續(xù)投入研發(fā)力量，推動(dòng) NTC 熱敏電阻技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展，為電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)支撐。