电池安全，芯片负责

    众所周知，由于自身物理特性，锂电池具有相当的危险性。锂电池充电时，将电能转化为化学能进行能量储存，放电时则将化学能转化成电能进行能量释放。而锂电池一旦储存了能量，不可控的能量释放就会引起爆燃。由于智能手机、电动自动车、电动汽车都在追求长续航，电池系统的高能量密度已成为一种产品优势，但这其实进一步增加了爆燃的破坏力。

    当然，锂电池最终的破坏力呈现是通过爆燃方式，但这并不是瞬间完成的，而是以热失控的形式有一个渐进的过程。何种情况会造成锂电池热失控呢？行业将这些情况统称为滥用条件。通过查看中国国家标准GBT31485-2015《电动汽车用动力蓄电池安全要求及实验方法》后发现，滥用条件包括过放、过充、内外短路、挤压和跌落等。

    以电动汽车动力电池系统为例，其一般由电芯、BMS（电池管理系统）、结构件（箱体、导线、接插件等）和热管理系统组成。

    电芯就是单节的锂离子电池，由正极片、负极片、隔膜、电解液和结构件组成。很多动力电池系统事故，比如自燃，都是由电芯内短路引起的。发生内短路之后，电芯温度会快速上升。当温度达到一定程度后，电芯内保护负极活性物质的隔膜便会消失，导致负极完全裸露，电解液在电极表面大量分解放热，这是后续电池内部产生一系列放热副反应的第一步。然后大量热量和可燃气体释放，最终造成系统爆燃。

    此外，还有两种会引起电池系统发生爆燃的滥用情况是高温和过充，其中高温也包括由于过放和外短路造成的系统温度快速上升，而这些都是BMS系统监控的重点。BMS负责监控电池端电压、电池间能量均衡、电池组总电压/电流、电池端/电池组温度等。如上所述，当这些指标发生异变后，电池便会进入滥用条件，如果不能及时制止，便会造成爆燃事故。

    电动汽车对高性能BMS有迫切的需求。与此同时，电动汽车市场的快速增长也对BMS产品有积极的带动作用。根据QYReaserch的分析数据，2020年全球汽车BMS市场规模达到了217亿元，预计2027年将达到885亿元，年复合增长率（CAGR）为26.19%。

    BMS被很多业者称之为"电池保姆"或者"电池管家"，其主要作用是智能化动态管理，以及维护各个电池单元，防止电池出现过充和过放，延长电池的使用寿命，监控电池的状态。在电池管理方面，BMS能够准确获取动力电池组的荷电状态（State of Charge，即SOC），保证SOC维持在合理的范围内，防止由于过充电或过放电对电池造成损伤。当发现电池组中某些电池的电压或者容量过高/过低时，BMS具备在单体电池间进行均衡的能力，这是防止电芯进入滥用情况的关键一环，既延长了系统寿命，又杜绝了安全风险，同时为快充提供了安全稳定的运行条件。

    在上面的分析中，我们以汽车动力电池系统为例，解读了哪些滥用情况会导致动力电池组的爆燃风险，并提到了BMS系统在动力电池系统安全层面起的重要作用。接下来，我们要介绍的第一款产品便是能够应用于电动汽车BMS系统的LTC3300多节电池平衡器。该产品由制造商ADI供应，贸泽电子上该产品的供应商产品编号为LTC3300HLXE-2#WPBF。

    LTC3300双向多节电池平衡器是一款故障保护控制器IC，适用于对多节电池的电池组进行基于变压器的双向主动电荷平衡。通过图1可以看到，LTC3300具备丰富的管脚功能，在器件内部集成了各种相关的栅极驱动电路、高精度电池传感、故障检测电路和一个带内置看门狗定时器的坚固型串行接口。