鋰電池保護(hù)板技術(shù)

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-12-05

固態(tài)鋰電池可以分為無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)電池和聚合物固態(tài)鋰電池兩種。電解質(zhì)的性能對(duì)整個(gè)電池的性能影響至關(guān)重要。它對(duì)電池循環(huán)性能、操作溫度范圍、電池的耐用程度有著極為重要的影響。對(duì)于鋰離子電池而言,電解質(zhì)的組成至少涉及兩方面:溶劑和鋰鹽。鋰離子電池電解質(zhì)的作用電解質(zhì)是鋰二次電池和鋰一次電池容量的核i心物質(zhì)之一,并且提高移動(dòng)陽(yáng)極和陰極之間的流動(dòng)性,起著媒質(zhì)作用的物質(zhì)。電解質(zhì)作為鋰離子電池的重要組成部分,在正、負(fù)極之間起著輸送離子傳導(dǎo)電流的作用,選擇合適的電解質(zhì)也是獲得高能量密度和功率密度、長(zhǎng)循環(huán)壽命和安全性能良好的鋰離子二次電池的關(guān)鍵。鋰電池的電解質(zhì)就是在電池中,電解液與電極材料之間的相互作用,其本身存在分解反應(yīng),幾乎參與了電池內(nèi)部發(fā)生的所有反應(yīng)過程。目前鋰離子電池中包含的電解液多為有機(jī)體系,在過充、過放、短路及熱沖擊等等濫用的狀態(tài)下,電池溫度迅速升高,電解液普遍存在易燃的問題,常常會(huì)導(dǎo)致電池起火,甚至爆i炸。保護(hù)板的種類和特點(diǎn)。鋰電池保護(hù)板技術(shù)

鋰電池保護(hù)板原理:鋰電池(充電式)之所以需要保護(hù),是由其自身特性決定的。由于鋰電池本身的材質(zhì),不能過充、過放、過流、短路和超高溫充放電,所以鋰電池組件總會(huì)出現(xiàn)一個(gè)精致的保護(hù)板和一個(gè)電流保險(xiǎn)絲。鋰電池的保護(hù)功能通常是由保護(hù)電路板和PTC等電流器件配合完成的。保護(hù)板由電子電路組成,能在-40至85的環(huán)境下,隨時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)電芯電壓和充放電回路電流,及時(shí)控制電流回路的通斷。PTC可防止電池在高溫環(huán)境下受到嚴(yán)重?fù)p壞。常見的鋰電池保護(hù)板通常包括控制IC、MOS開關(guān)、電阻、電容和輔助器件保險(xiǎn)絲、PTC、NTC、ID、存儲(chǔ)器等。其中,控制IC在所有正常情況下控制MOS開關(guān)導(dǎo)通,使電芯與外部電路相連,當(dāng)電芯電壓或回路電流超過規(guī)定值時(shí),立即控制MOS開關(guān)關(guān)斷,保護(hù)電芯安全。贛州鋰電保護(hù)板檢測(cè)一文看懂鋰電保護(hù)板原理。

鋰電池保護(hù)板到底是如何對(duì)鋰電池進(jìn)行短路保護(hù)的呢?首先一點(diǎn),鋰電池是起到一個(gè)水壩的作用,電流時(shí)先經(jīng)過鋰電池保護(hù)板然后才會(huì)輸出的,所以鋰電池保護(hù)板對(duì)外放電的過程中,其中的MOS管里面有兩個(gè)電子開關(guān),但是這個(gè)開關(guān)并不能算是完全的機(jī)械開關(guān),而是變相的作為兩個(gè)電阻,但是這個(gè)電阻的阻值并不算很大,一般我們都稱這兩個(gè)電阻為導(dǎo)通內(nèi)阻,然而控制這兩個(gè)導(dǎo)通內(nèi)阻的大小的則是G極上的實(shí)際電壓。當(dāng)G極電壓大于1V的時(shí)候,導(dǎo)通內(nèi)阻的阻值會(huì)變得很小,幾乎相當(dāng)于一根導(dǎo)線。而當(dāng)G極電壓小于0.6V的時(shí)候,兩個(gè)導(dǎo)通內(nèi)阻的阻值則會(huì)變的很大,變相的形成一個(gè)斷路。而一般的,短路都會(huì)使得瞬間的電流值增大,而電流過大,就會(huì)使得負(fù)載的電壓過大,從而G極電壓就會(huì)變小,這時(shí)候兩個(gè)導(dǎo)通內(nèi)阻就如上面所講的,阻值會(huì)變得很大,從而實(shí)現(xiàn)了短路的保護(hù)。

保護(hù)板還有單電池保護(hù)板與多電池保護(hù)板之分,手機(jī)電池,MP3,MP4等數(shù)碼電池,一般使用單一電芯來(lái)供電,這樣只需要對(duì)一個(gè)電芯進(jìn)行保護(hù),使用的就是單電芯的保護(hù)板;當(dāng)遇到需要使用大容量電池,或高電壓電池的產(chǎn)品時(shí),需要將電芯串聯(lián)或者并聯(lián)使用(串聯(lián)可使電壓提高,同時(shí)內(nèi)阻變大;并聯(lián)容量相加,提高電池容量,內(nèi)阻不變)。這是需要使用到多電池保護(hù)板,這種保護(hù)板不是對(duì)串聯(lián)或并聯(lián)后的整體進(jìn)行保護(hù),而是需要對(duì)每個(gè)單體電池進(jìn)行保護(hù),也就是說(shuō),多電池保護(hù)板可以保護(hù)到每一顆電池,這樣才能保證電池的使用壽命,不會(huì)因?yàn)檫^充、過放而對(duì)電池本身造成傷害。鋰電池保護(hù)板具有過放保護(hù)功能。

保護(hù)板通常包括控制IC、MOS開關(guān)、電阻、電容及輔助器件NTC、ID存儲(chǔ)器等。其中控制IC,在一切正常的情況下控制MOS開關(guān)導(dǎo)通,使電芯與外電路溝通,而當(dāng)電芯電壓或回路電流超過規(guī)定值時(shí),它立刻(數(shù)十毫秒)控制MOS開關(guān)關(guān)斷,保護(hù)電芯的安全。NTC是Negative temperaturecoefficient的縮寫,意即負(fù)溫度系數(shù),在環(huán)境溫度升高時(shí),其阻值降低,使用電設(shè)備或充電設(shè)備及時(shí)反應(yīng)、控制內(nèi)部中斷而停止充放電。ID 存儲(chǔ)器常為單線接口存儲(chǔ)器,ID是Identification 的縮寫即身份識(shí)別的意思,存儲(chǔ)電池種類、生產(chǎn)日期等信息??善鸬疆a(chǎn)品的可追溯和應(yīng)用的限制。鋰電池保護(hù)板能夠監(jiān)測(cè)和控制鋰電池的電壓、電流和溫度等參數(shù),以確保鋰電池的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。贛州鋰電保護(hù)板檢測(cè)

當(dāng)電池組電壓過高時(shí),保護(hù)板會(huì)切斷電池組與負(fù)載的連接,以防止電池組過充。鋰電池保護(hù)板技術(shù)

鋰電池保護(hù)板系統(tǒng)的控制策略:1、工作模式鋰電池保護(hù)板系統(tǒng)根據(jù)電池狀態(tài)工作在靜置模式、充電模式和放電模式。鋰電池保護(hù)板系統(tǒng)由外部供電(DC24V/20W),并且系統(tǒng)啟/停機(jī)由外部端子控制。具體工作步驟如下:1)外部供電開關(guān)合閘,保護(hù)板系統(tǒng)輔助加熱電路工作。2)外部系統(tǒng)啟/停開關(guān)合閘,保護(hù)板系統(tǒng)啟動(dòng),系統(tǒng)開始運(yùn)行,輔助加熱電路停止工作。3)保護(hù)板系統(tǒng)正常運(yùn)行,對(duì)電池組進(jìn)行檢測(cè)和保護(hù)。4)外部系統(tǒng)啟/停開關(guān)分閘,保護(hù)板系統(tǒng)停機(jī),系統(tǒng)停止工作。5)外部供電開關(guān)分閘。2、保護(hù)措施鋰電池保護(hù)板系統(tǒng)具有單體電壓過充、總電壓過充、過流、高溫、低溫、短路等,保護(hù)措施如下(保護(hù)閾值可修改)。1)單體電壓或總電壓過充,當(dāng)超過設(shè)定的保護(hù)閾值時(shí)關(guān)斷充電MOSFET并停止充電;2)充電過流,當(dāng)超過保護(hù)閾值15A設(shè)定值90s時(shí),關(guān)斷充電MOSFET并停止充電;3)放電過流,當(dāng)超過保護(hù)閾值105A設(shè)定值90s時(shí),關(guān)斷放電MOSFET并停止放電;4)電池組溫度異常,當(dāng)電池組溫度大于75℃和小于-20℃時(shí),關(guān)斷充放電MOSFET、電池組停止工作;5)電池組短路,當(dāng)出現(xiàn)瞬時(shí)大電流(200A)時(shí)立刻關(guān)斷充放電MOSFET、電池組停止工作鋰電池保護(hù)板技術(shù)

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