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鋰電池為什么要加保護(hù)板,鋰電池保護(hù)板原理

來(lái)源:存能電氣  日期:2019-04-27 12:07  瀏覽量:

  鋰電池為什么要加保護(hù)板,鋰電池保護(hù)板原理。鋰電池保護(hù)板,顧名思義就是保護(hù)鋰電池用的,鋰電池保護(hù)板的作用是保護(hù)電池不過(guò)放、不過(guò)充、不過(guò)流,還有就是輸出短路保護(hù)。鋰電池加保護(hù)板是因?yàn)殇囯姵氐奶匦詻Q定的。鋰電池有它的安全放電充電和過(guò)流限制,加保護(hù)板就是為了在用鋰電池的時(shí)候這些數(shù)值不超過(guò)安全范圍。通常鋰電池加了保護(hù)板之后就會(huì)使電池的電壓控制在這個(gè)電壓之內(nèi),起到保護(hù)鋰電池的作用。

  鋰電池為什么要加保護(hù)板?

鋰電池保護(hù)板

  因?yàn)殇囯姵剡^(guò)充,過(guò)放,短路,都有可能使電池報(bào)廢,保護(hù)板就是起這個(gè)保護(hù)作用的,如果你使用的過(guò)程中,能確保電池不過(guò)充,過(guò)放,短路,就可以不用保護(hù)板。鋰電池在使用過(guò)程中,每過(guò)充,過(guò)放,短路一次,就會(huì)減少電池壽命。嚴(yán)重時(shí)電池直接報(bào)廢!如果沒(méi)有鋰電池保護(hù)板,直接將鋰電池短路,過(guò)充,會(huì)使電池起鼓,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生,漏液,懈壓,爆炸或起火。

  保護(hù)板是為了確保安全和鋰電池不被認(rèn)為過(guò)充電和過(guò)放電的,因?yàn)橹暗匿囯x子電池過(guò)充電、過(guò)放電都會(huì)導(dǎo)致電池?fù)p損壞或者出現(xiàn)爆炸、著火等危險(xiǎn),因此推出鋰離子電池的時(shí)候保護(hù)板也隨之產(chǎn)生了,近期隨著磷酸鐵鋰電池的出現(xiàn),號(hào)稱磷酸鐵鋰電池不怕過(guò)充,不怕過(guò)放,因此就隨之出現(xiàn)了不加保護(hù)板也可以的論調(diào),但是截至目前還沒(méi)有出現(xiàn)公開(kāi)宣稱不使用保護(hù)回路的電池廠家,保護(hù)板就是保鏢的作用,保護(hù)板是為了確保鋰電池安全的。

  當(dāng)然了鋰電池保護(hù)板如果設(shè)計(jì)不好的話也會(huì)損壞電池,但是保護(hù)板的作用是保護(hù)電池,防止電池出先安全問(wèn)題,所以現(xiàn)在還是用著吧,等鋰離子電池真的不怕過(guò)充,不怕過(guò)放的時(shí)候再考慮不用保護(hù)板吧!

  鋰電池保護(hù)板的功能主要是對(duì)充電型電池的電芯進(jìn)行保護(hù),維持電池充放電過(guò)程中的安全穩(wěn)定,對(duì)整個(gè)電池電路系統(tǒng)性能起著重要的作用。

  1、過(guò)充保護(hù)功能:過(guò)充保護(hù)功能是指在達(dá)到某個(gè)電壓(以下稱為過(guò)充電檢測(cè)電壓)時(shí),禁止由充電器繼續(xù)充電。即,將控制過(guò)充的MOS管進(jìn)入關(guān)斷狀態(tài),停止充電。

  2、過(guò)放保護(hù)功能:過(guò)放電保護(hù)功能是在鋰電池的電壓變低時(shí),停止對(duì)負(fù)載放電。將控制過(guò)放的MOS管進(jìn)入關(guān)斷狀態(tài),禁止其放電。該過(guò)程正好與過(guò)充電檢測(cè)時(shí)的動(dòng)作相反。

  3、過(guò)流保護(hù)功能:過(guò)電流保護(hù)功能是在消耗大電流時(shí)停止對(duì)負(fù)載的放電,此功能的目的在于保護(hù)電池及MOS管,確保鋰電池在工作狀態(tài)下的安全性。過(guò)電流檢測(cè)之后,電池與負(fù)載脫離后將恢復(fù)到常態(tài),可以再充電或放電。

  4、短路保護(hù)功能:除了控制IC外,電路中還有一個(gè)重要元件,就是MOSFET,它在電路中起著開(kāi)關(guān)的作用,由于它直接串接在電池與外部負(fù)載之間,因此它的導(dǎo)通阻抗對(duì)電池的性能有影響,當(dāng)選用的MOSFET較好時(shí),其導(dǎo)通阻抗很小,電池包的內(nèi)阻就小,帶載能力也強(qiáng),在放電時(shí)其消耗的電能也少。當(dāng)你的電池不小心短路時(shí),保護(hù)板會(huì)在幾毫秒內(nèi)自動(dòng)關(guān)閉,不會(huì)在通電,這時(shí)就是正負(fù)極碰到一塊也沒(méi)事。

  鋰電池保護(hù)板是對(duì)串聯(lián)鋰電池組的充放電保護(hù);在充滿電時(shí)能保證各單體電池之間的電壓差異小于設(shè)定值(一般±20mV),實(shí)現(xiàn)電池組各單體電池的均充,有效地改善了串聯(lián)充電方式下的充電效果;同時(shí)檢測(cè)電池組中各個(gè)單體電池的過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、短路、過(guò)溫狀態(tài),保護(hù)并延長(zhǎng)電池使用壽命;欠壓保護(hù)使每一單節(jié)電池在放電使用時(shí)避免電池因過(guò)放電而損壞。

  鋰電池保護(hù)板技術(shù)參數(shù)

  均衡電流:80mA(VCELL=4.20V時(shí))

  均衡起控點(diǎn):4.18±0.03V過(guò)充門(mén)限:4.25±0.05V(4.30±0.05V可選)

  過(guò)放門(mén)限:2.90±0.08V(2.40±0.05V可選)

  過(guò)放延時(shí):5mS

  過(guò)放釋放:斷開(kāi)負(fù)載,并且各單體電池電壓均高于過(guò)放門(mén)限;

  過(guò)流釋放:斷開(kāi)負(fù)載釋放

  過(guò)溫保護(hù):有接口,需安裝可恢復(fù)性溫度保護(hù)開(kāi)關(guān);

  工作電流:15A(根據(jù)客戶選擇)

  靜態(tài)功耗:《0.5mA

  短路保護(hù)功能:能保護(hù),斷開(kāi)負(fù)載可自恢復(fù)。

  主要功能:過(guò)充保護(hù)功能,過(guò)放保護(hù)功能,短路保護(hù)功能,過(guò)流保護(hù)功能,過(guò)溫保護(hù)功能,均衡保護(hù)功能。

  鋰電池保護(hù)板原理

  鋰電池的保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成,保護(hù)板是由電子電路組成,在-40℃至+85℃的環(huán)境下時(shí)刻準(zhǔn)確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流,及時(shí)控制電流回路的通斷;PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。

  普通鋰電池保護(hù)板通常包括控制IC、MOS開(kāi)關(guān)、電阻、電容及輔助器件FUSE、PTC、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(kāi)關(guān)導(dǎo)通,使電芯與外電路導(dǎo)通,而當(dāng)電芯電壓或回路電流超過(guò)規(guī)定值時(shí),它立刻控制MOS開(kāi)關(guān)關(guān)斷,保護(hù)電芯的安全。

  在鋰電池保護(hù)板正常的情況下,Vdd為高電平,Vss,VM為低電平,DO、CO為高電平,當(dāng)Vdd,Vss,VM任何一項(xiàng)參數(shù)變換時(shí),DO或CO端的電平將發(fā)生變化。

  1、過(guò)充電檢出電壓:在通常狀態(tài)下,Vdd逐漸提升至CO端由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)VDD-VSS間電壓。

  2、過(guò)充電解除電壓:在充電狀態(tài)下,Vdd逐漸降低至CO端由低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)VDD-VSS間電壓。

  3、過(guò)放電檢出電壓:通常狀態(tài)下,Vdd逐漸降低至DO端由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)VDD-VSS間電壓。

  4、過(guò)放電解除電壓:在過(guò)放電狀態(tài)下,Vdd逐漸上升到DO端由低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)VDD-VSS間電壓。

  5、過(guò)電流1檢出電壓:在通常狀態(tài)下,VM逐漸升至DO由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)VM-VSS間電壓。

  6、過(guò)電流2檢出電壓:在通常狀態(tài)下,VM從OV起以1ms以上4ms以下的速度升到DO端由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)VM-VSS間電壓。

  7、負(fù)載短路檢出電壓:在通常狀態(tài)下,VM以O(shè)V起以1μS以上50μS以下的速度升至DO端由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)VM-VSS間電壓。

  8、充電器檢出電壓:在過(guò)放電狀態(tài)下,VM以O(shè)V逐漸下降至DO由低電平變?yōu)樽優(yōu)楦唠娖綍r(shí)VM-VSS間電壓。

  9、通常工作時(shí)消耗電流:在通常狀態(tài)下,流以VDD端子的電流(IDD)即為通常工作時(shí)消耗電流。

  10、過(guò)放電消耗電流:在放電狀態(tài)下,流經(jīng)VDD端子的電流(IDD)即為過(guò)流放電消耗電流。

  鋰電池保護(hù)板的重要性絲毫不比鋰電池的重要性低,鋰電池是所有電子設(shè)備的能量來(lái)源,那么鋰電池保護(hù)板則是保證這些能量的安全傳遞的一個(gè)使者。有效地改善了串聯(lián)充電方式下的充電效果。同時(shí)檢測(cè)電池組中各個(gè)單體電池的過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、短路、過(guò)溫狀態(tài),保護(hù)并延長(zhǎng)電池使用壽命。

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