消費(fèi)電子領(lǐng)域:如手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、移動(dòng)電源等,鋰電池保護(hù)板能夠確保這些設(shè)備中的鋰電池安全充放電,延長(zhǎng)電池使用壽命,維護(hù)用戶使用安全。電動(dòng)交通工具領(lǐng)域:包括電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車、電動(dòng)汽車等,由于這些設(shè)備對(duì)電池的容量和功率要求較高,使用鋰電池保護(hù)板可以保護(hù)電池組,提高電池系統(tǒng)的可靠性和安全性,同時(shí)還能對(duì)電池組的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理,提升車輛的性能和續(xù)航能力。儲(chǔ)能領(lǐng)域:在太陽(yáng)能儲(chǔ)能系統(tǒng)、風(fēng)能儲(chǔ)能系統(tǒng)以及家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)等中,鋰電池保護(hù)板可以保護(hù)儲(chǔ)能電池組的安全,防止電池在充放電過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)充、過(guò)放等問(wèn)題,確保儲(chǔ)能系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,提高能源利用效率。在選擇和使用鋰電池保護(hù)板時(shí),需要根據(jù)鋰電池的類型、容量、電壓以及應(yīng)用場(chǎng)景等因素進(jìn)行綜合考慮,以確保保護(hù)板能夠與電池組良好匹配,發(fā)揮保護(hù)作用,保證鋰電池的安全和性能。無(wú)法充放電、設(shè)備斷電、異常發(fā)熱,或電池電壓無(wú)輸出。上海標(biāo)準(zhǔn)鋰電池保護(hù)板
鋰電池保護(hù)板作為鋰電池安全運(yùn)行的重要組件,其發(fā)展歷程與技術(shù)迭代緊密關(guān)聯(lián)新能源產(chǎn)業(yè)需求。早期硬件類保護(hù)板因成本低廉被廣泛應(yīng)用,但存在低溫充電失效、過(guò)充保護(hù)誤差大等問(wèn)題,導(dǎo)致電池壽命縮短甚至引發(fā)安全危險(xiǎn)。2018年后,基于MCU的軟件類保護(hù)板逐步取代傳統(tǒng)方案,通過(guò)內(nèi)置智能算法實(shí)現(xiàn)電壓、溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與動(dòng)態(tài)調(diào)控,并支持云平臺(tái)接入與遠(yuǎn)程管理,明顯提升電池組安全性與使用壽命。當(dāng)前技術(shù)突破聚焦于高精度監(jiān)測(cè)與熱管理優(yōu)化。例如,江蘇樂(lè)派電驅(qū)動(dòng)采用低溫超導(dǎo)體板與銅桿復(fù)合散熱結(jié)構(gòu),通過(guò)導(dǎo)熱桿傳導(dǎo)熱量至框體外側(cè),解決過(guò)充場(chǎng)景下的熱失控問(wèn)題。此外,行業(yè)正加速向高集成度、多功能化發(fā)展,集成電量估算、均衡充電與智能降溫模塊,并適配房車、儲(chǔ)能系統(tǒng)等定制化場(chǎng)景需求。市場(chǎng)格局方面,全球前列強(qiáng)廠商占據(jù)76%份額,頭部企業(yè)通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新與供應(yīng)鏈整合鞏固優(yōu)勢(shì)。隨著新能源汽車與可再生能源儲(chǔ)能需求的爆發(fā),預(yù)計(jì)2030年全球市場(chǎng)規(guī)模將達(dá),年復(fù)合增長(zhǎng)率,技術(shù)迭代與場(chǎng)景深化將成為行業(yè)增長(zhǎng)的中心驅(qū)動(dòng)力。 如何鋰電池保護(hù)板出廠價(jià)格可能導(dǎo)致電池壽命驟減、安全事故(如起火)或系統(tǒng)宕機(jī),需定期維護(hù)與軟件升級(jí)。
成品鋰電池的組成是這樣的:主要有兩大部分,鋰電池電芯和保護(hù)板,鋰電池電芯主要由正極板、隔膜、負(fù)極板、電解液組成;正極板、隔膜、負(fù)極板纏繞或?qū)盈B,包裝,灌注電解液,封裝后即制成電芯。但鋰電池保護(hù)板的作用很多人都不知道,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)。鋰電池在使用過(guò)程中,過(guò)充電、過(guò)放電和過(guò)電流都會(huì)影響電池使用壽命和性能,嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致鋰電池易燃,現(xiàn)已出現(xiàn)手機(jī)鋰電池易燃致人傷亡的案例,經(jīng)常出現(xiàn)IT和手機(jī)廠家召回鋰電池產(chǎn)品的事件。所以每塊鋰電池都要安裝一塊安全保護(hù)板,由一顆作用于IC和若干個(gè)外部元件組成,通過(guò)保護(hù)環(huán)路及時(shí)監(jiān)測(cè)并防止對(duì)電池產(chǎn)生損害,防止過(guò)充、過(guò)放和短路造成的易燃等危險(xiǎn)。由于每個(gè)中都要安裝一片電池保護(hù)IC,鋰電池保護(hù)IC市場(chǎng)大得驚人,每年有幾十億美元的市場(chǎng),市場(chǎng)前景非常廣闊。
鋰電池保護(hù)板電流選擇1.鋰電池保護(hù)板電流是由保護(hù)IC檢測(cè)電壓和MOS管內(nèi)阻決定的,如果保護(hù)IC無(wú)法更改,可以改MOS管,比如DW01與8205MOS,用一顆MOS管是2~5A,用兩顆MOS管并聯(lián)電流就會(huì)增加一倍?,F(xiàn)在的大容量移動(dòng)電源有的用3~4顆MOS管并聯(lián)。2.保護(hù)板保護(hù)電流=過(guò)流檢測(cè)電壓/MOS管內(nèi)阻(由于是兩顆MOS管串聯(lián),計(jì)算時(shí)MOS管內(nèi)阻要乘2)3.鋰電池選保護(hù)板要根據(jù)電池的容量來(lái)定鋰電池保護(hù)板選購(gòu)要點(diǎn)為了保護(hù)鋰電池組壽命,建議任何時(shí)候電池充電電壓都不要超過(guò),就是鋰電池保護(hù)板保護(hù)電壓不高于,均衡電壓建議,電池放電保護(hù)電壓一般。充電器建議最高電壓為,自放電越大,均衡需要時(shí)間越長(zhǎng),自放電過(guò)大的電芯已經(jīng)很難均衡,需要剔除。所以挑選鋰電池保護(hù)板的時(shí)候,盡量挑選,??傊囯姵乇Wo(hù)板的內(nèi)阻越低越好,越低越不發(fā)熱。保護(hù)板限流大小是靠康銅絲取樣電阻決定的。匹配電池電壓(3.7V/3.2V)、最大電流、封裝尺寸及保護(hù)閾值。
保護(hù)板的功能實(shí)現(xiàn)依賴于嚴(yán)密的參數(shù)設(shè)定。例如,過(guò)充保護(hù)的電壓閾值需根據(jù)電池類型精細(xì)調(diào)整——磷酸鐵鋰電池的過(guò)充點(diǎn)為3.65V,過(guò)放點(diǎn)為2.0V,與三元鋰體系有明顯區(qū)別。過(guò)流保護(hù)則需結(jié)合設(shè)備負(fù)載特性,例如電動(dòng)工具的電機(jī)啟動(dòng)電流可能是額定值的3倍,保護(hù)板需設(shè)置延時(shí)判斷機(jī)制(如10ms~2s),既防止誤觸發(fā)又確保及時(shí)斷電。此外,高質(zhì)量保護(hù)板的內(nèi)阻通??刂圃?0mΩ以下,以減少能量損耗,而工業(yè)級(jí)產(chǎn)品還需耐受極端溫度與振動(dòng)環(huán)境,例如車載電池保護(hù)板需滿足-40℃至85℃的工作范圍。在選型時(shí),用戶需綜合考慮電池組規(guī)格與應(yīng)用場(chǎng)景。單節(jié)3.7V的藍(lán)牙耳機(jī)電池只需基礎(chǔ)保護(hù)功能,而7串24V的電動(dòng)自行車電池組則要求支持多節(jié)均衡與高持續(xù)電流(如30A)。主動(dòng)均衡方案雖能提升電池組容量利用率,但成本較高,多見(jiàn)于儲(chǔ)能系統(tǒng);消費(fèi)電子則多采用成本更低的被動(dòng)均衡。品牌選擇上,精工、德州儀器等廠商的芯片因高精度和穩(wěn)定性備受青睞,而劣質(zhì)保護(hù)板可能因電壓檢測(cè)偏差或MOS管耐壓不足導(dǎo)致保護(hù)失效,引發(fā)安全隱患。保護(hù)板通過(guò)內(nèi)部的控制芯片實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的電壓和溫度。當(dāng)檢測(cè)到異常時(shí),控制芯片會(huì)切斷電路,從而保護(hù)電池。兩輪車鋰電池保護(hù)板作用
保護(hù)板如何實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)?上海標(biāo)準(zhǔn)鋰電池保護(hù)板
控制芯片:是保護(hù)板的中心部件,負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)電池組的電壓、電流等參數(shù),并根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行判斷和控制,以實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)功能。常見(jiàn)的控制芯片有德州儀器(TI)的BMS芯片、意法半導(dǎo)體(ST)的相關(guān)芯片等。MOSFET開(kāi)關(guān)管:用于操作電池組的充放電回路,當(dāng)控制芯片檢測(cè)到異常情況時(shí),會(huì)通過(guò)控制MOSFET開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和截止來(lái)切斷電路。MOSFET開(kāi)關(guān)管具有導(dǎo)通電阻小、開(kāi)關(guān)速度快等好處,能夠有效地降低電路的功耗和發(fā)熱。電阻、電容等元件:電阻用于分壓、限流等,電容則用于濾波、儲(chǔ)能等,它們與控制芯片和MOSFET開(kāi)關(guān)管等配合,共同完成保護(hù)板的各項(xiàng)功能。此外,部分保護(hù)板還可能配備溫度傳感器,用于監(jiān)測(cè)電池組的溫度,當(dāng)溫度過(guò)高或過(guò)低時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作。 上海標(biāo)準(zhǔn)鋰電池保護(hù)板