成品鋰電池的組成主要有兩大部分,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)電池不過放、不過充、不過流,還有就是輸出短路保護(hù)。鋰電池在使用過程中,過充電、過放電和過電流都會影響電池使用壽命和性能,嚴(yán)重者會導(dǎo)致鋰電池自燃,現(xiàn)已出現(xiàn)手機鋰電池自燃致人傷亡的案例,經(jīng)常出現(xiàn)IT和手機廠家召回鋰電池產(chǎn)品的事件。所以每塊鋰電池都要安裝一塊安全保護(hù)板,由一顆操作IC和若干個外部元件組成,通過保護(hù)環(huán)路監(jiān)測并防止對電池產(chǎn)生損害,防止過充、過放和短路造成的危險。由于每個中都要安裝一片電池保護(hù)IC,鋰電池保護(hù)IC市場大得驚人,每年有幾十億美元的市場,市場前景非常廣闊。手機、電動車、充電寶、無人機、儲能電源等所有鋰電池設(shè)備,否則存在安全隱患。電動自行車鋰電池保護(hù)板批發(fā)廠家
鋰電池保護(hù)板的主要作用是對充放電過程中的電壓、電流進(jìn)行監(jiān)測和操作,以保證鋰電池的安全性、壽命和性能穩(wěn)定性。具體來說,鋰電池保護(hù)板可以實現(xiàn)以下幾個方面的保護(hù)功能:1.過充保護(hù):在電池充電時,當(dāng)電池電壓達(dá)到一定的閾值時,保護(hù)板會自動斷開充電電路,避免電池過充,造成安全危險。2.過放保護(hù):在電池放電時,當(dāng)電池電壓降到一定的閾值時,保護(hù)板會自動切斷電池輸出,避免電池過放,損壞電池并影響使用壽命。3.過流保護(hù):在電池充放電過程中,當(dāng)電流超過一定的安全值時,保護(hù)板會自動切斷電路,避免電流過大而導(dǎo)致電池?fù)p壞或發(fā)生安全危險。4.短路保護(hù):當(dāng)電路中出現(xiàn)短路故障時,保護(hù)板能夠迅速切斷電路,避免電池過放或過充、燒毀電器設(shè)備,甚至引發(fā)火災(zāi)等安全危險。 軟件鋰電池保護(hù)板軟件開發(fā)鋰電池保護(hù)板對串聯(lián)的鋰電池組進(jìn)行充放電保護(hù)。
控制芯片:是保護(hù)板的中心部件,負(fù)責(zé)監(jiān)測電池組的電壓、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,以實現(xiàn)各種保護(hù)功能。常見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開關(guān)管:用于操作電池組的充放電回路,當(dāng)控制芯片檢測到異常情況時,會通過控制MOSFET開關(guān)管的導(dǎo)通和截止來切斷電路。MOSFET開關(guān)管具有導(dǎo)通電阻小、開關(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、儲能等,它們與控制芯片和MOSFET開關(guān)管等配合,共同完成保護(hù)板的各項功能。此外,部分保護(hù)板還可能配備溫度傳感器,用于監(jiān)測電池組的溫度,當(dāng)溫度過高或過低時進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)動作。
鋰電池保護(hù)板是鋰電池組中不可或缺的安全管理組件,其中心功能在于實時監(jiān)控電池狀態(tài)并防止異常工況引發(fā)的安全危險。作為電池系統(tǒng)的“智能衛(wèi)士”,保護(hù)板通過集成操作芯片(如DW01、BQ系列等)與MOSFET開關(guān),對電壓、電流及溫度等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測。當(dāng)檢測到單節(jié)電池電壓超過過充閾值(如三元鋰電池)時,保護(hù)板會立即切斷充電回路,避免電解液分解或熱失控危險;反之,若電壓低于過放閾值(如三元鋰),則斷開放電回路,防止電池因過度放電導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損傷和容量衰減。對于突發(fā)的過流或短路故障,保護(hù)板能在微秒級時間內(nèi)響應(yīng),通過高耐壓MOS管(如8205A)切斷電路,杜絕高溫或起火等危險。此外,多串電池組還需依賴均衡功能(被動電阻耗散或主動能量轉(zhuǎn)移)來減少電芯間的電壓差異,從而延長整體電池壽命。 鋰電池在低溫下充放電效率下降,可能導(dǎo)致容量損失,而在高溫下則可能出現(xiàn)過熱和性能衰減。
消費電子領(lǐng)域:如手機、平板電腦、筆記本電腦、移動電源等,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,延長電池使用壽命,維護(hù)用戶使用安全。電動交通工具領(lǐng)域:包括電動自行車、電動摩托車、電動汽車等,由于這些設(shè)備對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,同時還能對電池組的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測和管理,提升車輛的性能和續(xù)航能力。儲能領(lǐng)域:在太陽能儲能系統(tǒng)、風(fēng)能儲能系統(tǒng)以及家庭儲能系統(tǒng)等中,鋰電池保護(hù)板可以保護(hù)儲能電池組的安全,防止電池在充放電過程中出現(xiàn)過充、過放等問題,確保儲能系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,提高能源利用效率。在選擇和使用鋰電池保護(hù)板時,需要根據(jù)鋰電池的類型、容量、電壓以及應(yīng)用場景等因素進(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。不能。保護(hù)板用于預(yù)防電池?fù)p壞,無法修復(fù)已出現(xiàn)過充、鼓包等問題的電池。湖南動力電池鋰電池保護(hù)板
保護(hù)板將集成更多的智能化功能,如遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障預(yù)警、自動均衡等,以提高電池管理的效率和安全性。電動自行車鋰電池保護(hù)板批發(fā)廠家
保護(hù)板的功能實現(xiàn)依賴于嚴(yán)密的參數(shù)設(shè)定。例如,過充保護(hù)的電壓閾值需根據(jù)電池類型精細(xì)調(diào)整——磷酸鐵鋰電池的過充點為3.65V,過放點為2.0V,與三元鋰體系有明顯區(qū)別。過流保護(hù)則需結(jié)合設(shè)備負(fù)載特性,例如電動工具的電機啟動電流可能是額定值的3倍,保護(hù)板需設(shè)置延時判斷機制(如10ms~2s),既防止誤觸發(fā)又確保及時斷電。此外,高質(zhì)量保護(hù)板的內(nèi)阻通常控制在20mΩ以下,以減少能量損耗,而工業(yè)級產(chǎn)品還需耐受極端溫度與振動環(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,用戶需綜合考慮電池組規(guī)格與應(yīng)用場景。單節(jié)3.7V的藍(lán)牙耳機電池只需基礎(chǔ)保護(hù)功能,而7串24V的電動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)。主動均衡方案雖能提升電池組容量利用率,但成本較高,多見于儲能系統(tǒng);消費電子則多采用成本更低的被動均衡。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)板可能因電壓檢測偏差或MOS管耐壓不足導(dǎo)致保護(hù)失效,引發(fā)安全隱患。電動自行車鋰電池保護(hù)板批發(fā)廠家