質(zhì)量鋰電池保護板工作原理

來源: 發(fā)布時間:2025-08-05

    成品鋰電池的組成是這樣的:主要有兩大部分,鋰電池電芯和保護板,鋰電池電芯主要由正極板、隔膜、負極板、電解液組成;正極板、隔膜、負極板纏繞或?qū)盈B,包裝,灌注電解液,封裝后即制成電芯。但鋰電池保護板的作用很多人都不知道,鋰電池保護板,顧名思義就是保護鋰電池用的,鋰電池保護板的作用是保護電池不過放、不過充、不過流,還有就是輸出短路保護。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,嚴重者會導致鋰電池著火,現(xiàn)已出現(xiàn)手機鋰電池致燃致人傷亡的案例,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板,由一顆操控IC和若干個外部元件組成,通過保護環(huán)路監(jiān)測并防止對電池產(chǎn)生損害,防止過充、過放和短路造成的等危險。由于每個中都要安裝一片電池保護IC,鋰電池保護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。容量更大、重量更輕、充放電效率高,壽命是鉛酸電池的 3-5 倍。質(zhì)量鋰電池保護板工作原理

質(zhì)量鋰電池保護板工作原理,鋰電池保護板

    鋰電池保護板的組成并不復雜,但各組件分工明確。操作IC是保護板的“大腦”,負責實時采集電池的電壓、電流和溫度等數(shù)據(jù),并根據(jù)預設的保護閾值判斷是否需要啟動保護機制。MOS管則相當于“開關(guān)”,在IC的指令下導通或截止,實現(xiàn)充電或放電回路的通斷。此外,保護板上還包含精密電阻、電容等元件,用于電流采樣、信號濾波和電路穩(wěn)定,確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和保護動作的及時性。其工作原理基于閉環(huán)反饋。保護板通過采樣電路實時獲取電池的電壓、電流信號,并將這些信號傳輸至操控IC。IC對信號進行分析處理,與內(nèi)部預設的保護參數(shù)進行比對。當檢測到某項參數(shù)超出安全范圍時,IC會立即向MOS管發(fā)出指令,使其從導通狀態(tài)切換為截止狀態(tài),從而切斷充放電回路,實現(xiàn)保護功能。當電池狀態(tài)復原到正常后,IC會控制MOS管重新導通,恢復電池的充放電功能。 硬件鋰電池保護板工作原理出現(xiàn)無法充電、充電即斷電、放電時突然停止等現(xiàn)象,可能是保護板損壞。

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    首先要明確電池的“基礎參數(shù)”,這是選擇保護板的“基準線”。就像買運動服要先看尺碼,選保護板必須核對鋰電池的串并聯(lián)方式(如3串、4并)、標稱電壓和容量。例如單體電芯組成的3串電池組,標稱電壓為,保護板的耐壓值必須與之匹配,否則會像穿太小的鞋跑步一樣,隨時可能“崩開”;而容量較大的動力電池(如電動車電池),則需要保護板支持更大的持續(xù)放電電流,好比運動員需要更耐磨的運動鞋,普通小電流保護板根本扛不住高負荷運轉(zhuǎn)。還要關(guān)注保護板的“響應速度”和“兼容性”。質(zhì)量保護板的過流、短路保護響應時間需在毫秒級,就像運動員的應急反應速度決定了能否避免受傷;而兼容性則體現(xiàn)在是否支持不同品牌的充電器、負載設備,比如用于改裝設備的鋰電池,比較好選擇帶可調(diào)節(jié)參數(shù)的保護板,如同可調(diào)節(jié)松緊的運動護具,能適應更多使用場景。

    鋰電池過充過放的本質(zhì):充電時,鋰離子從正極板脫嵌,通過電解液嵌入到負極板上;放電時,鋰離子從負極板上脫嵌,并經(jīng)由電解液嵌入到正極板上;鋰離子電池的充放電過程是鋰離子在極板上的嵌入和脫嵌過程。充電時,隨著鋰離子的脫嵌,正極材料體積會發(fā)生一定量的收縮;放電時,隨著鋰離子的嵌入,正極材料體積會發(fā)生一定量的膨脹。過充時,正極晶格會產(chǎn)生崩塌,鋰離子在負極會形成鋰枝晶從而刺破隔膜,造成電池的損壞。過放時,正極材料活性變差,阻止鋰離子的嵌入,電池容量急劇下降。如果發(fā)生正極材料體積過度膨脹,也會破壞電池的物理結(jié)構(gòu),從而導致電池的損壞。智慧動鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統(tǒng)方案于一體的綜合服務商。鋰電池保護板涉及4種芯片,即電池充電、電池電量計、電池監(jiān)視芯片、電池保護芯片。

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    隨著城市生活節(jié)奏的加快,電動自行車以其便捷成為了許多人出行的選擇。然而,隨之而來的安全問題也不容忽視。特別是電動自行車入戶充電引發(fā)的火災危險,屢見不鮮,給人們的生命財產(chǎn)安全帶來了極大威脅。深圳智慧動鋰電子股份有限公司是一家致力于鋰電池安全管理的專精特新企業(yè),我們一起探索一下其自主研發(fā)的”智鋰狗系統(tǒng)”,如何利用RFID(無線射頻識別)技術(shù)成為我們防止電動自行車入戶充電引起火災的有力武器。RFID是一種無需直接接觸即可通過無線射頻信號進行識別和追蹤對象的技術(shù)。它主要由標簽、讀取器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三部分組成。還可以與視頻監(jiān)控、智能基站等技術(shù)手段相結(jié)合,在防止電動自行車入戶充電火災等方面,發(fā)揮著巨大作用。 隨著電動汽車技術(shù)的不斷成熟,電動汽車的產(chǎn)量和銷量將持續(xù)攀升,從而帶動鋰電池保護板市場的快速發(fā)展。工商業(yè)儲能鋰電池保護板管理系統(tǒng)價格

選型保護板時需關(guān)注哪些參數(shù)?質(zhì)量鋰電池保護板工作原理

    鋰電池保護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)的安全隱患。作為電池系統(tǒng)的“智能衛(wèi)士”,保護板通過集成控制芯片(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)進行動態(tài)監(jiān)測。當檢測到單節(jié)電池電壓超過過充閾值(如三元鋰電池)時,保護板會立即切斷充電回路,避免電解液分解或熱失控風險;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,保護板能在微秒級時間內(nèi)響應,通過高耐壓MOS管切斷電路,有效抑制高溫或起火風險。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)來消除電芯間的電壓差異,從而延長整體電池壽命。 質(zhì)量鋰電池保護板工作原理