为什么锂电池要加保护板?锂电池厂家这样回答...

来源:锂电池厂家   2019-10-31  阅读数:

  为什么锂电池要加保护板?锂电池厂家这样回答...锂电池被广泛应用于各类数码产品之中,试想一下,这些我们随身携带的锂电产品如果没有保护功能,随时有可能会爆炸...想想都让人心惊胆颤。不过还好,锂电池厂家在生产锂电池的过程中,会为其增加保护板。

锂电池保护板

  锂电池的保护板,是保护锂电池用的。锂电池保护板的作用是对充电电池的电芯进行保护,维持电池充放电过程中的安全稳定,对整个电池电路系统性能起着重要的作用。

  锂电池加保护板是因为锂电池的特性决定的。锂电池有它的安全放电充电和过流限制,加保护板就是为了防止在用锂电池的时候这些数值超过安全范围。通常锂电池加了保护板之后就会使电池的电压控制在这个电压范围之内,起到保护锂电池的作用。

为什么锂电池要加保护板

  一旦锂电池出现过充、过放、短路等情况,都有可能使电池发生危险,甚至报废,保护板就是起这个保护作用的。当然,如果你在使用的过程中,熟知锂电池的参数范围,能确保电池不过充,过放,短路,可以不用保护板。锂电池在使用过程中,每过充,过放,短路一次,就会减少电池寿命;如果没有锂电池保护板,直接将锂电池短路,过充,会使电池起鼓,严重时会发生,漏液,懈压,爆炸或起火等险情。

  锂电池保护板是为了确保安全和锂电池不被认为过充电和过放电的,因为之前的锂离子电池过充电、过放电都会导致电池损坏或者出现爆炸、着火等危险,因此推出锂离子电池的时候保护板也随之产生了。近期随着磷酸铁锂电池的出现,号称磷酸铁锂电池不怕过充,不怕过放,因此就随之出现了不加保护板也可以的论调,但是截至目前还没有出现公开宣称不使用保护回路的锂电池厂家。我们可以理解保护板就是保镖的作用,保护板是为了确保锂电池安全的。

  当然了,如果锂电池保护板设计不好的话也会损坏电池,但是保护板的作用是保护电池,防止电池出先安全问题,所以现在还是用着吧,等科学家们真的研究出不怕过充,不怕过放的锂离子电池的时候再考虑不用保护板吧。

锂电池保护板的主要功能

  1.过充保护功能:过充保护功能是指在达到某个电压(以下称为过充电检测电压)时,禁止由充电器继续充电。即,将控制过充的MOS管进入关断状态,停止充电。

  2.过放保护功能:过放电保护功能是在锂电池的电压变低时,停止对负载放电。将控制过放的MOS管进入关断状态,禁止其放电。该过程正好与过充电检测时的动作相反。

  3.过流保护功能:过电流保护功能是在消耗大电流时停止对负载的放电,此功能的目的在于保护电池及MOS管,确保锂电池在工作状态下的安全性。过电流检测之后,电池与负载脱离后将恢复到常态,可以再充电或放电。

  4.短路保护功能:除了控制IC外,电路中还有一个重要元件,就是MOSFET,它在电路中起着开关的作用。由于它直接串接在电池与外部负载之间,因此它的导通阻抗对电池的性能有影响,当选用的MOSFET较好时,其导通阻抗很小,电池包的内阻就小,带载能力也强,在放电时其消耗的电能也少。当你的电池不小心短路时,保护板会在几毫秒内自动关闭,不会在通电。

锂电池保护线路

  锂电池保护板是对串联锂电池组的充放电保护;在充满电时能保证各单体电池之间的电压差异小于设定值(一般±20mV),实现电池组各单体电池的均充,有效地改善了串联充电方式下的充电效果;同时检测电池组中各个单体电池的过压、欠压、过流、短路、过温状态,保护并延长电池使用寿命;欠压保护使每一单节电池在放电使用时避免电池因过放电而损坏。

锂电池保护板技术参数

  均衡电流:80mA(VCELL=4.20V时)

  均衡起控点:4.18±0.03V过充门限:4.25±0.05V(4.30±0.05V可选)

  过放门限:2.90±0.08V(2.40±0.05V可选)

  过放延时:5mS

  过放释放:断开负载,并且各单体电池电压均高于过放门限;

  过流释放:断开负载释放

  过温保护:有接口,需安装可恢复性温度保护开关;

  工作电流:15A(根据客户选择)

  静态功耗:≤0.5mA

  短路保护功能:能保护,断开负载可自恢复。

  主要功能:过充保护功能,过放保护功能,短路保护功能,过流保护功能,过温保护功能,均衡保护功能。

锂电池保护板原理

  锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC等电流器件协同完成,保护板是由电子电路组成,在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流,及时控制电流回路的通断;PTC在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。

  普通锂电池保护板通常包括控制IC、MOS开关、电阻、电容及辅助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存储器等。其中控制IC,在一切正常的情况下控制MOS开关导通,使电芯与外电路导通,而当电芯电压或回路电流超过规定值时,它立刻控制MOS开关关断,保护电芯的安全。

  在锂电池保护板正常的情况下,Vdd为高电平,Vss,VM为低电平,DO、CO为高电平,当Vdd,Vss,VM任何一项参数变换时,DO或CO端的电平将发生变化。

  1.过充电检出电压:在通常状态下,Vdd逐渐提升至CO端由高电平变为低电平时VDD-VSS间电压。

  2.过充电解除电压:在充电状态下,Vdd逐渐降低至CO端由低电平变为高电平时VDD-VSS间电压。

  3.过放电检出电压:通常状态下,Vdd逐渐降低至DO端由高电平变为低电平时VDD-VSS间电压。

  4.过放电解除电压:在过放电状态下,Vdd逐渐上升到DO端由低电平变为高电平时VDD-VSS间电压。

  5.过电流1检出电压:在通常状态下,VM逐渐升至DO由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。

  6.过电流2检出电压:在通常状态下,VM从OV起以1ms以上4ms以下的速度升到DO端由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。

  7.负载短路检出电压:在通常状态下,VM以OV起以1μS以上50μS以下的速度升至DO端由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。

  8.充电器检出电压:在过放电状态下,VM以OV逐渐下降至DO由低电平变为变为高电平时VM-VSS间电压。

  9.通常工作时消耗电流:在通常状态下,流以VDD端子的电流(IDD)即为通常工作时消耗电流。

  10.过放电消耗电流:在放电状态下,流经VDD端子的电流(IDD)即为过流放电消耗电流。

锂电池保护板市场容量

锂电池保护板全球市场容量约100KK/M

  ①A级市场( 40KK/M )

  注:A级市场的保护IC主要的生产商有精工、理光、美之美;MOSFET

  主要的生产商有三洋、AO;

  ②B级市场( 40KK/M )

  注: B级市场的保护IC主要的生产商有富晶、新德、中星微;MOSFET主要的生产商有三合微、华瑞、南海、喧昶、茂达;

  ③C级市场(20KK/M )

  注: C级市场的保护IC主要的生产商有士兰、黑森林、金微科;

  MOSFET主要的生产商有珠海南科、黑森林、金微科。

  锂电池保护板的重要性丝毫不比锂电池的重要性低,锂电池是所有电子设备的能量来源,那么锂电池保护板则是保证这些能量的安全传递的一个使者。有效地改善了串联充电方式下的充电效果。同时检测电池组中各个单体电池的过压、欠压、过流、短路、过温状态,保护并延长电池使用寿命。