成品鋰電池的組成主要有兩大部分,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、負極板纏繞或層疊,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自燃,現已出現手機鋰電池自燃致人傷亡的案例,經常出現IT和手機廠家召回鋰電池產品的事件。所以每塊鋰電池都要安裝一塊安全保護板,由一顆操作IC和若干個外部元件組成,通過保護環路監測并防止對電池產生損害,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。手機、電動車、充電寶、無人機、儲能電源等所有鋰電池設備,否則存在安全隱患。電動自行車鋰電池保護板批發廠家
鋰電池保護板的主要作用是對充放電過程中的電壓、電流進行監測和操作,以保證鋰電池的安全性、壽命和性能穩定性。具體來說,鋰電池保護板可以實現以下幾個方面的保護功能:1.過充保護:在電池充電時,當電池電壓達到一定的閾值時,保護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:在電池放電時,當電池電壓降到一定的閾值時,保護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:在電池充放電過程中,當電流超過一定的安全值時,保護板會自動切斷電路,避免電流過大而導致電池損壞或發生安全危險。4.短路保護:當電路中出現短路故障時,保護板能夠迅速切斷電路,避免電池過放或過充、燒毀電器設備,甚至引發火災等安全危險。 軟件鋰電池保護板軟件開發鋰電池保護板對串聯的鋰電池組進行充放電保護。
控制芯片:是保護板的中心部件,負責監測電池組的電壓、電流等參數,并根據預設的閾值進行判斷和控制,以實現各種保護功能。常見的控制芯片有德州儀器(TI)的BMS芯片、意法半導體(ST)的相關芯片等。MOSFET開關管:用于操作電池組的充放電回路,當控制芯片檢測到異常情況時,會通過控制MOSFET開關管的導通和截止來切斷電路。MOSFET開關管具有導通電阻小、開關速度快等好處,能夠有效地降低電路的功耗和發熱。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開關管等配合,共同完成保護板的各項功能。此外,部分保護板還可能配備溫度傳感器,用于監測電池組的溫度,當溫度過高或過低時進行相應的保護動作。
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控電池狀態并防止異常工況引發的安全危險。作為電池系統的“智能衛士”,保護板通過集成操作芯片(如DW01、BQ系列等)與MOSFET開關,對電壓、電流及溫度等關鍵參數進行動態監測。當檢測到單節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致結構損傷和容量衰減。對于突發的過流或短路故障,保護板能在微秒級時間內響應,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,可能導致容量損失,而在高溫下則可能出現過熱和性能衰減。
消費電子領域:如手機、平板電腦、筆記本電腦、移動電源等,鋰電池保護板能夠確保這些設備中的鋰電池安全充放電,延長電池使用壽命,維護用戶使用安全。電動交通工具領域:包括電動自行車、電動摩托車、電動汽車等,由于這些設備對電池的容量和功率要求較高,使用鋰電池保護板可以保護電池組,提高電池系統的可靠性和安全性,同時還能對電池組的狀態進行監測和管理,提升車輛的性能和續航能力。儲能領域:在太陽能儲能系統、風能儲能系統以及家庭儲能系統等中,鋰電池保護板可以保護儲能電池組的安全,防止電池在充放電過程中出現過充、過放等問題,確保儲能系統的穩定運行,提高能源利用效率。在選擇和使用鋰電池保護板時,需要根據鋰電池的類型、容量、電壓以及應用場景等因素進行綜合考慮,以確保保護板能夠與電池組良好匹配,發揮保護作用,保證鋰電池的安全和性能。不能。保護板用于預防電池損壞,無法修復已出現過充、鼓包等問題的電池。湖南動力電池鋰電池保護板
保護板將集成更多的智能化功能,如遠程監控、故障預警、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板批發廠家
保護板的功能實現依賴于嚴密的參數設定。例如,過充保護的電壓閾值需根據電池類型精細調整——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別。過流保護則需結合設備負載特性,例如電動工具的電機啟動電流可能是額定值的3倍,保護板需設置延時判斷機制(如10ms~2s),既防止誤觸發又確保及時斷電。此外,高質量保護板的內阻通常控制在20mΩ以下,以減少能量損耗,而工業級產品還需耐受極端溫度與振動環境,例如車載電池保護板需滿足-40℃至85℃的工作范圍。在選型時,用戶需綜合考慮電池組規格與應用場景。單節3.7V的藍牙耳機電池只需基礎保護功能,而7串24V的電動自行車電池組則要求支持多節均衡與高持續電流(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;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定性備受青睞,而劣質保護板可能因電壓檢測偏差或MOS管耐壓不足導致保護失效,引發安全隱患。電動自行車鋰電池保護板批發廠家