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)致鋰電池燃燒,現(xiàn)已出現(xiàn)手機(jī)鋰電池燃燒致人傷亡的案例,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,由一顆控制IC和若干個外部元件組成,通過保護(hù)環(huán)路有效監(jiān)測并防止對電池產(chǎn)生損害,防止過充、過放和短路造成的燃燒等危險。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。鋰電池保護(hù)板能否不用保護(hù)管?特種車輛鋰電池保護(hù)板
鋰電池保護(hù)板設(shè)計要點(diǎn)與選型指南化學(xué)體系適配三元鋰電池(NCM/NCA):需設(shè)置陡峭電壓保護(hù)點(diǎn)(如4.2V±0.05V);磷酸鐵鋰(LiFePO?):平臺區(qū)電壓平坦,建議結(jié)合溫度補(bǔ)償提升保護(hù)精度;鈦酸鋰(LTO):工作電壓低(1.5~2.8V),需定制保護(hù)邏輯。應(yīng)用場景需求消費(fèi)電子(如手機(jī)、藍(lán)牙耳機(jī)):側(cè)重小體積、低功耗,單節(jié)保護(hù)板為主;電動工具/無人機(jī):需支持高倍率放電(20C以上)與振動防護(hù);儲能系統(tǒng)/新能源汽車:要求多串并保護(hù)(如16~32串)、主動均衡及CAN通信。認(rèn)證與可靠性安全認(rèn)證:UL 2054、IEC 62133、GB/T 31241;環(huán)境測試:通過高溫高濕(85℃/85%RH)、冷熱沖擊等可靠性驗(yàn)證。電動三輪車鋰電池保護(hù)板IC高耐壓(支持800V平臺)、大電流處理能力(>300A)、抗震設(shè)計及多級故障診斷。
鋰電池相比傳統(tǒng)的鉛酸電池,具有更長的使用壽命、更輕的質(zhì)量、更環(huán)保以及更大的能量密度等優(yōu)勢。在新國標(biāo)的推動下,鋰電池在兩輪電動車中的使用比例將會增加。然而,由于鋰電池具有高能量密度和內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)活性強(qiáng)的特點(diǎn),在過充、過放等非正常使用情況下,電池可能會損壞,甚至在極端情況下引發(fā)起火。因此,鋰電池需要配備一套監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)時監(jiān)測電壓、電流等參數(shù),并在超出預(yù)設(shè)閾值時立即切斷電池主回路。BMS電池智能管理解決方案,通過整合智能終端、電池保護(hù)板和電池管理平臺,構(gòu)建了新一代智能電池管理系統(tǒng)。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(wù)商。
對于儲能系統(tǒng)(家用儲能、新能源電站),保護(hù)板的設(shè)計重點(diǎn)轉(zhuǎn)向長周期穩(wěn)定運(yùn)行與高精度管理。100S以上的多串并聯(lián)結(jié)構(gòu)要求電壓采樣精度達(dá)±1mV,TI的BQ78Z100等芯片通過24位ADC實(shí)現(xiàn)精細(xì)監(jiān)控。主動均衡技術(shù)在此類場景中尤為重要,能量轉(zhuǎn)移方案可減少10%~15%的容量損耗,配合光伏充放電策略優(yōu)化,明顯延長電池壽命。電網(wǎng)級儲能系統(tǒng)還需通過ISO 26262功能安全認(rèn)證,采用雙MCU冗余設(shè)計,確保極端工況下仍能維持關(guān)鍵保護(hù)功能。例如某家庭儲能系統(tǒng)通過BMS動態(tài)調(diào)節(jié)充放電曲線,優(yōu)先消耗太陽能電力,只是只是在電價低谷時段從電網(wǎng)補(bǔ)電,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性與耐久性的雙重提升。匹配電池電壓(3.7V/3.2V)、最大電流、封裝尺寸及保護(hù)閾值。
鋰電池的存放過程中存在一定的風(fēng)險,需要我們重視并采取有效的安全管理措施。首先,鋰電池的化學(xué)性質(zhì)決定了它在受到外部損傷或過度充電時可能發(fā)生燃燒起爆。因此,存放鋰電池的環(huán)境應(yīng)該保持通風(fēng)良好,遠(yuǎn)離火源和高溫場所,避免在潮濕環(huán)境中存放。其次,對于長時間不使用的電池,應(yīng)該采取適當(dāng)措施進(jìn)行儲存,例如保持適當(dāng)?shù)碾姾蔂顟B(tài),并定期檢查電池的狀態(tài)。在鋰電池的充電過程中也存在一定的風(fēng)險。使用不合格的充電設(shè)備或混用充電器可能導(dǎo)致電池過熱或充電不均衡,增加了電池發(fā)生事故的可能性。因此,建議使用原廠配套的充電設(shè)備,并遵循廠家的充電建議,避免過度充電或過度放電。除了個體用戶應(yīng)該注意安全管理外,對于大規(guī)模使用鋰電池的場所,例如儲能系統(tǒng)或電動車充電站,更需要建立完善的安全管理制度。這包括定期檢查設(shè)備狀態(tài),配備專業(yè)人員進(jìn)行監(jiān)管和維護(hù),制定應(yīng)急預(yù)案并進(jìn)行安全演練,以及提供必要的消防設(shè)備和應(yīng)急救援措施??偟膩碚f,鋰電池作為一種高能量密度的電源,在我們生活中發(fā)揮著重要的作用,但其安全風(fēng)險也需要我們高度重視。通過合理的存放、充電和管理措施,我們可以較大程度地減少鋰電池存放過程中可能發(fā)生的安全問題,確保使用過程中的安全性和穩(wěn)定性。被動均衡(電阻耗能)或主動均衡(能量轉(zhuǎn)移),解決電芯間電壓差異,提升整體壽命。電摩鋰電池保護(hù)板工廠
鋰電池化學(xué)特性活躍,無保護(hù)易引發(fā)熱失控、燃爆或完全損壞。特種車輛鋰電池保護(hù)板
鋰電池保護(hù)板的工作原理并不復(fù)雜,卻十分精密。它由微控制器、MOS管、電阻、電容等電子元件共同構(gòu)成,通過實(shí)時監(jiān)測電池的電壓和電流等關(guān)鍵參數(shù),確保電池始終處于安全的工作狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)電壓或電流超出設(shè)定的安全范圍,微控制器會迅速響應(yīng),指揮MOS管執(zhí)行相應(yīng)的動作,從而實(shí)現(xiàn)對電池充放電的有效控制。隨著新能源電動汽車、無人機(jī)、移動電源等領(lǐng)域的飛速發(fā)展,鋰電池保護(hù)板的應(yīng)用場景越來越寬泛。無論是在高海拔地區(qū)的無人機(jī)飛行,還是深海中的水下設(shè)備供電,或是電動汽車的長途行駛,鋰電池保護(hù)板都在默默地發(fā)揮著其至關(guān)重要的作用。它不僅保障了設(shè)備的正常運(yùn)行,更守護(hù)著用戶的生命財產(chǎn)安全。特種車輛鋰電池保護(hù)板