成品锂电池的组成主要有两大部分,锂电池电芯和保护板,锂电池电芯主要由正极板、隔膜、负极板、电解液组成;正极板、隔膜、负极板缠绕或层叠,包装,灌注电解液,封装后即制成电芯。但锂电池保护板的作用很多人都不知道,锂电池保护板,顾名思义就是保护锂电池用的,锂电池保护板的作用是保护电池不过放、不过充、不过流,还有就是输出短路保护。锂电池在使用过程中,过充电、过放电和过电流都会影响电池使用寿命和性能,严重者会导致锂电池自燃,现已出现手机锂电池自燃致人伤亡的案例,经常出现IT和手机厂家召回锂电池产品的事件。所以每块锂电池都要安装一块安全保护板,由一颗操作IC和若干个外部元件组成,通过保护环路监测并防止对电池产生损害,防止过充、过放和短路造成的危险。由于每个中都要安装一片电池保护IC,锂电池保护IC市场大得惊人,每年有几十亿美元的市场,市场前景非常广阔。断电操作,选同型号替换,避免焊接高温损坏元件。移动储能锂电池保护板方案开发
充电管理芯片根据工作模式可分为开关模式、线性模式和开关电容模式。1.开关模式效率高,适用于大电流应用,且应用较灵活,根据需要设计为降压、升压或升降压架构,常用的快充方案通常都是开关模式。2.线性模式适用于小功率便携电子产品,对充电电流、效率要求不高,通常不高于1A,但对体积、成本则有较高要求。3.开关电容模式可以做到高达97%以上的有效率,但由于架构的原因,其输出电压与输入电压通常成一个固定的比例关系,实际应用中通常会与开关型充电管理芯片配合使用。智慧动锂电子是一家集锂电池安全管理硬件、软件及BMS系统方案于一体的综合服务商。移动储能锂电池保护板方案开发当单节电压超过设定值(如4.25V),MOS管切断充电回路。
锂电池保护板的中心功能:1.过充与过放保护:锂电池在电压过高(过充)或过低(过放)时,可能导致内部结构损坏,甚至引发危险。保护板通过实时监测单体电池电压,在电压超出安全范围时切断电路,避免危险。2.过流与短路保护:当电池因负载过大或短路产生异常电流时,保护板会迅速断开电路,防止电池过热或损坏。3.温度监控:部分保护板集成温度传感器,当电池温度超过阈值时触发保护机制,避免热失控。4.均衡管理:在串联电池组中,各单体电池的容量和电压可能存在差异。保护板通过均衡电路调节电压差,确保电池组整体性能稳定。锂电池保护板广泛应用于手机、笔记本电脑、无人机等消费电子产品,以及电动汽车、电动自行车、储能电站等高功率场景。例如,电动汽车的BMS不仅需要基础保护功能,还需实现电池状态估算(如SOC、SOH)和智能充放电管理。
保护板的功能实现依赖于严密的参数设定。例如,过充保护的电压阈值需根据电池类型精细调整——磷酸铁锂电池的过充点为3.65V,过放点为2.0V,与三元锂体系有明显区别。过流保护则需结合设备负载特性,例如电动工具的电机启动电流可能是额定值的3倍,保护板需设置延时判断机制(如10ms~2s),既防止误触发又确保及时断电。此外,高质量保护板的内阻通常控制在20mΩ以下,以减少能量损耗,而工业级产品还需耐受极端温度与振动环境,例如车载电池保护板需满足-40℃至85℃的工作范围。在选型时,用户需综合考虑电池组规格与应用场景。单节3.7V的蓝牙耳机电池只需基础保护功能,而7串24V的电动自行车电池组则要求支持多节均衡与高持续电流(如30A)。主动均衡方案虽能提升电池组容量利用率,但成本较高,多见于储能系统;消费电子则多采用成本更低的被动均衡。品牌选择上,精工、德州仪器等厂商的芯片因高精度和稳定性备受青睐,而劣质保护板可能因电压检测偏差或MOS管耐压不足导致保护失效,引发安全隐患。控制IC(监测电压/电流)、MOSFET(通断电路)、温度传感器、电阻电容(信号调理)、PCB基板。
锂电池是否可以省略保护板的使用?这一问题引发了不少讨论。保护板的设计初衷是为了电池的安全,防止过充、过放以及短路等潜在危险。然而,磷酸铁锂电池的出现使得一些人提出了不同的看法,认为这种电池类型具有足够的稳定性,因此可能无需额外的保护板。但我们需要明确的是,锂电池保护板的功能并不仅限于防止过充和过放。锂电池保护板实际上是一个充放电的保护系统,特别是对于串联的电池组而言。它能够确保电池组中每个单体电池之间的电压差保持在一个设定的安全范围内,从而实现更为均匀的充电。此外,保护板还具备监测功能,能够检测到电池组中的任何单体电池是否出现过压、欠压、过流、短路或过温等异常情况,进而及时采取措施以保护电池并延长其使用寿命。 保护板是BMS的硬件基础,负责基础保护;BMS包含软件算法,额外管理均衡、通信、状态估算等功能。新时代锂电池保护板批发价格
AI在保护板中的应用前景?移动储能锂电池保护板方案开发
主动均衡技术主动均衡又称非能量耗散式均衡,其原理在充电和放电循环期间,是将能量高的电芯内的能量转移到能量低的电芯中去,使得电池PACK内的电荷得到重新分配,从而缩短充电时间,延长放电使用时间。在适用场景上,主动均衡更加适用于大容量、高串数的锂电池组应用。BMS被动均衡技术先于主动均衡在电动市场中应用,技术也较为成熟些。主动均衡则较为复杂,变压器方案的设计以及开关矩阵的设计无疑会使成本明显增加。但主动均衡相比采用能量传递分配的原则,因而能量利用率相比被动均衡更高。在实际应用中,主动均衡技术也被普遍认为更为高效和合理。例如,科列自主研发的双向DC-DC主动均衡芯片,它采用了前列的智能算法,能够快速有效地补偿电池组产生的差异,确保电池一致性,延长电池组的使用寿命和平均无故障时间。智慧动锂电子是一家集锂电池安全管理硬件、软件及BMS系统方案于一体的综合服务商。 移动储能锂电池保护板方案开发