鋰電池保護(hù)板作為鋰電池組安全運(yùn)行的**組件,廣泛應(yīng)用于各類依賴鋰電池供電的設(shè)備與場景中,其**功能是通過精細(xì)監(jiān)測電池的電壓、電流和溫度等參數(shù),防止電池出現(xiàn)過充、過放、過流、短路及超溫等危險情況,從而延長電池使用壽命并保持使用安全。在消費(fèi)電子領(lǐng)域,智能手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦等設(shè)備的內(nèi)置鋰電池均配備保護(hù)板,當(dāng)充電器為設(shè)備充電至額定電壓時,保護(hù)板會自動切斷充電回路,避免電池因過充導(dǎo)致鼓包、漏液甚至;而在設(shè)備放電過程中,若電量過低至臨界值,保護(hù)板則會觸發(fā)過放保護(hù),防止電池因過度放電造成容量長久性衰減。在新能源領(lǐng)域,電動汽車、電動自行車的動力鋰電池組通常采用多片保護(hù)板協(xié)同工作,通過均衡電路調(diào)節(jié)各單體電池的電壓差,確保電池組整體性能穩(wěn)定,同時在車輛急加速、急剎車等大電流工況下,保護(hù)板能響應(yīng)并限制電流,避免電路過載損壞電機(jī)或電池。此外,在儲能系統(tǒng)、便攜式醫(yī)療設(shè)備、無人機(jī)、電動工具等領(lǐng)域,鋰電池保護(hù)板同樣不可或缺,例如儲能電站的大容量鋰電池組依賴保護(hù)板實現(xiàn)充放電管理與安全監(jiān)控,無人機(jī)的高倍率鋰電池則需保護(hù)板在飛行中實時調(diào)節(jié)電流,維護(hù)設(shè)備續(xù)航與飛行安全。隨著鋰電池技術(shù)的不斷發(fā)展。 鋰電池保護(hù)板,作為鋰電池的"守護(hù)者",其技術(shù)參數(shù)的重要性不言而喻。海南三輪車鋰電池保護(hù)板
造成鋰電池活性物質(zhì)不可逆消耗的主要因素有:1)正極材料的溶解:正極材料的溶解造成正極活性物質(zhì)減少,溶解的正極材料游離到負(fù)極時會造成負(fù)極界面膜的不穩(wěn)定,被破壞的界面膜再形成時會消耗鋰離子,造成鋰離子的減少。2)正極材料的相變化:鋰離子在電極間正常脫嵌時,總會伴隨著宿主結(jié)構(gòu)摩爾體積的變化,結(jié)構(gòu)不可逆轉(zhuǎn)變,影響顆粒與電極間的電化學(xué)接觸,造成容量衰減。3)電解液的分解:在鋰離子電池充電過程中,電解液對含碳電極具有不穩(wěn)定性,會發(fā)生還原反應(yīng)。電解液還原消耗了電解質(zhì)及其溶劑,對電池容量及循環(huán)壽命產(chǎn)生不良影響。4)過充電:電池在過充電時,不僅會造成負(fù)極形成鋰沉淀、電解液氧化和正極氧的損失,消耗活性物質(zhì)導(dǎo)致容量不可逆損失,還會有安全危機(jī)。5)界面膜的形成:界面膜(SEI膜)的形成會消耗鋰離子,一般發(fā)生在起初的幾次充放電時。6)集流體的腐燭:鋰離子電池中的集流體材料常用鋁和銅,兩者的腐蝕會在表面形成膜,電池內(nèi)阻增大,放電效率下降,從而造成電池壽命衰減。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。 品牌鋰電池保護(hù)板保護(hù)芯片鋰電池儲能有適應(yīng)響應(yīng)快、占地面積小,適合電網(wǎng)調(diào)峰、家庭儲能等場景。
鋰電池保護(hù)板是保護(hù)鋰離子電池安全穩(wěn)定運(yùn)行的中心組件,被形象地稱為鋰電池的“安全衛(wèi)士”。它通過精密的電路設(shè)計,實時監(jiān)控電池的電壓、電流和溫度等關(guān)鍵參數(shù),在異常情況出現(xiàn)時迅速觸發(fā)保護(hù)機(jī)制,避免電池因過充、過放、短路或過溫而發(fā)生鼓包、起火甚至燃爆等危險。從技術(shù)構(gòu)成來看,鋰電池保護(hù)板主要由保護(hù)芯片、MOS管、電阻、電容等元件組成。其中,保護(hù)芯片是“大腦”,負(fù)責(zé)采集電池的實時數(shù)據(jù)并判斷是否需要啟動保護(hù);MOS管則相當(dāng)于“開關(guān)”,在芯片發(fā)出指令后切斷充放電回路,阻止異常電流持續(xù)流通。不同規(guī)格的保護(hù)板會根據(jù)電池的容量、串并聯(lián)方式(如單節(jié)、多串多并)進(jìn)行針對性設(shè)計,例如電動車電池組常用的13串或14串保護(hù)板,其保護(hù)閾值會與電池的標(biāo)稱電壓精細(xì)匹配。
儲能BMS主動均衡和被動均衡的區(qū)別主要有能量的方式、啟動均衡條件、均衡電流、成本等。具體區(qū)別如下:能量的方式:主動均衡-主動采用儲能器件,將荷載較多能量的電芯部分能量轉(zhuǎn)移到能量較少的電芯上,是能量的轉(zhuǎn)移。被動均衡運(yùn)用電阻,將高荷電電量電芯的能量消耗掉,減少不同電芯之間差距,是能量的消耗。啟動均衡條件:只要壓差大于設(shè)定值便開始啟動主動均衡,均衡時間一般是24小時都在工作。在電池快接近充滿的電壓下才啟動被動放電均衡,均衡時間一般為幾個小時。均衡電流:主動均衡電流可達(dá)1-10A,充放電過程均可實現(xiàn),均衡效果明顯。被動均衡電流35mA-200mA不等,均衡電流越大,發(fā)熱越嚴(yán)重。成本:主動均衡電路復(fù)雜,故障率高,成本高。被動均衡軟硬件實現(xiàn)簡單,成本低。隨著電芯制造工藝不斷提升,電芯間的一致性越來越高。出于電路結(jié)構(gòu)和成本考慮,被動均衡的策略目前仍然是市場的主流選擇。 通常保護(hù)板壽命長于電池,但長期在高溫、潮濕環(huán)境下使用可能加速元件老化,需定期檢查。
儲能BMS主動均衡和被動均衡的區(qū)別主要有能量的方式、啟動均衡條件、均衡電流、成本等。具體區(qū)別如下:能量的方式:主動均衡-主動采用儲能器件,將荷載較多能量的電芯部分能量轉(zhuǎn)移到能量較少的電芯上,是能量的轉(zhuǎn)移。被動均衡運(yùn)用電阻,將高荷電電量電芯的能量消耗掉,減少不同電芯之間差距,是能量的消耗。啟動均衡條件:只要壓差大于設(shè)定值便開始啟動主動均衡,均衡時間一般是24小時都在工作。在電池快接近充滿的電壓下才啟動被動放電均衡,均衡時間一般就幾個小時。均衡電流:主動均衡電流可達(dá)1-10A,充放電過程均可實現(xiàn),均衡效果明顯。被動均衡電流35mA-200mA不等,均衡電流越大,發(fā)熱越嚴(yán)重。成本:主動均衡電路復(fù)雜,故障率高,成本高。被動均衡軟硬件實現(xiàn)簡單,成本低。隨著電芯制造工藝不斷提升,電芯間的一致性越來越高。出于電路結(jié)構(gòu)和成本考慮,被動均衡的策略目前仍然是市場的主流選擇。 當(dāng)前,鋰電池保護(hù)板正朝著智能化、集成化方向發(fā)展,融合 AI 算法預(yù)測電池壽命,集成電源管理 IC 減少體積。電摩鋰電池保護(hù)板保護(hù)IC
選型保護(hù)板時需關(guān)注哪些參數(shù)?海南三輪車鋰電池保護(hù)板
鋰電池保護(hù)板作為電池管理系統(tǒng)的重點組件,其設(shè)計初衷是解決鋰電池因化學(xué)特性導(dǎo)致的安全與性能衰減問題。鋰電池雖具備高能量密度、長循環(huán)壽命等優(yōu)勢,但其充放電過程對電壓、電流及溫度極為敏感:過充可能導(dǎo)致電解液分解、正極材料結(jié)構(gòu)坍塌并釋放氧氣,進(jìn)而引發(fā)電池鼓脹甚至不良反應(yīng);過放則會使負(fù)極銅箔溶解、電解液分解,導(dǎo)致電池內(nèi)阻劇增且無法復(fù)原容量;而過流或短路時,電池內(nèi)部焦耳熱積累可能觸發(fā)鏈?zhǔn)椒磻?yīng),造成熱失控。針對這些安全漏洞,保護(hù)板通過集成高精度操作IC、MOSFET功率開關(guān)及周圍監(jiān)測電路,構(gòu)建多層級防護(hù)體系。操作IC作為“大腦”,以毫秒級響應(yīng)速度持續(xù)采集電池組中各單體電壓、充放電電流及環(huán)境溫度,當(dāng)檢測到異常時,通過驅(qū)動電路操作MOSFET的導(dǎo)通與關(guān)斷,實現(xiàn)電路的物理隔離。海南三輪車鋰電池保護(hù)板