什么是鋰電池過度保護(hù)?你知道鋰電池保護(hù)板工作原理嗎?
用電,除了方便之外,我們首要的關(guān)注點就是安全。鋰離子電池給設(shè)備供電的安全性能不容忽視,所以很多鋰電池廠家在制造鋰電池的時候都會加裝鋰電池保護(hù)板,用以防止鋰電池過充、過放以及短路等帶來的安全問題。
鋰離子電池保護(hù)電路由保護(hù)IC及兩顆功率MOSFET所構(gòu)成,其中保護(hù)IC監(jiān)視電池電壓,當(dāng)有過度充電及放電狀態(tài)時切換到以外掛的功率MOSFET來保護(hù)電池,保護(hù)IC的功能有過度充電保護(hù)、過度放電保護(hù)和過電流/短路保護(hù)。
1.鋰電池過度充電保護(hù)
過度充電保護(hù)IC的原理為:當(dāng)外部充電器對鋰電池充電時,為防止因溫度上升所導(dǎo)致的內(nèi)壓上升,需終止充電狀態(tài)。此時,保護(hù)IC需檢測電池電壓,當(dāng)?shù)竭_(dá)4.25V時(假設(shè)電池過充點為4.25V)即激活過度充電保護(hù),將功率MOSFET由開轉(zhuǎn)為切斷,進(jìn)而截止充電。
另外,還須注意因噪音所產(chǎn)生的過度充電檢出誤動作,以免判定為過充保護(hù)。因此,需要設(shè)定延遲時間,并且延遲時間不能短于噪音的持續(xù)時間。
2.鋰電池過度放電保護(hù)
在過度放電的情況下,電解液因分解而導(dǎo)致鋰電池特性劣化,并造成充電次數(shù)的降低。采用鋰電池保護(hù)IC可以避免過度放電現(xiàn)象產(chǎn)生,實現(xiàn)電池保護(hù)功能。
過度放電保護(hù)IC的原理:為了防止鋰電池的過度放電狀態(tài),假設(shè)鋰電池接上負(fù)載,當(dāng)鋰電池電壓低于其過度放電電壓檢測點(假定為2.3V)時將激活過度放電保護(hù),使功率MOSFET由開轉(zhuǎn)變?yōu)榍袛喽刂狗烹?,以避免鋰電池過度放電現(xiàn)象產(chǎn)生,并將電池保持在低靜態(tài)電流的待機(jī)模式,此時的電流僅0.1μA。
鋰電池保護(hù)板工作原理
鋰電池保護(hù)板作為鋰電芯的安全保護(hù)器件,既要在設(shè)備的正常工作電流范圍內(nèi)能可靠工作,又要在當(dāng)電池被意外短路或過流時能迅速動作使電芯得到保護(hù)。在鋰電池保護(hù)板原理正常的情況下,Vdd為高電平,Vss,VM為低電平,DO、CO為高電平,當(dāng)Vdd,Vss,VM任何一項參數(shù)變換時,DO或CO端的電平將發(fā)生變化。
鋰電池保護(hù)板根據(jù)使用IC,電壓等不同而電路及參數(shù)有所不同,保護(hù)板有兩個核心部件:一塊保護(hù)IC,它是由精確的比較器來獲得可靠的保護(hù)參數(shù);另外是MOSFET串在主充放電回路中擔(dān)當(dāng)高速開關(guān),執(zhí)行保護(hù)動作。
我們使用的鋰電池其實是由內(nèi)部幾個小的鋰電池并聯(lián)在一塊所組成的,在內(nèi)部鋰電池的縫隙間有幾塊像塑料一樣的隔板將它們隔開,這幾塊小塑料一樣的板其實是鋰電池保護(hù)板,其實鋰電池保護(hù)板并不是由塑料構(gòu)成的。
鋰電池保護(hù)板為什么能保護(hù)鋰電池?
1.鋰離子電池在電壓到4.2V時,如果繼續(xù)充電,正極結(jié)構(gòu)會部分坍塌,永久性的損失容量,如果仍繼續(xù)充電,容易產(chǎn)生枝晶,刺破隔膜,導(dǎo)致電芯正負(fù)極短路,進(jìn)而引發(fā)燃燒爆炸;
2.鋰離子電池在電壓低到2.4V時,部分材料會被動損壞,如果繼續(xù)放電,既會造成容量的損失,更會造成壽命的損失。一般深度放電到2.75V就截止,而3V到2.75V只占3%,所以一般都做到3V保護(hù);
3.鋰離子比較活躍,如果溫度過高,會大大降低電池的壽命;
4.電流也會對電芯產(chǎn)生影響,比如放電時電流過大,正負(fù)極發(fā)生反應(yīng)時序混亂,容易導(dǎo)致類似于過充電壓,產(chǎn)生枝晶,造成報廢。
基于以上四點,保護(hù)板需要做到充放電電壓保護(hù),電流保護(hù),溫度保護(hù)等;做到以上幾點保護(hù)板自然就能對鋰電池產(chǎn)生保護(hù)。
以上,就是關(guān)于什么是鋰電池過度保護(hù)和鋰電池保護(hù)板工作原理的介紹,希望對鋰電愛好者以及新老客戶提供幫助,如您有鋰電池相關(guān)問題以及鋰電池定制服務(wù),歡迎在諾信電子網(wǎng)站留言,我們會第一時間與您聯(lián)系。
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