鋰電池保護板具備多項至關重要的功能。過充保護功能可在電池充電過程中,當電芯電壓上升至預設的過充保護電壓值(例如常見的 4.25±0.05V,不同電池類型及應用場景下該數值會有所差異)時,迅速切斷充電回路,防止電池因過度充電而引發鼓包、燃燒甚至危險等嚴重安全事故;過放保護功能則在電池放電階段,一旦電芯電壓下降到設定的過放保護電壓值(如 2.90±0.08V),即刻切斷放電回路,避免電池過度放電,有效延長電池的使用壽命;過流保護功能能夠在充放電電流超過設定的過流保護值時,快速斷開電路,防止電池和其他設備因過大電流而燒毀;短路保護功能可在檢測到電池輸出端發生短路瞬間,立即切斷電路,確保使用過程的安全性。此外,部分保護板還具備過溫保護功能,通過安裝可恢復性溫度保護開關,當電池溫度過高時,及時切斷電路,待溫度恢復正常后再恢復工作,保障電池在適宜的溫度范圍內運行。鋰電池保護板主要有端口節流、電壓保護、反向放電、溫度保護、錯誤充電、欠壓指示等諸多功能。電摩鋰電池保護板定制
鋰電池保護板主要由控制芯片、MOSFET 管、采樣電阻、電容等電子元件組成。控制芯片是保護板的重心,它通過采樣電阻實時監測電池組的電壓、電流等參數,并與內部預設的閾值進行比較。當檢測到的參數超出正常范圍時,控制芯片會發出相應的控制信號,驅動 MOSFET 管的導通或截止,從而實現對電池組充放電回路的通斷控制,達到保護電池的目的。消費電子領域:廣泛應用于手機、平板電腦、筆記本電腦、移動電源等設備中,保障鋰電池的安全使用,延長電池使用壽命,同時也為這些設備的穩定運行提供了保障。電動交通工具領域:如電動汽車、電動摩托車、電動自行車等,鋰電池保護板是電池系統中不可或缺的一部分,它不僅要保護電池安全,還要滿足車輛在不同工況下的充放電需求,對保護板的性能和可靠性要求極高。儲能系統領域:在太陽能儲能系統、風能儲能系統以及電網儲能系統等中,鋰電池保護板用于保護大容量的鋰電池組,確保儲能系統的穩定運行和安全性,提高能源的利用效率。什么是鋰電池保護板工廠鋰電池保護板怎樣避免電池過放?
主動均衡技術主動均衡又稱非能量耗散式均衡,其原理在充電和放電循環期間,是將能量高的電芯內的能量轉移到能量低的電芯中去,使得電池PACK內的電荷得到重新分配,從而縮短充電時間,延長放電使用時間。在適用場景上,主動均衡更加適用于大容量、高串數的鋰電池組應用。BMS被動均衡技術先于主動均衡在電動市場中應用,技術也較為成熟些。主動均衡則較為復雜,變壓器方案的設計以及開關矩陣的設計無疑會使成本明顯增加。但主動均衡相比采用能量傳遞分配的原則,能量利用率相比被動均衡更高。在實際應用中,主動均衡技術也被普遍認為更為高效和合理。例如,科列自主研發的雙向DC-DC主動均衡芯片,它采用了先進的智能算法,能夠快速有效地補償電池組產生的差異,確保電池一致性,延長電池組的使用壽命和平均無故障時間。智慧動鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統方案于一體的綜合服務商。
鋰電池過充過放的本質:充電時,鋰離子從正極板脫嵌,通過電解液嵌入到負極板上;放電時,鋰離子從負極板上脫嵌,并經由電解液嵌入到正極板上;鋰離子電池的充放電過程是鋰離子在極板上的嵌入和脫嵌過程。充電時,隨著鋰離子的脫嵌,正極材料體積會發生一定量的收縮;放電時,隨著鋰離子的嵌入,正極材料體積會發生一定量的膨脹。過充時,正極晶格會產生崩塌,鋰離子在負極會形成鋰枝晶從而刺破隔膜,造成電池的損壞。過放時,正極材料活性變差,阻止鋰離子的嵌入,電池容量急劇下降。如果發生正極材料體積過度膨脹,也會破壞電池的物理結構,從而導致電池的損壞。智慧動鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統方案于一體的綜合服務商。鋰電池保護板是成品鋰電池的重要組成部分,與鋰電池芯共同構成了鋰離子電池組的完整結構,保證電池的安全。
實際應用中,保護板面臨電壓采樣偏差、MOS管擊穿、低溫性能衰退等共性挑戰。多串電池組因分壓電阻精度不足可能導致±50mV的累積誤差,通過選用0.1%精度的金屬膜電阻并結合軟件校準可降至±5mV以內。MOS管在浪涌電流下的擊穿風險則通過TVS二極管與兩倍耐壓選型策略化解,例如48V系統選用100V耐壓MOS。在-30℃嚴寒環境中,常規MOS管內阻暴增3倍,Infineon OptiMOS系列低溫器件配合PTC加熱膜可維持正常導通特性。此外,電動車電機產生的電磁干擾可能擾亂BMS通信,采用雙絞屏蔽線加磁環濾波的方案可將誤碼率降低90%以上。用戶端需嚴格遵守操作規范,禁止私自調整保護參數,儲能系統每季度檢測電壓一致性,戶外設備加裝IP67防護盒,形成從硬件設計到使用維護的全鏈條安全保障。隨著固態電池技術發展,未來保護板將集成固態斷路器,響應速度提升至納秒級,并與AI預測性維護結合,實現更智能的風險前置管理。電池保護板管理系統的主要職能包括監控、保護和優化電池性能。電動兩輪車鋰電池保護板電池管理系統研發
鋰電池保護板具有欠壓指示功能,這個功能有助于在放電的過程中檢測電壓輸出的變化。電摩鋰電池保護板定制
儲能電池管理系統(ESBMS)與動力電池管理系統(BMS)的不同之處儲能電池管理系統,與動力電池管理系統非常類似。但動力電池系統處于高速運動的電動汽車上,對電池的功率響應速度和功率特性、SOC估算精度、狀態參數計算數量,都有更高的要求。儲能系統規模極大,集中式電池管理系統與儲能電池管理系統差異明顯,這里只拿動力電池分布式電池管理系統與其對比。電池及其管理系統在各自系統里的位置有所不同;硬件邏輯結構不同;通訊協議有區別;儲能電站采用的電芯種類不同,則管理系統參數區別較大。電摩鋰電池保護板定制