成品鋰電池的組成主要有兩大部分,鋰電池電芯和保護板,鋰電池電芯主要由正極板、隔膜、負極板、電解液組成;正極板、隔膜、負極板纏繞或層疊,包裝,灌注電解液,封裝后即制成電芯。但鋰電池保護板的作用很多人都不知道,鋰電池保護板,顧名思義就是保護鋰電池用的,鋰電池保護板的作用是保護電池不過放、不過充、不過流,還有就是輸出短路保護。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,嚴重者會導致鋰電池自燃,現已出現手機鋰電池自燃致人傷亡的案例,經常出現IT和手機廠家召回鋰電池產品的事件。所以每塊鋰電池都要安裝一塊安全保護板,由一顆操作IC和若干個外部元件組成,通過保護環路監測并防止對電池產生損害,防止過充、過放和短路造成的危險。由于每個中都要安裝一片電池保護IC,鋰電池保護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。保護板的主要組成部分有哪些?電單車鋰電池保護板電池管理系統研發
鋰電池保護板的中心功能:1.過充與過放保護:鋰電池在電壓過高(過充)或過低(過放)時,可能導致內部結構損壞,甚至引發危險。保護板通過實時監測單體電池電壓,在電壓超出安全范圍時切斷電路,避免危險。2.過流與短路保護:當電池因負載過大或短路產生異常電流時,保護板會迅速斷開電路,防止電池過熱或損壞。3.溫度監控:部分保護板集成溫度傳感器,當電池溫度超過閾值時觸發保護機制,避免熱失控。4.均衡管理:在串聯電池組中,各單體電池的容量和電壓可能存在差異。保護板通過均衡電路調節電壓差,確保電池組整體性能穩定。鋰電池保護板廣泛應用于手機、筆記本電腦、無人機等消費電子產品,以及電動汽車、電動自行車、儲能電站等高功率場景。例如,電動汽車的BMS不僅需要基礎保護功能,還需實現電池狀態估算(如SOC、SOH)和智能充放電管理。電單車鋰電池保護板鋰電池化學特性活躍,無保護易引發熱失控、燃爆或完全損壞。
鋰電池保護板電流選擇1.鋰電池保護板電流是由保護IC檢測電壓和MOS管內阻決定的,如果保護IC無法更改,可以改MOS管,比如DW01與8205MOS,用一顆MOS管是2~5A,用兩顆MOS管并聯電流就會增加一倍。現在的大容量移動電源有的用3~4顆MOS管并聯。2.保護板保護電流=過流檢測電壓/MOS管內阻(由于是兩顆MOS管串聯,計算時MOS管內阻要乘2)3.鋰電池選保護板要根據電池的容量來定鋰電池保護板選購要點為了保護鋰電池組壽命,建議任何時候電池充電電壓都不要超過,就是鋰電池保護板保護電壓不高于,均衡電壓建議,電池放電保護電壓一般。充電器建議最高電壓為,自放電越大,均衡需要時間越長,自放電過大的電芯已經很難均衡,需要剔除。所以挑選鋰電池保護板的時候,盡量挑選,。總之鋰電池保護板的內阻越低越好,越低越不發熱。保護板限流大小是靠康銅絲取樣電阻決定的。
鋰電池保護板的中心功能:
1.過充與過放保護:當電池電壓超過或低于安全閾值時,自動切斷充放電回路,避免電池損壞。2.過流與短路防護:檢測異常電流,瞬間切斷電路,防止過熱或起火。3.溫度監控:實時感知電池溫度,在高溫或低溫環境下暫停工作,防止熱失控。4.電芯均衡(多節電池組):調節各節電池的電荷,確保整體性能一致,延長使用壽命。智能運作機制。
智能運作機制:保護板內置精密傳感器與控制芯片,持續采集電壓、電流及溫度數據。一旦檢測到異常,立即觸發保護機制,如斷開MOSFET開關,實現毫秒級反應。此外,在串聯電池組中,均衡電路通過電阻放電或主動電荷轉移,減少電芯間差異,提升整體效能。
廣泛應用場景:
從智能手機、筆記本電腦到電動汽車、儲能電站,鋰電池保護板是各類電子設備的“安全衛士”。在新能源領域,它確保電池組的高效協作與長久耐用,助力綠色能源發展;在無人機、電動工具等場景中,保障高功率輸出的穩定性。 集成模塊(如DW01+MOS方案),分貼片式、插件式,適配不同電池規格。
鋰電池保護板典型應用場景:1.消費電子產品:手機、筆記本電腦等單節或多串電池組中,保護板以微型化設計(如PCB面積<1cm2)集成基本保護功能,注重低功耗與成本壓縮。.2.電動汽車與電動工具:電池組(如300V以上)要求保護板具備高耐壓MOSFET和多級均衡能力,同時支持快充協議(如CCS、CHAdeMO)和整車CAN網絡通信。特斯拉的BMS可精確調節數千節電芯,誤差電壓<10mV。3.儲能系統:家庭儲能與電網級儲能需應對長循環壽命(>5000次)和寬溫度范圍(-30℃~60℃)。保護板設計側重模塊化擴展與梯次利用管理,結合AI算法預測電池衰減。4.特種領域:無人機電池需兼顧高放電倍率(如20C)與輕量化;醫療設備則強調EMC抗干擾與失效安全模式。 保護板通過內部的控制芯片實時監測電池的電壓和溫度。當檢測到異常時,控制芯片會切斷電路,從而保護電池。磷酸鐵鋰鋰電池保護板管理系統方案開發
匹配電池電壓(3.7V/3.2V)、最大電流、封裝尺寸及保護閾值。電單車鋰電池保護板電池管理系統研發
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±5mV以內。MOS管在浪涌電流下的擊穿危急則通過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,InfineonOptiMOS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,采用雙絞阻礙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維護。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,實現更智能的前置管理。 電單車鋰電池保護板電池管理系統研發