鋰電池過度保護原理,鋰電池保護板的工作原理

來源：存能電氣  日期：2020-03-16 11:15  瀏覽量：次

鋰電池過度保護原理，鋰電池保護板的工作原理。鋰離子電池供電設備的安全性是人們目前最為關注的問題,所以對其的保護就非常重要。鋰電池保護板可以保護鋰電池防止出現過充電、過放電或短路所引起的大電流放電。

鋰電池過度保護原理

鋰離子電池的保護電路是由保護IC及兩顆功率MOSFET所構成，其中保護IC監視電池電壓，當有過度充電及放電狀態時切換到以外掛的功率MOSFET來保護電池，保護IC的功能有過度充電保護、過度放電保護和過電流／短路保護。

一、過度充電保護

過度充電保護IC的原理為：當外部充電器對鋰電池充電時，為防止因溫度上升所導致的內壓上升，需終止充電狀態。此時，保護IC需檢測電池電壓，當到達4.25V時（假設電池過充點為4.25V）即激活過度充電保護，將功率MOSFET由開轉為切斷，進而截止充電。

另外，還必須注意因噪音所產生的過度充電檢出誤動作，以免判定為過充保護。因此，需要設定延遲時間，并且延遲時間不能短于噪音的持續時間。

二、過度放電保護

在過度放電的情況下，電解液因分解而導致鋰電池特性劣化，并造成充電次數的降低。采用鋰電池保護IC可以避免過度放電現象產生，實現電池保護功能。

過度放電保護IC原理：為了防止鋰電池的過度放電狀態，假設鋰電池接上負載，當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，使功率MOSFET由開轉變為切斷而截止放電，以避免鋰電池過度放電現象產生，并將電池保持在低靜態電流的待機模式，此時的電流僅0.1μA。

鋰電池保護板的工作原理

鋰電池保護板原理作為鋰電芯的安全保護器件,既要在設備的正常工作電流范圍內,能可靠工作,又要在當電池被意外短路或過流時能迅速動作,使電芯得到保護。在鋰電池保護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Vdd,Vss,VM任何一項參數變換時，DO或CO端的電平將發生變化。

鋰電池保護板根據使用IC,電壓等不同而電路及參數有所不同,保護板有兩個核心部件：一塊保護IC，它是由精確的比較器來獲得可靠的保護參數；另外是MOSFET串在主充放電回路中擔當高速開關，執行保護動作。

我們使用的鋰電池其實是由內部幾個小的鋰電池并聯在一塊所組成的。在內部鋰電池的縫隙間有幾塊像塑料一樣的板將它們隔開。這幾塊小塑料一樣的板其實是鋰電池保護板。其實鋰電池保護板并不是由塑料構成的。

鋰電池保護板為什么能保護鋰電池？

1.鋰離子電池在電壓到4.2V時，如果繼續充電，正極結構會部分坍塌，永久性的損失容量，如果仍繼續充電，容易產生枝晶，刺破隔膜，導致電芯正負極短路，進而引發燃燒爆炸;

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;

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.電流也會對電芯產生影響，比如放電時電流過大，正負極發生反應時序混亂，容易導致類似于過充電壓，產生枝晶，造成報廢。

基于以上四點，保護板需要做到充放電電壓保護，電流保護，溫度保護等;做到以上幾點保護板自然就能對鋰電池產生保護。