電池保護板是鋰離子電池組的"大腦",對電芯(組)進行統(tǒng)一的監(jiān)控、指揮及協(xié)調(diào)。從構成上看,電池管理系統(tǒng)包括電池管理芯片(BMIC)、模擬前端(AFE)、嵌入式微處理器,以及嵌入式軟件等部分。電池保護板根據(jù)實時采集的電芯狀態(tài)數(shù)據(jù),通過特定算法來實現(xiàn)電池組的電壓保護、溫度保護、短路保護、過流保護、絕緣保護等功能,并實現(xiàn)電芯間的電壓平衡管理和對外數(shù)據(jù)通訊。電池管理芯片(BMIC)是電源管理芯片的重要細分領域,包括充電管理芯片、電池計量芯片和電池安全芯片。充電管理芯片可將外部電源轉換為適合電芯的充電電壓和電流,并在充電過程中實時監(jiān)測電芯的充電狀態(tài),調(diào)整充電電壓、電流,確保對電芯進行安全、及時的充電。根據(jù)鋰電池的特性,充電管理芯片自動進行預充、恒流充電、恒壓充電,作用于充電各個階段的充電狀態(tài)。 深圳智慧動鋰電子股份有限公司的鋰電池保護板通過了新國標認證。新能源鋰電池保護板IC
控制芯片:是保護板的中心部件,負責監(jiān)測電池組的電壓、電流等參數(shù),并根據(jù)預設的閾值進行判斷和控制,以實現(xiàn)各種保護功能。常見的控制芯片有德州儀器(TI)的BMS芯片、意法半導體(ST)的相關芯片等。MOSFET開關管:用于操作電池組的充放電回路,當控制芯片檢測到異常情況時,會通過控制MOSFET開關管的導通和截止來切斷電路。MOSFET開關管具有導通電阻小、開關速度快等好處,能夠有效地降低電路的功耗和發(fā)熱。電阻、電容等元件:電阻用于分壓、限流等,電容則用于濾波、儲能等,它們與控制芯片和MOSFET開關管等配合,共同完成保護板的各項功能。此外,部分保護板還可能配備溫度傳感器,用于監(jiān)測電池組的溫度,當溫度過高或過低時進行相應的保護動作。 什么是鋰電池保護板定制保護板的自耗電重要嗎?
鋰電池保護板是鋰電池組中不可或缺的安全管理組件,其中心功能在于實時監(jiān)控電池狀態(tài)并防止異常工況引發(fā)的安全隱患。作為電池系統(tǒng)的“智能衛(wèi)士”,保護板通過集成操作芯片(如DW01、BQ系列等)與MOSFET開關,對電壓、電流及溫度等關鍵參數(shù)進行動態(tài)監(jiān)測。當檢測到單節(jié)電池電壓超過過充閾值(如三元鋰電池)時,保護板會立即切斷充電回路,避免電解液分解或熱失控風險;反之,若電壓低于過放閾值(如三元鋰),則斷開放電回路,防止電池因過度放電導致結構損傷和容量衰減。對于突發(fā)的過流或短路故障,保護板能在微秒級時間內(nèi)響應,通過高耐壓MOS管(如8205A)切斷電路,有效抑制高溫或起火風險。此外,多串電池組還需依賴均衡功能(被動電阻耗散或主動能量轉移)來消除電芯間的電壓差異,從而延長整體電池壽命。
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(nèi)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(lián)電流就會增加一倍。現(xiàn)在的大容量移動電源有的用3~4顆MOS管并聯(lián)。2.保護板保護電流=過流檢測電壓/MOS管內(nèi)阻(由于是兩顆MOS管串聯(lián),計算時MOS管內(nèi)阻要乘2)3.鋰電池選保護板要根據(jù)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(jīng)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,??傊囯姵乇Wo板的內(nèi)阻越低越好,越低越不發(fā)熱。保護板限流大小是靠康銅絲取樣電阻決定的。鋰電池組由多節(jié)電芯串聯(lián)組成,各電芯特性存在差異,充電時部分電芯部分未充滿,長期如此影響電池組性能。
成品鋰電池的組成是這樣的: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?qū)盈B,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易燃,現(xiàn)已出現(xiàn)手機鋰電池易燃致人傷亡的案例,經(jīng)常出現(xiàn)IT和手機廠家召回鋰電池產(chǎn)品的事件。所以每塊鋰電池都要安裝一塊安全保護板,由一顆作用于IC和若干個外部元件組成,通過保護環(huán)路及時監(jiān)測并防止對電池產(chǎn)生損害,防止過充、過放和短路造成的易燃等危險。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。 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。鉛酸改鋰電池保護板定制
支持多電池組并聯(lián),長壽命設計(循環(huán)超 5000 次),兼容儲能通信協(xié)議。新能源鋰電池保護板IC
在多串電池組(如電動車用12串鋰電池)中,電芯一致性差異會影響整體性能,因此保護板需配備均衡功能。被動均衡通過并聯(lián)電阻對電芯放電,成本低但能量效率只約60%;主動均衡則利用電感或電容將能量從電芯轉移至低壓電芯,效率可達85%以上,但電路復雜度大幅增加。保護板還集成溫度傳感器(NTC/PTC),當環(huán)境溫度超過-20°C至60°C的安全范圍時觸發(fā)保護,尤其適用于高倍率充放電場景(如無人機電池)。此外,智能保護板支持UART、I2C等通信協(xié)議,可與外部設備交互數(shù)據(jù),實現(xiàn)電量顯示、故障診斷甚至遠程監(jiān)控,例如在儲能系統(tǒng)中實時上傳電池作用狀態(tài)(SOH)。選型時需重點匹配電池類型(三元鋰/磷酸鐵鋰)、串數(shù)及比較大持續(xù)電流。例如電動工具電池需支持20A以上持續(xù)放電,而儲能系統(tǒng)則對均衡精度要求更高(±10mV)。實際應用中常見問題包括保護鎖死后需通過充電喚醒、MOSFET擊穿導致功能失效等,需用萬用表檢測開關管通斷狀態(tài)。隨著技術發(fā)展,新型保護板開始集成AI算法預測電池壽命,并采用碳化硅(SiC)MOSFET提升高溫耐受性,未來將在新能源汽車和智能電網(wǎng)中發(fā)揮更關鍵作用。新能源鋰電池保護板IC