鋰電池組安全如何保護(hù)?鋰電池短路保護(hù)介紹
來(lái)源:存能電氣 日期:2019-06-14 13:35 瀏覽量:次
鋰電池組安全如何保護(hù)?鋰電池短路保護(hù)介紹。鋰系電池是近20年來(lái)發(fā)展最快的電池體系,目前被廣泛用于電子產(chǎn)品。而近來(lái)發(fā)生的手機(jī)、筆記本電腦爆炸本質(zhì)上就是電池爆炸。鋰電池組安全如何保護(hù)?鋰電池短路是怎么一回事?想知道的話就和存能小編一起看下去吧!
鋰電池組安全如何保護(hù)?
鋰電池芯過(guò)充到電壓高于4.2V后,會(huì)開始產(chǎn)生副作用。過(guò)充電壓愈高,危險(xiǎn)性也跟著愈高。鋰電芯電壓高于4.2V后,正極材料內(nèi)剩下的鋰原子數(shù)量不到一半,此時(shí)儲(chǔ)存格常會(huì)垮掉,讓電池容量產(chǎn)生永久性的下降。如果繼續(xù)充電,由于負(fù)極的儲(chǔ)存格已經(jīng)裝滿了鋰原子,后續(xù)的鋰金屬會(huì)堆積于負(fù)極材料表面。這些鋰原子會(huì)由負(fù)極表面往鋰離子來(lái)的方向長(zhǎng)出樹枝狀結(jié)晶。這些鋰金屬結(jié)晶會(huì)穿過(guò)隔膜紙,使正負(fù)極短路。有時(shí)在短路發(fā)生前電池就先爆炸,這是因?yàn)樵谶^(guò)充過(guò)程,電解液等材料會(huì)裂解產(chǎn)生氣體,使得電池外殼或壓力閥鼓漲破裂,讓氧氣進(jìn)去與堆積在負(fù)極表面的鋰原子反應(yīng),進(jìn)而爆炸。
鋰電池保護(hù)板是用來(lái)保護(hù)電池不讓損壞與延長(zhǎng)電池的使用壽命。而且它只在電池出現(xiàn)極端問(wèn)題的情況下作出最穩(wěn)定最有效的保護(hù)防止出現(xiàn)意外。平時(shí)不應(yīng)該動(dòng)作,當(dāng)然,監(jiān)視工作是必須要的,就像我們的家用電器中的保險(xiǎn)絲或保險(xiǎn)開關(guān)一樣。
保護(hù)板的方案電路并不復(fù)雜,只要在電池電子行業(yè)工作了一兩年,設(shè)計(jì)個(gè)電路與抄襲人家一個(gè)電路不是什么難事。比如:多串動(dòng)力電池他主要是高電壓,大電流,高內(nèi)阻工作(微電流),電池包工作環(huán)境的考量等等,這都牽扯到多年的電子專業(yè)綜合經(jīng)驗(yàn)。大到要對(duì)整個(gè)PACK的了解,小到一個(gè)電阻,電容或晶體管的選型,或是布板時(shí)的注意細(xì)節(jié)。總的一句話,保護(hù)板主要是穩(wěn)定,可靠,安全的保護(hù)鋰電池組,保證電池組的正常安全使用或使用得更久,其它添加的特有技術(shù)與功能,都是浮云。
鋰電池短路保護(hù)介紹
保護(hù)板短路保護(hù)控制原理:
在保護(hù)板對(duì)外放電的過(guò)程中,8205A內(nèi)的兩個(gè)電子開關(guān)并不完全等效于兩個(gè)機(jī)械開關(guān),而是等效于兩個(gè)電阻很小的電阻,并稱為8205A的導(dǎo)通內(nèi)阻,每個(gè)開關(guān)的導(dǎo)通內(nèi)阻約為30m\U03a9共約為60m\U03a9,加在G極上的電壓實(shí)際上是直接控制每個(gè)開關(guān)管的導(dǎo)通電阻的大小當(dāng)G極電壓大于1V時(shí),開關(guān)管的導(dǎo)通內(nèi)阻很小(幾十毫歐),相當(dāng)于開關(guān)閉合,當(dāng)G極電壓小于0.7V以下時(shí),開關(guān)管的導(dǎo)通內(nèi)阻很大(幾MΩ),相當(dāng)于開關(guān)斷開。電壓UA就是8205A的導(dǎo)通內(nèi)阻與放電電流產(chǎn)生的電壓,負(fù)載電流增大則UA必然增大,因UA0.006LIUA又稱為8205A的管壓降,UA可以簡(jiǎn)接表明放電電流的大小。
上升到0.2V時(shí)便認(rèn)為負(fù)載電流到達(dá)了極限值,于是停止第1腳的輸出電壓,使第1腳電壓變?yōu)?V、8205A內(nèi)的放電控制管關(guān)閉,切斷電芯的放電回路,將關(guān)斷放電控制管。換言之DW01允許輸出的最大電流是3.3A,實(shí)現(xiàn)了過(guò)電流保護(hù)。
短路保護(hù)是過(guò)電流保護(hù)的一種極限形式,其控制過(guò)程及原理與過(guò)電流保護(hù)一樣,短路只是在相當(dāng)于在PP-間加上一個(gè)阻值小的電阻(約為0Ω)使保護(hù)板的負(fù)載電流瞬時(shí)達(dá)到10A以上,保護(hù)板立即進(jìn)行過(guò)電流保護(hù)。
鋰電池組的正確保養(yǎng)方法
●充電電流:充電電流不得超過(guò)規(guī)格書中規(guī)定的最大充電電流(一般情況下為0.5~1.0C或以下),使用高于推薦電流充電將可能引起鋰電池組的充放電性能、機(jī)械性能和安全性能的問(wèn)題,并可能導(dǎo)致發(fā)熱或泄漏。目前市場(chǎng)銷售的5C電流充電的航模電池,建議不要經(jīng)常使用5C充電,以免影響電池壽命。
●充電電壓:充電電壓不得超過(guò)規(guī)定的限制電壓(4.2V/單體電池),4.25V為每只節(jié)充電電壓的最高極限。(嚴(yán)禁采用直充充電,否則可能造成電芯過(guò)充電,用戶由于錯(cuò)誤使用電池產(chǎn)生的后果自負(fù))。
●充電溫度:電池必須在產(chǎn)品規(guī)格書規(guī)定的環(huán)境溫度范圍內(nèi)進(jìn)行充電,否則電池易受損壞。當(dāng)發(fā)現(xiàn)電池表面溫度異常時(shí)(指電池表面溫度超過(guò)50°C),應(yīng)立即停止充電。
●反向充電:正確連接電池的正負(fù)極,嚴(yán)禁反向充電。若正負(fù)極接反,將無(wú)法對(duì)電池進(jìn)行充電。反向充電會(huì)使電池受到破壞,甚至導(dǎo)致發(fā)熱、泄漏、起火。
●放電電流:放電電流不得超過(guò)規(guī)格書(承認(rèn)書)規(guī)定的最大放電電流,過(guò)大電流放電會(huì)導(dǎo)致容量劇減并導(dǎo)致電池過(guò)熱膨脹。
●放電溫度:電池必須在規(guī)格書規(guī)定的工作溫度范圍內(nèi)放電。當(dāng)電池表面溫度超過(guò)70°C時(shí),要暫時(shí)停使用,直到電池冷卻到室溫為止。
●過(guò)放電:過(guò)放電會(huì)導(dǎo)致電池?fù)p壞,放電時(shí)不得使單體電池的電壓低于3.6V。
對(duì)于鋰電池組來(lái)說(shuō),主要的安全危險(xiǎn)來(lái)自于容量過(guò)大,單體鋰電池也存在類似現(xiàn)象。一般而論,鋰離子電池的容量與其安全性成反比,隨著容量的增加,電池體積也在增加,其散熱措施極為關(guān)鍵。
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