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(huà)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(kāi)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(mǎn)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(shù)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(kāi)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(zhuān)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(huà)，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(kāi)關(guān)并不完全等效于兩個(gè)機(jī)械開(kāi)關(guān)，而是等效于兩個(gè)電阻很小的電阻，并稱(chēng)為8205A的導(dǎo)通內(nèi)阻，每個(gè)開(kāi)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(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通電阻的大小當(dāng)G極電壓大于1V時(shí)，開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通內(nèi)阻很小(幾十毫歐)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合，當(dāng)G極電壓小于0.7V以下時(shí)，開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通內(nèi)阻很大(幾MΩ)，相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。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(chēng)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(shū)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(xiāo)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(hù)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(shū)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(shū)(承認(rèn)書(shū))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(shū)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(lèi)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。