從結構上看,保護板主要由控制芯片(IC)、MOSFET開關、采樣電阻、溫度傳感器及輔助電路構成。控制芯片如同“大腦”,負責處理來自電池的電壓、電流信號,例如常見的DW01芯片可實時比對單節電池電壓與預設閾值(如三元鋰電池的過充閾值4.25V、過放閾值2.5V),一旦檢測到異常立即發出指令。MOSFET開關則扮演“閘門”角色,通常采用雙N溝道或P溝道場效應管(如AO8810),在過充、過放或過流時迅速切斷電路,其響應速度可達毫秒級,尤其在短路保護中,能在百微秒內阻斷高達200A的瞬間電流,有效遏制熱失控風險。采樣電阻與溫度傳感器(如NTC熱敏電阻)則分別負責監測電流大小與環境溫度,確保電池在-20℃至60℃的安全區間內工作。對于多節串聯的電池組,保護板還會加入被動均衡電路,通過電阻耗能平衡各單體電壓差異,避免因容量不匹配導致的整體性能衰減。均衡保護功能有什么意義?機械鋰電池保護板價格合理
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。新型鋰電池保護板方案開發在智能手機、筆記本電腦等消費電子產品中,鋰電池保護板是用戶與安全之間的一道關鍵防線。
充電管理芯片根據工作模式可分為開關模式、線性模式和開關電容模式。1.開關模式效率高,適用于大電流應用,且應用較靈活,根據需要設計為降壓、升壓或升降壓架構,常用的快充方案通常都是開關模式。2.線性模式適用于小功率便攜電子產品,對充電電流、效率要求不高,通常不高于1A,但對體積、成本則有較高要求。3.開關電容模式可以做到高達97%以上的有效率,但由于架構的原因,其輸出電壓與輸入電壓通常成一個固定的比例關系,實際應用中通常會與開關型充電管理芯片配合使用。智慧動鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統方案于一體的綜合服務商。
主動均衡又稱非能量耗散式均衡,其原理在充電和放電循環期間,是將能量高的電芯內的能量轉移到能量低的電芯中去,使得電池PACK內的電荷得到重新分配,從而縮短充電時間,延長放電使用時間。在適用場景上,主動均衡更加適用于大容量、高串數的鋰電池組應用。BMS被動均衡技術先于主動均衡在電動市場中應用,技術也較為成熟些。主動均衡則較為復雜,變壓器方案的設計以及開關矩陣的設計無疑會使成本明顯增加。但主動均衡相比采用能量傳遞分配的原則,因而能量利用率相比被動均衡更高。在實際應用中,主動均衡技術也被普遍認為更為節能和合理。例如,科列自主研發的雙向DC-DC主動均衡芯片,它采用了高智能算法,能夠迅速地補償電池組產生的差異,確保電池一致性,延長電池組的使用壽命和平均無故障時間。智慧動鋰電子是一家集鋰電池安全管理硬件、軟件及BMS系統方案于一體的綜合服務商。 保護板損壞后能否自行更換?
鋰電池保護板作為電池管理系統的重點組件,其設計初衷是解決鋰電池因化學特性導致的安全與性能衰減問題。鋰電池雖具備高能量密度、長循環壽命等優勢,但其充放電過程對電壓、電流及溫度極為敏感:過充可能導致電解液分解、正極材料結構坍塌并釋放氧氣,進而引發電池鼓脹甚至不良反應;過放則會使負極銅箔溶解、電解液分解,導致電池內阻劇增且無法復原容量;而過流或短路時,電池內部焦耳熱積累可能觸發鏈式反應,造成熱失控。針對這些安全漏洞,保護板通過集成高精度操作IC、MOSFET功率開關及周圍監測電路,構建了多層級防護體系。操作IC作為“大腦”,以毫秒級響應速度持續采集電池組中各單體電壓、充放電電流及環境溫度,當檢測到異常時,通過驅動電路操作MOSFET的導通與關斷,實現電路的物理隔離。 通常保護板壽命長于電池,但長期在高溫、潮濕環境下使用可能加速元件老化,需定期檢查。便攜式電源鋰電池保護板管理系統平臺
鋰電池保護板也可以按照串數和持續放電電流大小來分。機械鋰電池保護板價格合理
鋰電池保護板主要功能。電壓保護過充保護:監測單體電芯電壓,當達到設定閾值(如三元鋰4.25V±0.05V)時切斷充電回路,防止電解液分解或熱失控。過放保護:在電芯電壓低于閾值(如三元鋰2.5V±0.1V)時斷開負載,避免不可逆容量損失。電流保護過流/短路保護:通過檢測電流瞬時峰值(如10A~100A范圍),在數毫秒內觸發MOSFET關斷,保護電芯與電路。溫度保護集成NTC熱敏電阻,當溫度超過安全范圍(如-20℃~60℃)時,暫停充放電并報警。均衡作用(可選)被動均衡:通過電阻耗能平衡高電壓電芯,成本低但效率有限;主動均衡:采用電感或電容轉移能量,均衡速度快,適用于大容量電池組。深圳智慧動鋰電子股份有限公司是從事鋰電池保護管理系統 (BMS) 的技術開發及鋰電池集成電路通路商的國家高新技術企業。機械鋰電池保護板價格合理