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(dǎo)致鋰電池著火,現(xiàn)已出現(xiàn)手機鋰電池致燃致人傷亡的案例,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,由一顆操控IC和若干個外部元件組成,通過保護環(huán)路監(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,作為鋰電池的"守護者",其技術(shù)參數(shù)的重要性不言而喻。儲能柜鋰電池保護板方案開發(fā)
鋰電池保護板與BMS電池管理系統(tǒng)是一回事嗎?鋰電池保護板的主要功能是為電機、儲能設(shè)備等系統(tǒng)提供能量供應(yīng)的鋰電池管理系統(tǒng)。BMS電池管理系統(tǒng)具有過充、過放、過溫、過流和短路保護功能。鋰電池保護板是系列鋰電池的充放電保護,BMS鋰電池保護板非常重要。本文格瑞普將介紹鋰電池保護板與BMS電池管理系統(tǒng)的區(qū)別。BMS電池管理系統(tǒng)和鋰電池保護板都是鋰電池的保護傘,但BMS管理系統(tǒng)相當(dāng)于鋰電池的大腦,更智能,可編輯,配備電池管理軟件。保護板是ICMOS加上一些電阻和電容的原件,屬于硬件保護。與保護板相比,BMS電池管理系統(tǒng)更容易操作,也更方便。但能否在極端低溫環(huán)境下正常使用還有待驗證,BMS電池管理系統(tǒng)對于維護電動汽車、充電站設(shè)備和人員的安全具有重要意義。 哪里鋰電池保護板云平臺設(shè)計電池串?dāng)?shù)、電壓范圍、最大電流、均衡能力、通信接口和安全認證。
鋰電池保護板在實際應(yīng)用中需根據(jù)不同場景的需求進行針對性設(shè)計,其功能擴展性和可靠性直接決定了電池系統(tǒng)的安全性與效率。在消費電子領(lǐng)域,如手機、充電寶和無人機等設(shè)備中,保護板高度集成化,通常采用單節(jié)或少量串聯(lián)方案,以DW01+8205A組合芯片為中心,兼顧微小體積與基礎(chǔ)防護功能。這類保護板需應(yīng)對快充帶來的瞬時電流沖擊(如20W快充),通過優(yōu)化采樣電阻精度避免誤觸發(fā),同時采用貼片式封裝與軟包電池直接貼合,較大限度節(jié)省空間。然而,消費電子產(chǎn)品的極限輕薄化設(shè)計也帶來挑戰(zhàn),例如散熱能力受限可能導(dǎo)致持續(xù)高負載下的保護板溫升,需通過材料優(yōu)化(如高導(dǎo)熱基板)平衡性能與體積。
造成鋰電池活性物質(zhì)不可逆消耗的主要因素有:1)正極材料的溶解:正極材料的溶解造成正極活性物質(zhì)減少,溶解的正極材料游離到負極時會造成負極界面膜的不穩(wěn)定,被破壞的界面膜再形成時會消耗鋰離子,造成鋰離子的減少。2)正極材料的相變化:鋰離子在電極間正常脫嵌時,總會伴隨著宿主結(jié)構(gòu)摩爾體積的變化,結(jié)構(gòu)不可逆轉(zhuǎn)變,影響顆粒與電極間的電化學(xué)接觸,造成容量衰減。3)電解液的分解:在鋰離子電池充電過程中,電解液對含碳電極具有不穩(wěn)定性,會發(fā)生還原反應(yīng)。電解液還原消耗了電解質(zhì)及其溶劑,對電池容量及循環(huán)壽命產(chǎn)生不良影響。4)過充電:電池在過充電時,不僅會造成負極形成鋰沉淀、電解液氧化和正極氧的損失,消耗活性物質(zhì)導(dǎo)致容量不可逆損失,還會有安全危機。5)界面膜的形成:界面膜(SEI膜)的形成會消耗鋰離子,一般發(fā)生在起初的幾次充放電時。6)集流體的腐燭:鋰離子電池中的集流體材料常用鋁和銅,兩者的腐蝕會在表面形成膜,電池內(nèi)阻增大,放電效率下降,從而造成電池壽命衰減。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(tǒng)方案于一體的綜合服務(wù)商。 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。
在不同應(yīng)用場景下,BMS將更具針對性。于新能源汽車領(lǐng)域,伴隨自動駕駛技術(shù)普及,BMS需與車輛自動駕駛系統(tǒng)緊密協(xié)同,依據(jù)實時路況、駕駛模式動態(tài)分配電池能量,優(yōu)化續(xù)航表現(xiàn);在儲能系統(tǒng)方面,面對大規(guī)模儲能電站參與電網(wǎng)調(diào)峰需求,BMS要具備更強大的集群管理能力,精細協(xié)調(diào)海量電池組的充放電,保障電網(wǎng)穩(wěn)定運行。此外,隨著物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展,BMS將實現(xiàn)萬物互聯(lián),用戶可遠程監(jiān)控電池狀態(tài),企業(yè)也能通過云平臺對分布各地的電池進行集中管理與維護,極大提高管理效率。并且,為契合綠色環(huán)保理念,BMS會著重優(yōu)化電池能量回收利用,在電動汽車制動、儲能系統(tǒng)能量回饋時,高效回收能量并儲存,提升能源利用率,助力可持續(xù)發(fā)展。鋰電池保護板的作用是保護電池不過放、不過充、不過流,和輸出短路保護。哪里鋰電池保護板云平臺設(shè)計
動力保護板支持更大電流(如 50A 以上),具備更強散熱和耐高壓設(shè)計,適用于電動車等大功率設(shè)備。儲能柜鋰電池保護板方案開發(fā)
鋰電池保護板的被動均衡技術(shù)顧名思義,被動均衡就是將單體電池中容量稍多的個體消耗掉,實現(xiàn)整體的均衡。被動均衡又稱為能量耗散式均衡,工作原理是在每節(jié)電芯上并聯(lián)一個電阻,當(dāng)某個電芯提前充滿,而又需要繼續(xù)給其他電芯充電時,通過電阻對電壓高的電芯以熱量形式釋放電量,為其他電芯爭取更多充電時間。由于被動均衡結(jié)構(gòu)更為簡單,所以使用比較廣。但是被動均衡也有明顯的缺點,由于結(jié)構(gòu)簡單制作成本低,采用電阻耗能產(chǎn)生熱量,從而會使整個系統(tǒng)的效率降低。并且均衡時間短,效果不佳,一般均衡時間都在充電周期末期。此外,只能對高電壓電池進行放電,無法對劣質(zhì)電池進行改進。在適用場景上,被動均衡更適合于小容量、低串?dāng)?shù)的鋰電池組應(yīng)用,可以釋放每顆電芯的儲能能力,實現(xiàn)電量的及時利用。 儲能柜鋰電池保護板方案開發(fā)