锂电池过充电_过放_短路保护电路详解
锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析
锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析
锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,下面以DW01 配MOS管8205A进行讲解:
锂电池保护板其正常工作过程为:
当电芯电压在2.5V至4.3V之间时,DW01 的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压),第二脚电压为0V。
此时DW01 的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚,8205A内的两个电子开关因其G
极接到来自DW01 的电压,故均处于导通状态,即两个电子开关均处于开状态。
此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通,保护板有电压输出。
2.保护板过放电保护控制原理:
当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时。
过充、过放、过流、短路解释
1,过充电锂电池芯过充到电压高于 4.2V 后,会开始产生副作用。
过充电压愈高,危险性也跟着愈高。
锂电芯电压高于 4.2V 后,正极材料内剩下的锂原子数量不到一半,此时储存格常会垮掉,让电池容量产生永久性的下降。
如果继续充电,由于负极的储存格已经装满了锂原子,后续的锂金属会堆积于负极材料表面。
这些锂原子会由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。
这些锂金属结晶会穿过纸,使正负极短路。
有时在短路发生前电池就先爆炸,这是因为在过充过程,电解液等材料会裂解产生气体,使得电池外壳或压力阀鼓涨破裂,让氧气进去与堆积在负极表面的锂原子反应,进而爆炸。
因此,锂电池充电时,一定要设定电压上限,才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。
最理想的充电电压上限为4.2V。
2,过放电锂电芯放电时也要有电压下限。
当电芯电压低于 2.4V 时,部分材料会开始被破坏。
又由于电池会自放电,放愈久电压会愈低,因此,放电时最好不要放到 2.4V 才停止。
锂电池从 3.0V 放电到 2.4V 这段期间,所释放的能量只占电池容量的3%左右。
因此,3.0V 是一个理想的放电截止电压。
与过充电是一个完全相反的过程。
3,过电流过电流通常指带保护板的情况下会过电流,由于保护板对过电流值有明确的要求,当超过某一电流值后,正常情况下,保护板会切断电路。
如果保护板末能切断电路,则电芯会持续过电流,且产生剧烈的过热反应。
电流过大时,锂离子来不及进入储存格,会聚集于材料表面。
这些锂离子获得电子后,会在材料表面产生锂原子结晶,这与过充一样,会造成危险性。
万一电池外壳破裂,就会爆炸。
4,短路4.1.外部短路外部短路是指电芯的外部,包含了电池组内部绝缘设计不良等所引起的短路。
当电芯外部发生短路,电子组件又未能切断回路时,电芯内部会产生高热,造成部分电解液汽化,将电池外壳撑大。
当电池内部温度高到135 ℃时,质量好的隔膜纸,会将细孔关闭,电化学反应终止或近乎终止,电流骤降,温度也慢慢下降,进而避免了爆炸发生。
锂电池保护电路
锂电池保护电路锂电池过充电,过放电,过流及短路保护电路下图为一个典型的锂离子电池保护电路原理图。
该保护回路由两个MOSFET(V1、V2)和一个控制IC(N1)外加一些阻容元件构成。
控制IC负责监测电池电压与回路电流,并控制两个MOSFET的栅极,MOSFET在电路中起开关作用,分别控制着充电回路与放电回路的导通与关断,C3为延时电容,该电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能.锂电池保护工作原理:1、正常状态在正常状态下电路中N1的“CO”与“DO”脚都输出高电压,两个MOSFET都处于导通状态,电池可以自由地进行充电和放电,由于MOSFET的导通阻抗很小,通常小于30毫欧,因此其导通电阻对电路的性能影响很小。
此状态下保护电路的消耗电流为μA级,通常小于7μA。
2、过充电保护锂离子电池要求的充电方式为恒流/恒压,在充电初期,为恒流充电,随着充电过程,电压会上升到4.2V(根据正极材料不同,有的电池要求恒压值为4.1V),转为恒压充电,直至电流越来越小。
电池在被充电过程中,如果充电器电路失去控制,会使电池电压超过4.2V后继续恒流充电,此时电池电压仍会继续上升,当电池电压被充电至超过4.3V时,电池的化学副反应将加剧,会导致电池损坏或出现安全问题。
在带有保护电路的电池中,当控制IC检测到电池电压达到4.28V(该值由控制IC决定,不同的IC有不同的值)时,其“CO”脚将由高电压转变为零电压,使V2由导通转为关断,从而切断了充电回路,使充电器无法再对电池进行充电,起到过充电保护作用。
而此时由于V2自带的体二极管VD2的存在,电池可以通过该二极管对外部负载进行放电。
在控制IC检测到电池电压超过4.28V至发出关断V2信号之间,还有一段延时时间,该延时时间的长短由C3决定,通常设为1秒左右,以避免因干扰而造成误判断。
3、过放电保护电池在对外部负载放电过程中,其电压会随着放电过程逐渐降低,当电池电压降至2.5V时,其容量已被完全放光,此时如果让电池继续对负载放电,将造成电池的永久性损坏。
锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析
锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析
锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,下面以DW01 配MOS 管8205A 进行讲解:
锂电池保护板其正常工作过程为:
当电芯电压在2.5V 至4.3V 之间时,DW01 的第1 脚、第3 脚均输出高
电平(等于供电电压),第二脚电压为0V。
此时DW01 的第1 脚、第3 脚电
压将分别加到8205A 的第5、4 脚,8205A 内的两个电子开关因其G 极接到来
自DW01 的电压,故均处于导通状态,即两个电子开关均处于开状态。
此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通,保护板有电压输出。
2.保护板过放电保护控制原理:
当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01 内部将通过R1 电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约2.3V 时DW01 将认为电芯电压已处于过放电电压状态,便立即断开第1 脚的输出电压,使第1 脚电压变为0V,8205A 内的开关管因第5 脚无电压而关闭。
此时电芯
的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的放电回路被切断,电芯将停止放电。
保护板处于过放电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上充电电压后,DW01 经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态,重新在第1 脚输出高电压,使8205A 内的过放电控制管导通,即电芯的B-与保护板的P-又
重新接上,电芯经充电器直接充电。
4.保护板过充电保护控制原理:
当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越。
锂电池保护板电路原理详解
锂电池保护板电路原理详解
保护板电路:
以下是我司某产品上使用的锂电池保护板电路图,电池容量3000mA/3.8V,充电限制电压4.35V。
两个双MOS管两两并联。
双MOS管内部结构、
保护板BOM清单:
过充保护:
以上是电池充电电流流向,可见两个双MOS管(U2、U3)全部导通,充电的时候U1的Pin5芯片会实时监听电芯正极电压,此电压相对Pin6,因为Pin6是U1的地参考。
当电芯正极相对Pin6大于过充门限电压时,Pin3控制关闭两个MOS管,此时停止充电,只能放电。
当放电到过充恢复电压以下时,Pin3控制的MOS 管重新打开,
这时可以充电。
过放保护:
以上是电池放电电流流向,可见两个双MOS管(U2、U3)全部导通,放电的时候U1的Pin5芯片会实时监听电芯正极电压,此电压相对Pin6,因为Pin6是U1的地参考。
当电芯正极相对Pin6小于过放门限电压时,Pin1控制关闭两个MOS管,此时停止放电,只能充电。
当充电到过放恢复电压以上时,Pin1控制的MOS 管重新打开,这时可以放电。
放电过流/短路保护:
以上是电池放电电流流向,可见两个双MOS管(U2、U3)全部导通,放电的时候U1的Pin2芯片会实时监听电压,此电压相对Pin6,因为Pin6是U1的地参考。
实际上这个电压就是两个MOS的导通压降,电流越大压降越大,当电压大于放电过流保护/短路保护电压时,Pin1管脚关闭两个MOS管。
以下是芯片MM3280JB7NRH的各种截止电压参数:。
DW01、8205A锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析
锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,下面以DW01 配MOS管8205A进行讲解:锂电池保护板其正常工作过程为:当电芯电压在2.5V至4.3V之间时,DW01 的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压),第二脚电压为0V。
此时DW01 的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚,8205A内的两个电子开关因其G极接到来自DW01 的电压,故均处于导通状态,即两个电子开关均处于开状态。
此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通,保护板有电压输出。
2.保护板过放电保护控制原理:当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01 内部将通过R1电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约2.3V时DW01 将认为电芯电压已处于过放电电压状态,便立即断开第1脚的输出电压,使第1脚电压变为0V,8205A内的开关管因第5脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的放电回路被切断,电芯将停止放电。
保护板处于过放电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上充电电压后,DW01 经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态,重新在第1脚输出高电压,使8205A内的过放电控制管导通,即电芯的B-与保护板的P-又重新接上,电芯经充电器直接充电。
4.保护板过充电保护控制原理:当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越来越高,当电芯电压升高到4.4V时,DW01 将认为电芯电压已处于过充电电压状态,便立即断开第3脚的输出电压,使第3脚电压变为0V,8205A内的开关管因第4脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的充电回路被切断,电芯将停止充电。
保护板处于过充电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上放电负载后,因此时虽然过充电控制开关管关闭,但其内部的二极管正方向与放电回路的方向相同,故放电回路可以进行放电,当电芯的电压被放到低于4.3V时,DW01 停止过充电保护状态重新在第3脚输出高电压,使8205A内的过充电控制管导通,即电芯的B-与保护板P-又重新接上,电芯又能进行正常的充放电。
锂离子电池的过充电和过放电产生的问题
针对锂离子电池过充电、过放电问题令狐采学过充电:锂离子电池过充时,电池电压随极化增大而迅速上升,会引起正极活性物质结构的不可逆变化及电解液的分解,产生大量气体,放出大量的热,使电池温度和内压急剧增加,存在爆炸、燃烧等隐患。
过放电:电池放完内部储存的电量,电压达到一定值后,继续放电就会造成过放电,电池过放电可能会给电池带来灾难性的后果,特别是大电流过放,或反复过放对电池影响更大。
一般而言,过放电会使电池内压升高,正负极活性物质可逆性受到破坏,电解液分解,负极锂沉积,电阻增大,即使充电也只能部分恢复,容量也会有明显衰减。
解决措施:1、改变正极材料:目前钴酸锂正极活性材料在小电芯方面是很成熟的体系,但是充满电后,仍旧有大量的锂离子留在正极,当过充时,残留在正极的锂离子将会涌向负极,在负极上形成枝晶(使其晶面的半高宽变大,导致某一方向的晶粒尺寸变小,晶体结构的改变导致碳材料出现裂纹,进而破坏负极表面的SEI 膜并促进SEI 膜的修复,SEI 膜的过度生长消耗活性锂,因此造成了电池的不可逆容量衰减。
如图1所示)这是采用钴酸锂材料的电池过充时必然的结果。
甚至在正常充放电过程中,也有可能会有的产生多余的锂离子游离到负极形成枝晶(由于石墨的嵌脱锂电位较低,接近锂的还原电位,因此在某些条件下负极容易出现锂沉积,锂沉积会消耗活性锂,产生不可逆容量损失)。
因此寻求高能量密度、高安全、环保和价格便宜的电极材料是动力电池发展的关键。
目前国家选择的安全正极材料有锰酸锂、磷酸铁锂等。
(锰酸锂LiMnO4分子结构上面可以保证在满电状态,正极的锂离子已经完全嵌入到负极炭孔中,从根本上避免了枝晶的产生。
同时锰酸锂稳固的结构使其氧化性能远远低于钻酸锂,分解温度超过钴酸锂10O℃,即使由于外力发生内部短路、外部短路、过充电时,也完全能够避免了由于析出金属锂引发燃烧、爆炸的危险。
磷酸铁锂(LiFePO4)及其充电(脱锂)后形成FePO4的热稳定性非常好,其在210~410℃的温度范围内所放出的热量仅为210J/g:而普遍使用的LiCoO2的充电态(CoO2)开始分解产生氧气的温度为240°C,所放出的热量约为1000J/g。
锂电池串并联保护电路
锂电池串并联保护电路锂电池串并联保护电路是用于保护锂电池充放电过程中的安全性和稳定性的重要电路。
由于锂电池具有高能量密度和较高的工作电压,一旦发生过充、过放、过流等异常情况,可能会引发电池的短路、发热、爆炸等严重后果。
因此,必须采取一系列保护措施来确保锂电池的正常运行和使用安全。
在锂电池串联保护电路中,主要包括过充保护、过放保护和均衡保护三个方面。
过充保护是指当电池电压超过一定阈值时,及时切断充电电流,防止电池过充,从而避免电池损坏。
过放保护是指当电池电压降低到一定阈值时,及时切断放电电流,防止电池过放,从而延长电池的使用寿命。
均衡保护是指在充电和放电过程中,对于串联的锂电池单体进行电压均衡,避免电池之间的电压差异过大,从而提高整个电池组的工作效率和寿命。
在锂电池串联保护电路中,常用的保护元件包括保护IC、保险丝和电压检测电路等。
保护IC是保护电路的核心部件,它能够实时监测电池的电压、电流和温度等参数,当电池出现异常情况时,保护IC 会发出控制信号,切断电池与外部电路的连接,以达到保护电池的目的。
保险丝则用于限制电流,当电流超过额定值时,保险丝会熔断,切断电路,防止电池过流。
电压检测电路用于实时监测电池单体的电压,当某个电池单体的电压过高或过低时,电压检测电路会发出信号,通知保护IC进行相应的保护措施。
锂电池串并联保护电路的设计要考虑到电池组的容量、工作电压、充放电特性等因素。
一般来说,串联保护电路主要用于大容量电池组,如电动汽车、储能系统等,而并联保护电路主要用于小容量电池组,如移动电源、笔记本电脑等。
串联保护电路需要能够实时监测每个电池单体的电压和温度等参数,以及对每个电池单体进行均衡充放电,保证各个电池单体的工作状态一致。
并联保护电路则需要能够平衡电池组中各个电池单体的电荷状态,避免电池单体之间的电压差异过大。
在实际应用中,为了增加保护电路的可靠性和安全性,还可以采用多层保护的设计。
例如,在锂电池串联保护电路中,可以设置两级过充保护和过放保护,以确保电池的安全性。
锂电池过充电-过放-短路保护电路详解
该电路主要由锂电池保护专用集成电路DW01,充、放电控制MOSFET1(内含两只N沟道MOSFET)等部分组成,单体锂电池接在B+和B-之间,电池组从P+和P-输出电压。
充电时,充电器输出电压接在P+和P-之间,电流从P+到单体电池的B+和B-,再经过充电控制MOSFET到P-。
在充电过程中,当单体电池的电压超过4.35V时,专用集成电路DW01的OC脚输出信号使充电控制MOSFET关断,锂电池立即停止充电,从而防止锂电池因过充电而损坏。
放电过程中,当单体电池的电压降到2.30V时,DW01的OD脚输出信号使放电控制MOSFET关断,锂电池立即停止放电,从而防止锂电池因过放电而损坏,DW01的CS脚为电流检测脚,输出短路时,充放电控制MOSFET的导通压降剧增,CS脚电压迅速升高,DW01输出信号使充放电控制MOSFET迅速关断,从而实现过电流或短路保护。
二次锂电池的优势是什么?1. 高的能量密度2. 高的工作电压3. 无记忆效应4. 循环寿命长5. 无污染6. 重量轻7. 自放电小锂聚合物电池具有哪些优点?1. 无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。
2. 可制成薄型电池:以3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm。
3. 电池可设计成多种形状4. 电池可弯曲变形:高分子电池最大可弯曲900左右5. 可制成单颗高电压:液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,高分子电池由于本身无液体,可在单颗内做成多层组合来达到高电压。
7. 容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍IEC规定锂电池标准循环寿命测试为:电池以0.2C放至3.0V/支后1. 1C恒流恒压充电到4.2V截止电流20mA搁置1小时再以0.2C放电至3.0V(一个循环)反复循环500次后容量应在初容量的60%以上国家标准规定锂电池的标准荷电保持测试为(IEC无相关标准).电池在25摄氏度条件下以0.2C放至3.0/支后,以1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,在温度为20+_5下储存28天后,再以0.2C放电至2.75V计算放电容量什么是二次电池的自放电不同类型电池的自放电率是多少?自放电又称荷电保持能力,它是指在开路状态下,电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。
DWA锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析
锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,下面以DW01 配MOS管8205A进行讲解:锂电池保护板其正常工作过程为:当电芯电压在2.5V至4.3V之间时,DW01 的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压),第二脚电压为0V。
此时DW01 的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚,8205A内的两个电子开关因其G极接到来自DW01 的电压,故均处于导通状态,即两个电子开关均处于开状态。
此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通,保护板有电压输出。
2.保护板过放电保护控制原理:当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01 内部将通过R1电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约2.3V时DW01 将认为电芯电压已处于过放电电压状态,便立即断开第1脚的输出电压,使第1脚电压变为0V,8205A内的开关管因第5脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的放电回路被切断,电芯将停止放电。
保护板处于过放电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上充电电压后,DW01 经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态,重新在第1脚输出高电压,使8205A内的过放电控制管导通,即电芯的B-与保护板的P-又重新接上,电芯经充电器直接充电。
4.保护板过充电保护控制原理:当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越来越高,当电芯电压升高到4.4V时,DW01 将认为电芯电压已处于过充电电压状态,便立即断开第3脚的输出电压,使第3脚电压变为0V,8205A内的开关管因第4脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的充电回路被切断,电芯将停止充电。
保护板处于过充电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上放电负载后,因此时虽然过充电控制开关管关闭,但其内部的二极管正方向与放电回路的方向相同,故放电回路可以进行放电,当电芯的电压被放到低于4.3V时,DW01 停止过充电保护状态重新在第3脚输出高电压,使8205A内的过充电控制管导通,即电芯的B-与保护板P-又重新接上,电芯又能进行正常的充放电。
锂电池是怎样保护的原理
锂电池是怎样保护的原理锂电池是一种利用锂离子在正负极之间的迁移来获得电能的电池。
锂电池的保护原理主要分为电池内部保护和外部电路保护两个方面。
一、电池内部保护:1. 过充保护:锂电池充电时,电流经过电解质中的锂离子在正负极间迁移,当电池达到额定电压后,继续充电会导致锂离子在正极蓄积过多,形成金属锂,引起电池过热、短路等问题。
为了防止过充,锂电池内部通常会设置电压检测电路,当电池电压达到设定值时,会通过控制器切断充电回路,停止继续充电,从而保护电池。
2. 过放保护:锂电池在放电过程中,如果继续放电,会导致电池电压降低,影响电池性能甚至损坏电池。
因此,为了防止过放,锂电池内部设有放电保护电路,当电池电压低于设定值时,会通过控制器切断放电回路,停止继续放电。
3. 过流保护:过流指电池充放电时电流超过设计范围,这会使电池内部产生大量热量,引起电池过热、电化学反应速率增加等问题,甚至引发火灾或爆炸。
为了防止这种情况发生,锂电池内部通常会设置过流保护电路,当电流超过一定阈值时,会通过控制器切断电流回路,停止继续充放电。
4. 温度保护:锂电池在过高或过低温度下工作会影响电池性能,甚至引起电池损坏。
为了保护锂电池,通常会在电池内部设置温度检测电路,当温度超过安全范围时,会通过控制器切断充放电回路,停止继续工作。
5. 短路保护:短路是指电流在电池内部或外部电路中由于故障或意外原因产生的异常通过,导致大电流通过电池。
为了防止短路引发火灾或爆炸,锂电池内部通常会设置短路保护电路,一旦检测到短路情况,通过控制器切断电流回路,停止继续充放电。
二、外部电路保护:锂电池的外部电路保护主要包括充电管理系统和电池包保护系统。
充电管理系统主要负责监控和管理电池的充电过程,通过控制充电器输出电压和电流,遵循适当的充电算法,保证充电过程安全可靠。
电池包保护系统则负责监控和管理电池包的状态,包括电池电压、温度、电流等,一旦发现异常情况,例如过充、过放、过流、温度过高等,会通过控制继电器切断电池与外部电路的连接,从而保护电池免受损坏。
锂电池保护电路板原理
锂电池保护电路板原理引言锂电池在现代生活中得到了广泛应用,如手机、平板电脑、电动车等。
然而,由于其特殊的化学性质,若不加以保护和管理,可能会导致过充、过放、短路等危险情况,甚至引发火灾或爆炸。
为了确保锂电池的安全使用,我们需要在电池上加装锂电池保护电路板(以下简称BMS)。
本文将详细解释与锂电池保护电路板原理相关的基本原理,并确保解释清楚、易于理解。
锂电池基本原理我们需要了解锂电池的基本工作原理。
锂电池是一种化学能转换为电能的装置。
它由正极、负极和隔膜组成。
正极通常采用氧化物材料(如LiCoO2),负极则采用碳材料(如石墨)。
当锂离子从负极通过隔膜进入正极时,化学反应释放出电子,并产生正极材料的还原物。
当外部负载连接到正负极之间时,电子会流动,从而实现了电能的转换和传输。
然而,锂电池在使用过程中存在一些问题。
当锂离子在充放电过程中反复嵌入和脱嵌时,正负极材料可能会发生结构变化,导致容量衰减。
由于锂电池的特殊性质,若不加以保护和管理,可能会出现过充、过放、短路等危险情况。
锂电池保护需求为了确保锂电池的安全使用,我们需要满足以下几个基本需求:1.过充保护:防止充电时电压超过安全范围。
2.过放保护:防止放电时电压低于安全范围。
3.短路保护:防止正负极直接短路。
4.温度保护:防止温度过高引发危险。
5.均衡充放电:使每个单体电池都能得到均衡充放电。
锂电池保护电路板原理为了满足上述需求,我们需要在锂电池上加装BMS。
BMS是一种集成了多种功能的电路板,它可以监测和控制电池的状态,并采取相应的措施保护电池。
下面将详细介绍BMS的工作原理。
1. 过充保护过充保护是指防止锂电池在充电时电压超过安全范围。
当电压超过设定的阈值时,BMS会采取以下措施:•切断充电:BMS会通过控制充电管理芯片或继电器,切断充电源与锂电池之间的连接,停止充电过程。
•发出警报:BMS会触发警报装置(如蜂鸣器),发出警报提示用户。
2. 过放保护过放保护是指防止锂电池在放电时电压低于安全范围。
【最新】锂电池保护电路
【最新】锂电池保护电路锂电池是怎么保护电路和功能离子电池保护电路包括过度充电保护、过电流/短路保护和过放电保护,要求过充电保护高精度、保护IC功耗低、高耐压以及零伏可充电等特性.详细介绍了这三种保护电路的原理、新功能和特性要求.锂电池具有体积小、能量密度高、无记忆效应、循环寿命高、高电压电池和自放电率低等优点,与镍镉、镍氢电池不太一样,锂电池必须考虑充电、放电时的安全性,以防止特性劣化.针对锂电池的过充、过度放电、过电流及短路保护很重要,所以通常都会在电池包内设计保护线路用以保护锂电池.由于锂离子电池能量密度高,因此难以确保电池的安全性.在过度充电状态下,电池温度上升后能量将过剩,于是电解液分解而产生气体,因内压上升而发生自燃或破裂的危险;反之,在过度放电状态下,电解液因分解导致电池特性及耐久性劣化,从而降低可充电次数.锂离子电池的保护电路就是要确保这样的过度充电及放电状态时的安全性,并防止特性劣化.锂离子电池的保护电路是由保护IC及两颗功率 MOSFET所构成,其中保护IC监视电池电压,当有过度充电及放电状态时切换到以外挂的功率MOSFET来保护电池,保护IC的功能有过度充电保护、过度放电保护和过电流/短路保护.过度充电保护过度充电保护IC的原理为:当外部充电器对锂电池充电时,为防止因温度上升所导致的内压上升,需终止充电状态.此时,保护IC需检测电池电压,当到达4.25V时(假设电池过充点为4.25V)即激活过度充电保护,将功率MOS由开转为关断,进而截止充电.另外, 还必须注意因噪声所产生的过度充电检出误动作,以免判定为过充保护.因此,需要设定延迟时间,并且延迟时间不能短于噪声的持续时间.过度放电保护在过度放电的情况下,电解液因分解而导致电池特性劣化,并造成充电次数的降低.采用锂电池保护IC可以避免过度放电现象发生,实现电池保护功能.过度放电保护IC原理:为了防止锂电池的过度放电状态,假设锂电池接上负载,当锂电池电压低于其过度放电电压检测点(假定为 2.3V)时将激活过度放电保护,使功率MOSFET由开转变为关断而截止放电,以避免电池过度放电现象发生,并将电池保持在低静态电流的待机模式,此时的电流仅 0.1uA.当锂电池接上充电器,且此时锂电池电压高于过度放电电压时,过度放电保护功能方可解除.另外,考虑到脉冲放电的情况,过放电检测电路设有延迟时间以避免发生误动作.过电流及短路电流因为不明原因(放电时或正负极遭金属物误触)造成过电流或短路,为确保安全,必须使其立即停止放电.过电流保护IC原理为,当放电电流过大或短路情况发生时,保护IC将激活过(短路)电流保护,此时过电流的检测是将功率MOSFET的 Rds(on)当成感应阻抗用以监测其电压的下降情形,如果比所定的过电流检测电压还高则停止放电,计算公式为: V-=I_Rds(on)_2(V-为过电流检测电压,I为放电电流).假设V-=0.2V,Rds(on)=25mΩ,则保护电流的大小为I=4A.同样地,过电流检测也必须设有延迟时间以防有突发电流流入时发生误动作.通常在过电流发生后,若能去除过电流因素(例如马上与负载脱离),将会恢复其正常状态,可以再进行正常的充放电动作.锂电池保护IC的新功能除了上述的锂电池保护IC功能之外,下面这些新的功能同样值得关注:1. 充电时的过电流保护当连接充电器进行充电时突然发生过电流(如充电器损坏),电路立即进行过电流检测,此时Cout将由高转为低,功率MOSFET由开转为关断,实现保护功能.V-(Vdet4过电流检测电压,Vdet4为-0.1V)=I(充电电流)_Rds(on)_22. 过度充电时的锁定模式通常保护IC在过度充电保护时将经过一段延迟时间,然后就会将功率MOSFET关断以达到保护的目的,当锂电池电压一直下降到解除点(过度充电滞后电压)时就会恢复,此时又会继续充电-保护-放电-充电-放电.这种状态的安全性问题将无法获得有效解决,锂电池将一直重复着充电-放电-充电-放电的动作,功率MOSFET的栅极将反复地处于高低电压交替状态,这样可能会使MOSFET变热,还会降低电池寿命,因此锁定模式很重要.假如锂电保护电路在检测到过度充电保护时有锁定模式,MOSFET将不会变热,且安全性相对提高很多.在过度充电保护之后,只要充电器连接在电池包上,此时将进入过充锁定模式.此时,即使锂电池电压下降也不会发生再充电的情形,将充电器移除并连接负载即可恢复充放电的状态.3. 减小保护电路组件尺寸将过度充电和短路保护用的延迟电容集成到到保护IC里面,以减小保护电路组件尺寸.对保护IC性能的要求1. 过度充电保护的高精度化当锂离子电池有过度充电状态时,为防止因温度上升所导致的内压上升,须截止充电状态.保护IC将检测电池电压,当检测到过度充电时,则过度充电检测的功率MOSFET使之关断而截止充电.此时应注意的是过度充电的检测电压的高精度化,在电池充电时,使电池充电到饱满的状态是使用者很关心的问题, 同时兼顾到安全性问题,因此需要在达到容许电压时截止充电状态.要同时符合这两个条件,必须有高精度的检测器,目前检测器的精度为25mV,该精度将有待于进一步提高.2. 降低保护IC的耗电随着使用时间的增加,已充过电的锂离子电池电压会逐渐降低,最后低到规格标准值以下,此时就需要再度充电.若未充电而继续使用,可能造成由于过度放电而使电池不能继续使用.为防止过度放电,保护IC必须检测电池电压,一旦达到过度放电检测电压以下,就得使放电一方的功率MOSFET 关断而截止放电.但此时电池本身仍有自然放电及保护IC的消耗电流存在,因此需要使保护IC消耗的电流降到最低程度.3. 过电流/短路保护需有低检测电压及高精度的要求因不明原因导致短路时必须立即停止放电.过电流的检测是以功率MOSFET 的Rds(on)为感应阻抗,以监视其电压的下降,此时的电压若比过电流检测电压还高时即停止放电.为了使功率MOSFET的Rds(on)在充电电流与放电电流时有效应用,需使该阻抗值尽量低,目前该阻抗约为 20mΩ_30mΩ,这样过电流检测电压就可较低.4. 耐高电压电池包与充电器连接时瞬间会有高压产生,因此保护IC应满足耐高压的要求.5. 低电池功耗在保护状态时,其静态耗电流必须要小0.1uA.6. 零伏可充电有些电池在存放的过程中可能因为放太久或不正常的原因导致电压低到0V,故保护IC需要在0V时也可以实现充电.保护IC发展展望如前所述,未来保护IC将进一步提高检测电压的精度、降低保护IC的耗电流和提高误动作防止功能等,同时充电器连接端子的高耐压也是研发的重点.在封装方面,目前已由SOT23-6逐渐转向SON6封装,将来还有CSP封装,甚至出现COB产品用以满足现在所强调的轻薄短小要求.在功能方面,保护IC不需要集成所有的功能,可根据不同的锂电池材料开发出单一保护IC,如只有过充保护或过放保护功能,这样可以大大减少成本及尺寸.当然,功能组件单晶体化是不变的目标,如目前手机制造商都朝向将保护IC、充电电路以及电源管理IC等外围电路与逻辑IC构成双芯片的芯片组, 但目前要使功率MOSFET的开路阻抗降低,难以与其它IC集成,即使以特殊技术制成单芯片,恐怕成本将会过高.因此,保护IC的单晶体化将需一段时间来解决.锂电池保护板的电路图与工作原理关于锂离子电池的保护板电路,原理介绍,以及管理的书籍推荐.或者聚合物锂电池方面经典书籍。
DW01、8205A锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析
锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,下面以DW01 配MOS 管8205A进行讲解:锂电池保护板其正常工作过程为:当电芯电压在至之间时,DW01 的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压),第二脚电压为0V。
此时DW01 的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚,8205A 内的两个电子开关因其G极接到来自DW01 的电压,故均处于导通状态,即两个电子开关均处于开状态。
此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通,保护板有电压输出。
2.保护板过放电保护控制原理:当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01 内部将通过R1电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约时DW01 将认为电芯电压已处于过放电电压状态,便立即断开第1脚的输出电压,使第1脚电压变为0V,8205A内的开关管因第5脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的放电回路被切断,电芯将停止放电。
保护板处于过放电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上充电电压后,DW01 经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态,重新在第1脚输出高电压,使8205A 内的过放电控制管导通,即电芯的B-与保护板的P-又重新接上,电芯经充电器直接充电。
4.保护板过充电保护控制原理:当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越来越高,当电芯电压升高到时,DW01 将认为电芯电压已处于过充电电压状态,便立即断开第3脚的输出电压,使第3脚电压变为0V,8205A内的开关管因第4脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的充电回路被切断,电芯将停止充电。
保护板处于过充电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上放电负载后,因此时虽然过充电控制开关管关闭,但其内部的二极管正方向与放电回路的方向相同,故放电回路可以进行放电,当电芯的电压被放到低于时,DW01 停止过充电保护状态重新在第3脚输出高电压,使8205A 内的过充电控制管导通,即电芯的B-与保护板P-又重新接上,电芯又能进行正常的充放电。
保护板知识讲解
3)NTC:是Negative temperature coefficient的缩写,意即 负温度系数,在环境温度升高时,其阻值降低,使用电设备或充 电设备及时反应、控制内部中断而停止充放电。
4)ID:是Identification 的缩写,即身份识别,它分为两种: 一是存储器,常为单线接口存储器,存储电池种类、生产日期等 信息;二是识别电阻,即普通电阻元件。
4)短路保护功能:
短路保护原理同3),类同大电流放电。
电芯 保护板
PTC
保护板是由电子电路组成,在-40℃至+85℃的环境下准确的监视
电芯的电压和充放电电流值,及时控制电路的通断.
保护板元件通常包括电源管理IC、MOS及周围的电阻、电容器
件,或可能附加有NTC、ID存储器及FUSE、PTC保护器件等。 1)保护IC:属于主动元件,是保护电路的核心。通过取样电池 电压进行判断,在一切正常的情况下控制MOS开关导通,使电芯与 外电路沟通,而当电芯电压或回路电流超过规定值时,它立刻 (数十毫秒)控制MOS开关关断,保护电芯的安全。 选用时要考虑元件封装、过充电检测电压、过放电检测电压、放 电过流检测电压、自耗电、耐压及ESD要求。 2)MOS管:属于被动元件,在保护电路中主要起开关作用。 元件选用时要考虑其封装、导通内阻、耐电压、耐电流及ESD。
2、自耗电流值:
定义:IC工作电压时,通常规定保护板的自耗电流小于7uA. IC为有休眠功能:当电池电压低于保护板时,保护板的自耗电< 1uA; IC没有休眠功能:当电池电压低于约1.5V时,保护板的自耗电< 1uA;
3、电流能力: 保护板作为锂电芯的安全保护器件,既要在设备的正常工作电流
范围内,能可靠工作,又要在当电池被意外短路或过流时能迅速动作, 使电芯得到保护.
dw0a锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析
锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,下面以DW01配MOS管8205A进行讲解:锂电池保护板其正常工作过程为:当电芯电压在至之间时,DW01的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压),第二脚电压为0V。
此时DW01的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚,8205A内的两个电子开关因其G极接到来自DW01的电压,故均处于导通状态,即两个电子开关均处于开状态。
此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通,保护板有电压输出。
2.保护板过放电保护控制原理:当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01内部将通过R1电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约时DW01将认为电芯电压已处于过放电电压状态,便立即断开第1脚的输出电压,使第1脚电压变为0V,8205A内的开关管因第5脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的放电回路被切断,电芯将停止放电。
保护板处于过放电状态并一直保持。
等到保护板的P与P-间接上充电电压后,DW01经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态,重新在第1脚输出高电压,使8205A内的过放电控制管导通,即电芯的B-与保护板的P-又重新接上,电芯经充电器直接充电。
4.保护板过充电保护控制原理:当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越来越高,当电芯电压升高到时,DW01将认为电芯电压已处于过充电电压状态,便立即断开第3脚的输出电压,使第3脚电压变为0V,8205A内的开关管因第4脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的充电回路被切断,电芯将停止充电。
保护板处于过充电状态并一直保持。
等到保护板的P与P-间接上放电负载后,因此时虽然过充电控制开关管关闭,但其内部的二极管正方向与放电回路的方向相同,故放电回路可以进行放电,当电芯的电压被放到低于时,DW01停止过充电保护状态重新在第3脚输出高电压,使8205A内的过充电控制管导通,即电芯的B-与保护板P-又重新接上,电芯又能进行正常的充放电。
锂电池保护电路工作原理
一、锂电池保护电路工作原理1.锂电池保护板其正常工作过程为:当电芯电压在2.5V至4.3V之间时,DW01的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压),第二脚电压为0V。
此时DW01的第1脚、第3脚电压将分别加到8205的第5、4脚,8205内的两个MOS因其G极接到来自DW01的电压,故均处于导通状态,即两个电子开关均处于开状态。
此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通,保护板有电压输出。
2.保护板过放电保护控制原理:当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01内部将通过R22电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约2.3V时DW01将认为电芯电压已处于过放电电压状态,便立即断开第1脚的输出电压,使第1脚电压变为0V,8205内的开关管因第5脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的放电回路被切断,电芯将停止放电。
保护板处于过放电状态并一直保持。
等到保护板的B+与P-间接上充电电压后,DW01经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态,重新在第1脚输出高电压,使8205内的过放电控制管导通,即电芯的B-与保护板的P-又重新接上,电芯经充电器直接充电。
3.保护板过充电保护控制原理:当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越来越高,当电芯电压升高到4.4V时,DW01将认为电芯电压已处于过充电电压状态,便立即断开第3脚的输出电压,使第3脚电压变为0V,8205内的开关管因第4脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的充电回路被切断,电芯将停止充电。
保护板处于过充电状态并一直保持。
等到保护板的B+与P-间接上放电负载后,因此时虽然过充电控制开关管关闭,但其内部的二极管正方向与放电回路的方向相同,故放电回路可以进行放电,当电芯的电压被放到低于4.3V时,DW01停止过充电保护状态重新在第3脚输出高电压,使8205内的过充电控制管导通,即电芯的B-与保护板P-又重新接上,电芯又能进行正常的充放电。
DW01、8205A锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析
D W01、8205A锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析(总2页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,下面以DW01 配MOS管8205A进行讲解:锂电池保护板其正常工作过程为:当电芯电压在2.5V至4.3V之间时,DW01 的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压),第二脚电压为0V。
此时DW01 的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚,8205A内的两个电子开关因其G极接到来自DW01 的电压,故均处于导通状态,即两个电子开关均处于开状态。
此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通,保护板有电压输出。
2.保护板过放电保护控制原理:当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01 内部将通过R1电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约2.3V时DW01 将认为电芯电压已处于过放电电压状态,便立即断开第1脚的输出电压,使第1脚电压变为0V,8205A内的开关管因第5脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的放电回路被切断,电芯将停止放电。
保护板处于过放电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上充电电压后,DW01 经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态,重新在第1脚输出高电压,使8205A内的过放电控制管导通,即电芯的B-与保护板的P-又重新接上,电芯经充电器直接充电。
4.保护板过充电保护控制原理:当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越来越高,当电芯电压升高到4.4V时,DW01 将认为电芯电压已处于过充电电压状态,便立即断开第3脚的输出电压,使第3脚电压变为0V,8205A内的开关管因第4脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
DWA锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析
锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,下面以DW01 配MOS 管8205A进行讲解:锂电池保护板其正常工作过程为:当电芯电压在2.5V至4.3V之间时,DW01 的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压),第二脚电压为0V。
此时DW01 的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚,8205A内的两个电子开关因其G极接到来自DW01 的电压,故均处于导通状态,即两个电子开关均处于开状态。
此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通,保护板有电压输出。
2.保护板过放电保护控制原理:当电芯通过外接的负载进行放电时,电芯的电压将慢慢降低,同时DW01 内部将通过R1电阻实时监测电芯电压,当电芯电压下降到约2.3V时DW01 将认为电芯电压已处于过放电电压状态,便立即断开第1脚的输出电压,使第1脚电压变为0V,8205A内的开关管因第5脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的放电回路被切断,电芯将停止放电。
保护板处于过放电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上充电电压后,DW01 经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态,重新在第1脚输出高电压,使8205A内的过放电控制管导通,即电芯的B-与保护板的P-又重新接上,电芯经充电器直接充电。
4.保护板过充电保护控制原理:当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电压将越来越高,当电芯电压升高到4.4V时,DW01 将认为电芯电压已处于过充电电压状态,便立即断开第3脚的输出电压,使第3脚电压变为0V,8205A内的开关管因第4脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的充电回路被切断,电芯将停止充电。
保护板处于过充电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上放电负载后,因此时虽然过充电控制开关管关闭,但其内部的二极管正方向与放电回路的方向相同,故放电回路可以进行放电,当电芯的电压被放到低于4.3V时,DW01 停止过充电保护状态重新在第3脚输出高电压,使8205A内的过充电控制管导通,即电芯的B-与保护板P-又重新接上,电芯又能进行正常的充放电。
DW01、8205A锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析
精心整理锂电池保护板工作原理及过放过充短路保护解析
锂电池保护板根据使用IC,电压等不同而电路及参数有所不同,下面以DW01 配MOS管8205A进行讲解:
锂电池保护板其正常工作过程为:
5脚无电压而关闭。
此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。
即电芯的放电回路被切断,电芯将停止放电。
保护板处于过放电状态并一直保持。
等到保护板的P 与P-间接上充电电压后,DW01 经B-
检测到充电电压后便立即停止过放电状态,重新在第1脚输出高电压,
使8205A内的过放电控制管导通,即电芯的B-与保护板的P-又重新接上,电芯经充电器直接充电。
4.保护板过充电保护控制原理:
当电池通过充电器正常充电时,随着充电时间的增加,电芯的电
如图所示,在保护板对外放电的过程中,8205A内的两个电子开关并不完全等效于两个机械开关,而是等效于两个电阻很小的电阻,并称为8205A的导通内阻,每个开关的导通内阻约为30m\U 03a9共约为60m\U 03a9,加在G极上的电压实际上是直接控制每个开关管的导通电阻的大小当G极电压大于1V时,开关管的导通内阻很小(几
十毫欧),相当于开关闭合,当G极电压小于0.7V以下时,开关管的导通内阻很大(几MΩ),相当于开关断开。
电压UA就是8205A 的导通内阻与放电电流产生的电压,负载电流增大则UA必然增大,因UA0.006L?IUA又称为8205A的管压降,UA可以简接表明放电电流的大小。
上升到0.2V时便认为负载电流到达了极限值,于是停止第。
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该电路主要由锂电池保护专用集成电路DW01,充、放电控制MOSFET1(内含两只N沟道MOSFET)等部分组成,单体锂电池接在B+和B-之间,电池组从P+和P-输出电压。
充电时,充电器输出电压接在P+和P-之间,电流从P+到单体电池的B+和B-,再经过充电控制MOSFET到P-。
在充电过程中,当单体电池的电压超过4.35V时,专用集成电路DW01的OC脚输出信号使充电控制MOSFET关断,锂电池立即停止充电,从而防止锂电池因过充电而损坏。
放电过程中,当单体电池的电压降到2.30V时,DW01的OD脚输出信号使放电控制MOSFET关断,锂电池立即停止放电,从而防止锂电池因过放电而损坏,DW01的CS脚为电流检测脚,输出短路时,充放电控制MOSFET的导通压降剧增,CS脚电压迅速升高,DW01输出信号使充放电控制MOSFET迅速关断,从而实现过电流或短路保护。
二次锂电池的优势是什么?1. 高的能量密度2. 高的工作电压3. 无记忆效应4. 循环寿命长5. 无污染6. 重量轻7. 自放电小锂聚合物电池具有哪些优点?1. 无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。
2. 可制成薄型电池:以3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm。
3. 电池可设计成多种形状4. 电池可弯曲变形:高分子电池最大可弯曲900左右5. 可制成单颗高电压:液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,高分子电池由于本身无液体,可在单颗内做成多层组合来达到高电压。
7. 容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍IEC规定锂电池标准循环寿命测试为:电池以0.2C放至3.0V/支后1. 1C恒流恒压充电到4.2V截止电流20mA搁置1小时再以0.2C放电至3.0V(一个循环)反复循环500次后容量应在初容量的60%以上国家标准规定锂电池的标准荷电保持测试为(IEC无相关标准).电池在25摄氏度条件下以0.2C放至3.0/支后,以1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,在温度为20+_5下储存28天后,再以0.2C放电至2.75V计算放电容量什么是二次电池的自放电不同类型电池的自放电率是多少?自放电又称荷电保持能力,它是指在开路状态下,电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。
一般而言,自放电主要受制造工艺,材料,储存条件的影响自放电是衡量电池性能的主要参数之一。
一般而言,电池储存温度越低,自放电率也越低,但也应注意温度过低或过高均有可能造成电池损坏无法使用,BYD常规电池要求储存温度范围为-20~45。
电池充满电开路搁置一段时间后,一定程度的自放电属于正常现象。
IEC标准规定镍镉及镍氢电池充满电后,在温度为20度湿度为65%条件下,开路搁置28天,0.2C放电时间分别大于3小时和3小时15分即为达标。
与其它充电电池系统相比,含液体电解液太阳能电池的自放电率明显要低,在25下大约为10%/月。
什么是电池的内阻怎样测量?电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,一般分为交流内阻和直流内阻,由于充电电池内阻很小,测直流内阻时由于电极容量极化,产生极化内阻,故无法测出其真实值,而测其交流内阻可免除极化内阻的影响,得出真实的内值.交流内阻测试方法为:利用电池等效于一个有源电阻的特点,给电池一个1000HZ,50mA的恒定电流,对其电压采样整流滤波等一系列处理从而精确地测量其阻值.什么是电池的内压电池正常内压一般为多少?电池的内压是由于充放电过程中产生的气体所形成的压力.主要受电池材料制造工艺,结构等使用过程因素影响.一般电池内压均维持在正常水平,在过充或过放情况下,电池内压有可能会升高:如果复合反应的速度低于分解反应的速度,产生的气体来不及被消耗掉,就会造成电池内压升高.什么是内压测试?锂电池内压测试为:(UL标准)模拟电池在海拔高度为15240m的高空(低气压11.6kPa)下,检验电池是否漏液或发鼓.具体步骤:将电池1C充电恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA ,然后将其放在气压为11.6Kpa,温度为(20+_3)的低压箱中储存6小时,电池不会爆炸,起火,裂口,漏液.环境温度对电池性能有何影响?在所有的环境因素中,温度对电池的充放电性能影响最大,在电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关,电极/电解液界面被视为电池的心脏。
如果温度下降,电极的反应率也下降,假设电池电压保持恒定,放电电流降低,电池的功率输出也会下降。
如果温度上升则相反,即电池输出功率会上升,温度也影响电解液的传送速度温度上升则加快,传送温度下降,传送减慢,电池充放电性能也会受到影响。
但温度太高,超过45,会破坏电池内的化学平衡,导致副反应过充电的控制方法有哪些?为了防止电池过充,需要对充电终点进行控制,当电池充满时,会有一些特别的信息可利用来判断充电是否达到终点。
一般有以下六种方法来防止电池被过充:1. 峰值电压控制:通过检测电池的峰值电压来判断充电的终点;2. dT/dt控制:通过检测电池峰值温度变化率来判断充电的终点;3. T控制:电池充满电时温度与环境温度之差会达到最大;4. -V控制:当电池充满电达到一峰值电压后,电压会下降一定的值5. 计时控制:通过设置一定的充电时间来控制充电终点,一般设定要充进130%标称容量所需的时间来控制;6. TCO控制:考虑电池的安全和特性应当避免高温(高温电池除外)充电,因此当电池温度升高60时应当停止充电。
什么是过充电对电池性能有何影响?过充电是指电池经一定充电过程充满电后,再继续充电的行为。
由于在设计时,负极容量比正极容量要高,因此,正极产生的气体透过隔膜纸与负极产生的镉复合。
故一般情况下,电池的内压不会有明显升高,但如果充电电流过大,或充电时间过长,产生的氧气来不及被消耗,就可能造成内压升高,电池变形,漏液,等不良现象。
同时,其电性能也会显着降低。
什么是过放电对电池性能有何影响?电池放完内部储存的电量,电压达到一定值后,继续放电就会造成过放电,通常根据放电电流来确定放电截止电压。
0.2C-2C放电一般设定1.0V/支,3C 以上如5C或10C放电设定为0.8V/支,电池过放可能会给电池带来灾难性的后果,特别是大电流过放,或反复过放对电池影响更大。
一般而言,过放电会使电池内压升高,正负极活性物质可逆性受到破坏,即使充电也只能部分恢复,容量也会有明显衰减。
不同容量的电池组合在一起使用会出现什么问题?如果将不同容量或新旧电池混在一起使用,有可能出现漏液,零电压等现象。
这是由于充电过程中,容量差异导致充电时有些电池被过充,有些电池未充满电,放电时有容量高的电池未放完电,而容量低的则被过放。
如此恶性循环,电池受到损害而漏液或低(零)电压。
什么是电池的爆炸怎样预防电池爆炸?电池内的任何部分的固态物质瞬间排出,被推至离电池25cm以上的距离,称为爆炸。
判别电池爆炸与否,采用下述条件实验。
将一网罩住实验电池,电池居于正中,距网罩任何一边为25cm。
网的密度为6-7根/cm,网线采用直径为0.25mm的软铝线,如果实验无固体部分通过网罩,证明该电池未发生爆炸。
锂电池串联问题由于电池在生产过程中,从涂膜开始到成为成品要经过很多道工序。
即使经过严格的检测程序,使每组电源的电压、电阻、容量一致,但使用一段时间,也会产生这样或那样的差异。
如同一位母亲生的双胞胎,刚生下时可能长得一模一样,做为母亲都很难分辨。
然而,在两个孩子不断成长时,就会产生这样或那样的差异锂动力电池也是这样。
使用一段时间产生差异后,采用整体电压控制的方式是难以适用于锂动力电池的,如一个36V的电池堆,必须用10只电池串联。
整体的充电控制电压是42V,而放电控制电压是26V。
用整体电压控制方式,初始使用阶段由于电池一致性特别好,也许不会出现什么问题。
在使用一段时间以后电池内阻和电压产生波动,形成不一致的状态,(不一致是绝对的,一致性是相对的)这种时候仍然使用整体电压控制是不能达到其目的的。
例如10只电池放电时其中两只电池的电压在2.8V,四只电池的电压是3.2V,四只是3.4V,现在的整体电压是32V,我们让它继续放电一直工作到26V。
这样,那两只2.8V 的电池就低于2.6V 处于了过放状态。
锂电池几次过放就等于报废。
反之,用整体电压控制充电的方式进行充电,也会出现过充的状况。
比如用上述10只电池当时的电压状态进行充电。
整体电压达到42V时,那两只2.8V的电池处于\"饥饿\"的状态,而迅速吸收电量,就会超过4.2V,而过充的超过4.2V的电池,不仅由于电压过高产生报废,甚至还会发生危险,这就是锂动力电池的特性。
锂离子电池的额定电压为3.6V(有的产品为3.7V)。
充满电时的终止充电电压与电池阳极材料有关:阳极材料为石墨的4.2V;阳极材料为焦炭的4.1V。
不同阳极材料的内阻也不同,焦炭阳极的内阻略大,其放电曲线也略有差别,如图1所示。
一般称为4.1V锂离子电池及4.2V锂离子电池。
现在使用的大部分是4.2V的,锂离子电池的终止放电电压为 2.5V~2.75V(电池厂给出工作电压范围或给出终止放电电压,各参数略有不同)。
低于终止放电电压继续放电称为过放,过放对电池会有损害。
便携式电子产品以电池作为电源。
随着便携式产品的迅猛发展,各种电池的用量大增,并且开发出许多新型电池。
除大家较熟悉的高性能碱性电池、可充电的镍镉电池、镍氢电池外,还有近年来开发的锂电池。
本文主要介绍有关锂电池的基本知识。
这包括它的特性、主要参数、型号的意义、应用范围及使用注意事项等。
锂是一种金属元素,其化学符号为Li(其英文名为lithium),是一种银白色、十分柔软、化学性能活泼的金属,在金属中是最轻的。
它除了应用于原子能工业外,可制造特种合金、特种玻璃(电视机上用的荧光屏玻璃)及锂电池。
在锂电池中它用作电池的阳极。
锂电池也分成两大类:不可充电的及可充电的两类。
不可充电的电池称为一次性电池,它只能将化学能一次性地转化为电能,不能将电能还原回化学能(或者还原性能极差)。
而可充电的电池称为二次性电池(也称为蓄电池)。
它能将电能转变成化学能储存起来,在使用时,再将化学能转换成电能,它是可逆的,如电能化学能锂电池的主要特点。
灵巧型便携式电子产品要求尺寸孝重量轻,但电池的尺寸及重量与其它电子元器件相比往往是最大的及最重的。
例如,想当年的“大哥大”是相当“粗大、笨重”,而今天的手机是如此的轻巧。
其中电池的改进是起了重要作用的:过去是镍镉电池,现在是锂离子电池。
锂电池的最大特点是比能量高。
什么是比能量呢?比能量指的是单位重量或单位体积的能量。
比能量用Wh/kg 或Wh/L来表示。
Wh是能量的单位,W是瓦、h 是小时;kg是千克(重量单位),L是升(体积单位)。