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>> 3.二次保护元件
● 设计保护电路
● 常见问题
● 嵌入式媒体:
>> 引用:
锂离子 (Li-ion) 电池因其高能量密度和可充电性而在现代设备中无处不在。然而,如果管理不当,它们会带来重大的安全风险。保护锂离子电池需要集成安全机制,以防止过度充电、过度放电和其他危险情况。本文深入探讨了用于保护锂离子电池的方法和技术,以确保其可靠和安全的运行。
如果处理不当,锂离子电池可能会很危险。主要风险包括:
过度充电:超过最大电压会导致过热和火灾。
过度放电:深度放电会损坏电池并缩短其使用寿命。
短路:不受控制的电流流动可能导致爆炸或火灾。
热失控:高温会引发连锁反应,导致电池故障。
PCB 对于确保锂离子电池的安全至关重要。它们包括以下组件:
MOSFET:控制充电/放电电流的开关。
电压监控 IC:检测过充和过放情况。
电流传感器:监控过大电流。
热传感器:防止过热。
在多电池组中,BMS 提供对充电、放电和平衡的集中控制。它确保所有电池都在安全电压范围内运行。
BMS 图表电池管理系统示意图。
自控保护器 (SCP):通过防止过充和过流情况提供额外的安全性。
PTC(正温度系数)设备:在过热时中断电流。
CID(电路中断装置):在高内部压力下断开电路。
精心设计的保护电路应该:
处理电流和电压要求:确保电路可以管理电池的规格。
集成故障保险装置:包括热熔断器和其他安全功能。
使用耐用材料:抵抗环境压力源,如湿气和极端温度。
紧凑:适合电池外壳,不会影响能量密度。
存放在通风区域:避免极端温度和火源。
使用经过认证的充电器:防止过度充电并确保兼容性。
避免物理损坏:小心处理电池以防止内部短路。
1.锂离子电池保护电路的主要功能是什么?
主要功能包括过充保护、过放保护、过流保护和短路保护。
2.我可以使用没有保护电路的锂离子电池吗?
不可以,风险很高。保护电路对于防止火灾或爆炸等危险情况至关重要。
3.如何识别锂离子电池是否有保护电路?
受保护的电池通常带有标有“受保护”或“PCB”的标签,并且比不受保护的电池略长。
4.BMS 在锂离子电池安全中的作用是什么?
BMS 确保多电池组中的所有电池都在安全电压限制内运行并平衡电池电压。
5.SCP 等次级保护元件可以替代主保护电路吗?
不可以,SCP 提供额外的安全性,但不应取代主要保护机制。
https://www.ablic.com/en/semicon/products/power-management-ic/lithium-ion-battery-protection-ic/intro/
https://www.ufinebattery.com/blog/learn-about-lithium-battery-protection-circuit/
https://product.minebeamitsumi.com/en/product/category/ics/battery/protection/index.html
https://www.nisshinbo-microdevices.co.jp/en/products/lithium-ion-battery-protection/spec/?product=r5460
https://batteryuniversity.com/article/bu-304b-making-lithium-i on-safe
https://www.youtube.com/shorts/Z6CnQ_ktFYw
https://blog.storemasta.com.au/10-ways-to-improve-safety-with-lithium-battery-storage
https://www.digikey.com/en/maker/tutorials/2016/lithium-ion-cell-protection
https://www.nisshinbo-microdevices.co.jp/en/products/lithium-ion-battery-protection/introduction/functions.html
https://techtimes.dexerials.jp/en/electronics/ithium-ion-battery-and-mechanism-of-scp/
https://www.lgensol.com/en/cs-safetyguide-caution-tab1