單體鋰電池和鋰電池組的保護(hù)措施有哪些呢？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-15 20:14
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單個(gè)鋰電池和鋰電池組的防護(hù)措施是什么?由于鋰電池的化學(xué)特性，過充、過放電、過電流會(huì)導(dǎo)致電池發(fā)生化學(xué)副反應(yīng)，嚴(yán)重影響電池的性能和使用壽命。一般的鋰電池組，除了鋰電池電池外，還會(huì)有一個(gè)保護(hù)板，這個(gè)保護(hù)板主要是提供這三個(gè)保護(hù)。
鋰電池組。JPG
單鋰電池保護(hù)措施
鋰離子電池單體由正極、負(fù)極、電極、電解質(zhì)和膜組成，是電池模塊和電池組的基本結(jié)構(gòu)單元。電池作為一種電化學(xué)電源，具有電壓、內(nèi)阻、容量、能量、功率等特性。對(duì)于單鋰電池，主要的安全隱患來自于充放電過程，以及適當(dāng)?shù)沫h(huán)境溫度設(shè)計(jì)。為了有效避免不必要的損耗，一般對(duì)單鋰電池采取三種保護(hù)措施。
一是開關(guān)元件的使用:這就要求控制系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置電阻的極限值，當(dāng)電池中的溫度升高時(shí)，電阻就會(huì)增大，當(dāng)升高到一定程度時(shí)，電阻的極限值就增大。此時(shí)，溫度高到足以損壞電池，電池會(huì)自動(dòng)關(guān)機(jī)，避免工作狀態(tài)。
其次是隔膜材料的選擇，它是鋰離子電池材料中最具技術(shù)性的組成部分。當(dāng)溫度升高到一定值時(shí)，好的隔膜材料可以自動(dòng)溶解附著在膜上的微米級(jí)(甚至納米級(jí))微孔，使鋰離子無法通過膜而停止電池內(nèi)部的反應(yīng)。
第三個(gè)是設(shè)置空氣閥,包括堿性電池和鎳氫電池設(shè)置安全閥,鋰電池安全閥原理是一樣的,空氣閥放置在頂部的電池通氣孔,當(dāng)電池內(nèi)部壓力上升到一定數(shù)值時(shí),安全閥自動(dòng)打開,以確保電池的安全性。
人們希望對(duì)單個(gè)鋰電池的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和評(píng)價(jià)，主要有兩個(gè)目的。
一是達(dá)到主動(dòng)控制的目的。例如，由于單個(gè)電池電壓不一致，降低了系統(tǒng)的儲(chǔ)能能力。如果能主動(dòng)調(diào)節(jié)兩極的單電壓，就能擴(kuò)大系統(tǒng)的容量。
另一個(gè)是出于安全考慮。電池參數(shù)有一個(gè)固定的范圍。電池參數(shù)的檢測(cè)和邊界的監(jiān)控可以起到表征電池安全狀態(tài)的作用。
鋰電池組保護(hù)措施
對(duì)于鋰離子電池來說，主要的安全隱患來自于容量過大，單一鋰離子電池也存在類似的問題。一般來說，鋰離子電池的容量與它的安全性成反比。隨著容量的增加，電池容量也會(huì)增加，冷卻措施非常關(guān)鍵。
更完善的鋰電池保護(hù)功能應(yīng)該由兩個(gè)模塊組成:一個(gè)是保護(hù)電路基板，另一個(gè)是判斷智能基板。具體來說，至少應(yīng)包括以下幾個(gè)部分:1、保護(hù)IC，分為第一級(jí)保護(hù)IC防止過充短路和第二級(jí)保護(hù)IC防止過壓。2. 保險(xiǎn)絲及相關(guān)保險(xiǎn)接口。3.溫度調(diào)節(jié)功能。4. 顯示功能。
鋰電池防護(hù)板也是鋰電池的重要安全防護(hù)措施。鋰電池組保護(hù)板是保護(hù)電池但放，但充電，但電流，并且是輸出短路保護(hù)。同時(shí)檢測(cè)各單體電池的過壓、欠壓、過流、短路、超溫狀態(tài)，保護(hù)和延長(zhǎng)電池壽命。低電壓保護(hù)可防止電池在放電過程中因過放電而損壞。
由于鋰電池本身是由防止其在超高溫下充放電、過充、短路和充放電的材料制成的，所以鋰電池組件總是伴隨著一個(gè)精致的保護(hù)板和一個(gè)電流保險(xiǎn)絲。
BMS鋰電池保護(hù)板在電池保護(hù)系統(tǒng)中是非常重要的，鋰電池包的設(shè)計(jì)過程中一定要使用鋰電池保護(hù)板或相應(yīng)的BMS來更好的設(shè)計(jì)鋰電池包，甚至可以幫助質(zhì)量部分一起分析異常電池或電路。
