鋰電池組保護板的設計要考慮哪幾點？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-04 20:46
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鋰電池組保護板的設計
作為一名合格的鋰電池組研發(fā)工程師，設計一款鋰電池組產(chǎn)品要實現(xiàn)最優(yōu)化。即具有最高的性價比。鋰電池組保護板的設計要考慮如下幾點：
A、鋰電池組設計要保證可靠性、工作穩(wěn)定性。過流參數(shù)保留有至少30%的技術余量。
B、設計的產(chǎn)品要便于測試。
C、鋰電池組設計要便于生產(chǎn)和調試。工藝上要簡化。
D、鋰電池組產(chǎn)品要便于安裝。
E、鋰電池組設計要滿足尺寸的要求。
F、設計要方便采購器件。使用器件不能太特殊。
G、設計要考慮成本。
H、設計要充分考慮散熱及散熱器件的放置。
I、設計要考慮環(huán)保要求。
1、電池組
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組成：電池由單體電池通過并串聯(lián)而成。并聯(lián)增加容量，電壓不變，串聯(lián)后電壓倍增，容量不變，如3.6V/10Ah電池由單只N18650/2Ah通過5并組成，36V/2Ah電池可由單只N18650/2Ah通過10串組成，36V/10Ah電池由單只N18650/2Ah通過5并10串組成。
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組合要求：并聯(lián)及串聯(lián)的電池要求種類一致、型號一致，容量、內阻、電壓值差異不大于2%。本質是電池充電放電曲線的一致（動態(tài)一致性）。但很難做到，一般情況下，電池通過并聯(lián)串聯(lián)組合后，容量損失2%~5%，電池數(shù)量越多，容量損失越多。
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組合的實現(xiàn)：電池的組合通過二種方式實現(xiàn)，一是通過鎳帶點焊或激光焊接或超聲波焊接，這是常用手段，優(yōu)點是可靠性較好，但不易更換。二是通過彈性金屬片接觸，優(yōu)點是不需要焊接，電池更換相對容易，缺點是可能導致接觸不良。
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要求：電池組要符合用戶使用時的工作時間要求、環(huán)境要求、振動要求、充電要求，壽命要求等。電池組不可單獨使用（過充電、過放電、過電流均會損傷電池。）需要配備專用保護板方可使用。
2、保護板
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組成：保護板由保護IC，MOSFET，晶體管，電阻及電容和PCB及散熱器件等組成。
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作用：保護電池工作于正常狀態(tài)下。防止電池因過充電、過放電、短路等引起的電池失效及發(fā)生冒煙、起火、爆炸而產(chǎn)生的危險。
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具體功能：
A、過充電保護，不同體系的電池的過充電保護電壓不同，一般情況下，磷酸鐵鋰的過充電保護3.65V~3.85V，鈷酸鋰、錳酸鋰，三元材料鋰電池過充電保護電壓為4.2V~4.35V。
B、過放電保護，磷酸鐵鋰的過放電保護電壓2~2.5V，其它三種鋰電池為2.3V~2.9V。
C、短路保護。由IC和MOSFET的參數(shù)決定。不同IC和MOSFET的短路保護值不同。
D、過充電保護恢復電壓。IC都有此功能，一般恢復電壓低于保護電壓0.1~0.2V。
E、過放電保護恢復電壓。有些IC無此功能。過放電后需要通過充電來恢復。
F、短路保護延遲時間。一般十幾毫秒。
G、均衡功能。有些應用需要均衡功能。因電池放電電流較大，均衡不易實現(xiàn)，目前多為充電均衡，均衡的目的是保證每只電池都能充滿電，延長使用壽命，最大限度的發(fā)揮電池的作用。
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保護板的使用：
A、保護板靠近電池連接，鋰電池不可脫離保護板單獨使用。
B、注意保護板與電池間做有效的隔離，起絕緣和隔熱作用。
C、多節(jié)保護板與電池安裝連接時，按照先低電平后高電平的順序連接。即先連接B-，然后B1、B2......B9,最后B+。見下圖。拆下保護板時，與安裝順序相反。
