鋰電池組保護板的原理是什么？鋰電池保護板怎么激活？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-29 14:11
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成品鋰電池組成主要有兩大部分，鋰電池芯和保護板。
鋰電池保護板是對串聯(lián)鋰電池組的充放電保護;在充滿電時能保證各單體電池之間的電壓差異小于設(shè)定值(一般±20mV)，實現(xiàn)電池組各單體電池的均充，有效地改善了串聯(lián)充電方式下的充電效果;同時檢測電池組中各個單體電池的過壓、欠壓、過流、短路、過溫狀態(tài)，保護并延長電池使用壽命;欠壓保護使每一單節(jié)電池在放電使用時避免電池因過放電而損壞。
鋰電池組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。
鋰電池組保護板原理：
鋰電池組之所以需要保護，是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電，因此鋰電池組件總會跟著一塊精致的保護板和一片電流保險器出現(xiàn)。
鋰電池組的保護功能通常由保護電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成，保護板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環(huán)境下時刻準確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流，及時控制電流回路的通斷;PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損壞。
普通鋰電池組保護板通常包括控制IC、MOS開關(guān)、電阻、電容及輔助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存儲器等。其中控制IC，在一切正常的情況下控制MOS開關(guān)導通，使電芯與外電路導通，而當電芯電壓或回路電流超過規(guī)定值時，它立刻控制MOS開關(guān)關(guān)斷，保護電芯的安全。
由于鋰電池的化學特性，在正常使用過程中，其內(nèi)部進行電能與化學能相互轉(zhuǎn)化的化學正反應(yīng)，但在某些條件下，如對其過充電、過放電和過電流將會導致電池內(nèi)部發(fā)生化學副反應(yīng)，該副反應(yīng)加劇后，會嚴重影響電池的性能與使用壽命，并可能產(chǎn)生大量氣體，使電池內(nèi)部壓力迅速增大后爆炸而導致安全問題。
因此所有的鋰電池組都需要一個保護電路，用于對電池的充、放電狀態(tài)進行有效監(jiān)測，并在某些條件下關(guān)斷充、放電回路以防止對鋰電池發(fā)生損害。
鋰電池保護板怎么激活?
鋰電池保護板使用的場效應(yīng)晶體管作為保護元件的。為保證電池在異常時不會被重新接入電路而對電路進行特殊的設(shè)計。其方法是保護電路的控制部分電源供應(yīng)是在保護用場效管后面的供電的，只有在保護管正常導通后電路才會工作。因此在第一次使用時或已經(jīng)產(chǎn)生保護后，因后續(xù)電路的電源被斷開，電路沒有電源，保護電路是無法工作的。電池也就沒有輸出。這時，只有將電池接入充電器，利用充電器為保護電路的控制電路部分供電，控制部分得電工作，鋰電池才能正常使用。
鋰電池保護板激活的方法：如果保護板由于限流保護后，有可能需要充電激活或者徹底斷開負載后激活，那就相對比較麻煩，但也可以將B-(電池負)和P-(放電負)短接碰一下，保護就會釋放，記得在短接碰一下時候切記不要帶大負載(比如轉(zhuǎn)吧一直擰著)，否則會可能冒很大火花喲，這個根本原因是保護后放電MOS兩端形成較大壓差，短接碰一下是將放電MOS的D-S電平直接復位到0V，此刻保護釋放。
現(xiàn)在并不是所有的鋰電池保護板都需要激活了，只是有的保護IC需要激活，而且這是老的IC方案，老的IC方案這所以需要這么做是為了讓保護板不工作，以降低靜電放電能量，好讓鋰電池存放的時候較久一點。這就是為什么設(shè)計需要充電激活的原因所在。
怎么檢測鋰電池組保護板好壞?
①通過萬用表確定電池排線接線正確;
②測量電壓正常后，將排線插上保護板，測量保護板B-和P-之間的電阻，電阻是0，則說明他們之前暢通無阻，保護板是好的;
③通過接上B-線，測量B-和電池總正極的電壓和P-和電池總正極的電壓。電壓一致，說明保護板正常(保護板相當于開關(guān)，開關(guān)已經(jīng)打開，電流可安全通過)示例測試得：B-到電池總正極電壓是25.11VP-到電池總正極電壓是25.11V。兩個電壓一致表示保護板正常。如果P-通過大電流放電，會有輕微壓降，保護板發(fā)熱(50度左右)，屬于正?，F(xiàn)象。
檢測鋰電池保護板的注意事項
1、測量每串電壓時表筆放正確，碰到一起會短路冒煙;
2、接保護板時，一定要先接好排線再插好保護板，插好好保護板接可能導致燒壞保護板。
鋰電池組保護板作為鋰電芯的安全保護器材，既要在設(shè)備的正常作業(yè)電流規(guī)模內(nèi)，能可靠工作，又要在當電池被意外短路或過流時能迅速動作，使電芯得到保護。隨著鋰電池應(yīng)用的普及，鋰電池組保護板越發(fā)重要，鋰電池本身的化學特性決定了我們必須要對電壓進行保護。鋰電池的工作原理就是指其充放電原理。當對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，到達負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。
同樣道理，當對電池進行放電時(即我們使用電池的過程)，嵌在負極碳層中的鋰離子脫出，又運動回到正極。回到正極的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。
難看出，在鋰電池的充放電過程中，鋰離子處于從正極; 負極; 正極的運動狀態(tài)。如果我們把鋰離子電池形象地比喻為一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象優(yōu)秀的運動健將，在搖椅的兩端來回奔跑。所以，專家們又給了鋰離子電池一個可愛的名字搖椅式電池。
