鋰電池保護板的組成和功能講解
鋰電池保護板通常包括控制IC、MOS開關(guān)及輔助器件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(dǎo)通,使電芯與外電路溝通,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。
IC:控制
MOS:開關(guān)
NTC:為負溫度系數(shù)電阻(溫度越大,電阻越小),對手機起保護作用。
ID:起解碼作用(識別電阻)電阻:起限流、采樣作用
電容:起瞬間穩(wěn)壓作用,濾波作用
Fuse:熔斷或保險絲,短路時溶斷,不可恢復(fù)
Ptc:專業(yè)里面通常把正溫度系數(shù)器件簡稱為PTC,電池產(chǎn)品里PTC可以防止電池高溫放電和不安全的大電流的發(fā)生,根據(jù)電池的電壓、電流密度特性和應(yīng)用環(huán)境,對PTC有專門的要求。
一、防護板組成
鋰離子電池(可充電)因其自身特點要保護。由于鋰離子電池本身的材料決定了它不能在超高溫下充放電、過充、短路和充放電,所以鋰離子電池的電池組件總是出現(xiàn)一個精致的保護板和一個電流安全裝置。鋰離子電池的保護功能通常是通過保護電路板與PTC的配合來完成的。該保護板由電子電路組成,可在-40℃~+85℃范圍內(nèi)實時準確監(jiān)測電池的電壓和充放電電路的電流,并可實時控制電流電路的通斷。PTC防止電池在高溫下嚴重損壞。
保護板通常包括控制IC、MOS開關(guān)、電阻、電容和輔助器件NTC、ID存儲器等。當一切正常時,控制IC控制MOS開關(guān),使電池可以與外部電路通信。當電池電壓或電路電流超過規(guī)定值時,它立即控制MOS開關(guān)(幾十毫秒),以保護電池的安全。NTC是負溫度系數(shù)的縮寫,意思是負溫度系數(shù),當環(huán)境溫度升高時,其電阻值下降,利用電氣設(shè)備或充電設(shè)備及時響應(yīng),控制內(nèi)部中斷和停止充放電。ID存儲器通常是單線接口存儲器,它代表標識,存儲電池類型和生產(chǎn)日期等信息。限制產(chǎn)品的可追溯性和應(yīng)用。
二、保護板的重要用途
一般要求在25℃~85℃時控制(IC)測試電池電壓控制和充放電電路的工作電流,電壓,正常條件下的C-MOS開關(guān)管導(dǎo)通時,電池的正常工作和保護電路板,當電池電壓或電路工作電流超過比較電路預(yù)設(shè)控制集成電路,在15~30ms(不同的控制集成電路和C-MOS有不同的響應(yīng)時間),CMOS關(guān)閉、關(guān)閉或充電電池放電電路,確保用戶和電池的安全。
1.過充保護和過充保護恢復(fù)
當電池充電電壓超過設(shè)定值VC(4.25-4.35V,電壓取決于具體的過充保護IC)后,VD1翻轉(zhuǎn)到Cout為低電平,T1斷電,停止充電。當電池電壓降至VCR(3.8-4.1V,恢復(fù)電壓取決于具體的過充保護IC)時,Cout是一個高電平,T1導(dǎo)通充電繼續(xù)進行,VCRVC必須小于一個固定值,以防止頻繁跳變。
2.過釋放保護和過釋放保護恢復(fù)
當放電使電池電壓降至設(shè)定值VD(2.3-2.5v,具體過充電保護電壓取決于IC)時,將VD2翻轉(zhuǎn),過一段時間后,Dout變低,T2斷開,放電停止。當電池充電時,翻轉(zhuǎn)內(nèi)部或門,再次進行T2放電。
3.過流和短路保護
當充放電電路的電流超過設(shè)定值或發(fā)生短路時,短路檢測電路起關(guān)閉MOS管、切斷電流的用途。
鋰電池保護板的功能是保護電池組的安全使用,在電池組充放電使用過程中,保障安全的同時,延長電池組的使用壽命。隨著許多需要電池供應(yīng)的電子設(shè)備,可充電電池的使用量急劇增加。為確保電池正確充電并優(yōu)化其使用壽命,鋰電池保護板或電量計系統(tǒng)并行增長。不僅跟蹤電池中剩余的電量,還管理充電,防止電池因過度充電而損壞,以及提供許多其他功能。因此,鋰電池保護板是當今許多可充電電池組中必不可少的元件。