单体锂电池和锂电池组的保护措施有哪些呢?
来源:宝鄂实业
2019-12-15 20:14
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单个锂电池和锂电池组的防护措施是什么?由于锂电池的化学特性,过充、过放电、过电流会导致电池发生化学副反应,严重影响电池的性能和使用寿命。一般的锂电池组,除了锂电池电池外,还会有一个保护板,这个保护板主要是提供这三个保护。
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单锂电池保护措施
锂离子电池单体由正极、负极、电极、电解质和膜组成,是电池模块和电池组的基本结构单元。电池作为一种电化学电源,具有电压、内阻、容量、能量、功率等特性。对于单锂电池,主要的安全隐患来自于充放电过程,以及适当的环境温度设计。为了有效避免不必要的损耗,一般对单锂电池采取三种保护措施。
一是开关元件的使用:这就要求控制系统应设置电阻的极限值,当电池中的温度升高时,电阻就会增大,当升高到一定程度时,电阻的极限值就增大。此时,温度高到足以损坏电池,电池会自动关机,避免工作状态。
其次是隔膜材料的选择,它是锂离子电池材料中最具技术性的组成部分。当温度升高到一定值时,好的隔膜材料可以自动溶解附着在膜上的微米级(甚至纳米级)微孔,使锂离子无法通过膜而停止电池内部的反应。
第三个是设置空气阀,包括碱性电池和镍氢电池设置安全阀,锂电池安全阀原理是一样的,空气阀放置在顶部的电池通气孔,当电池内部压力上升到一定数值时,安全阀自动打开,以确保电池的安全性。
人们希望对单个锂电池的参数进行测量和评价,主要有两个目的。
一是达到主动控制的目的。例如,由于单个电池电压不一致,降低了系统的储能能力。如果能主动调节两极的单电压,就能扩大系统的容量。
另一个是出于安全考虑。电池参数有一个固定的范围。电池参数的检测和边界的监控可以起到表征电池安全状态的作用。
锂电池组保护措施
对于锂离子电池来说,主要的安全隐患来自于容量过大,单一锂离子电池也存在类似的问题。一般来说,锂离子电池的容量与它的安全性成反比。随着容量的增加,电池容量也会增加,冷却措施非常关键。
更完善的锂电池保护功能应该由两个模块组成:一个是保护电路基板,另一个是判断智能基板。具体来说,至少应包括以下几个部分:1、保护IC,分为第一级保护IC防止过充短路和第二级保护IC防止过压。2. 保险丝及相关保险接口。3.温度调节功能。4. 显示功能。
锂电池防护板也是锂电池的重要安全防护措施。锂电池组保护板是保护电池但放,但充电,但电流,并且是输出短路保护。同时检测各单体电池的过压、欠压、过流、短路、超温状态,保护和延长电池寿命。低电压保护可防止电池在放电过程中因过放电而损坏。
由于锂电池本身是由防止其在超高温下充放电、过充、短路和充放电的材料制成的,所以锂电池组件总是伴随着一个精致的保护板和一个电流保险丝。
BMS锂电池保护板在电池保护系统中是非常重要的,锂电池包的设计过程中一定要使用锂电池保护板或相应的BMS来更好的设计锂电池包,甚至可以帮助质量部分一起分析异常电池或电路。