锂电池真的需要保护板吗？保护板选择及充放电使用事项详解

保护板选择及充放电使用事项

（数据针对磷酸铁锂电池，普通3.7v电池原理相同，只是数据不同）

 

保护板目的是用来保护电池防止过充电和过放电，防止大电流损坏电池，并且满电时做电池电压均衡（均衡能力一般都比较小，所以如果有自放电大的电芯保护板是很难均衡的，也有任何状态都做均衡的保护板，就是从开始充电就做均衡，好像很少）。

 

为了电池组寿命，建议任何时候电池充电电压都不要超过3.6v，意味着保护板保护动作电压不高于3.6v，均衡电压建议3.4v-3.5v（每个电芯3.4v已经充进大于99%电量了，指的静止状态，大电流充电时电压会升高）。电池放电保护电压一般2.5v以上就可以（2v以上问题不大，一般很少有机会用到完全没电，所以这个要求不高）。

 

充电器建议最高电压（最后一步充电可以为最高恒压充电模式）为3.5*串数，比如16串的为56v左右。平时充电可以每节平均3.4v截止充电（基本充满了），这样电池寿命有保障，但是因为保护板还没开始均衡，如果电芯有自放电大的，会随着时间推移，表现为整组容量逐渐下降。所以还需要定期（比如每周）把电池每节充到3.5v-3.6v并保持几个小时（只要平均大于均衡启动电压就可以了），自放电越大，均衡需要时间越长，自放电过大的电芯已经很难均衡，需要剔除。所以挑选保护板的时候，尽量挑选3.6v过压保护的，3.5v左右启动均衡的。（市场上大部分是3.8v以上过压保护，3.6v以上启动均衡）。其实选择合适均衡启动电压比保护电压还重要，因为最高电压可以靠调节充电器最高电压限制（就是平时让保护板没机会做高压保护），但如果均衡电压高了，电池组没机会均衡（除非充电电压大于均衡电压，但这样影响电池寿命），电芯因自放电容量会慢慢下降（自放电为0的理想电芯是不存在的）。

 

保护板持续放电电流能力。这个是最不好评论的东西。因为单说保护板限流能力没意义。比如一个75nf75管你让它持续通过50a电流（这时发热功率大概30w左右，同口板至少2个串联60w），只要有散热片足够散热是没问题的。可以一直保持在50a甚至更高不烧管。但是你不能说这个保护板能持续50a电流。因为大家的保护板大多都放在电池盒里面和电池离的很近，甚至是近靠着。所以这么高温度会导热电池升温，问题来了，高温是电池的死敌。

 

所以保护板的使用环境决定了如何挑选限流大小（而不是保护板本身电流能力）。如果是把保护板从电池盒拿出来，那么几乎随便一个带散热片的保护板都能搞定50a持续电流甚至更高（这时只考虑保护板能力，不用担心温升给电芯带来损害）。下面说说大家常用环境，就是和电池在同一个密闭空间里。这时保护板的最大发热功率最好控制在10w以下（如果是小保护板需要5w以下，大体积保护板可以10w以上，因为本身散热好，温度不会太高），至于多少合适，建议持续电流时整个板子最高温度不超过60度（50度以下最好）。理论上保护板温度越低越好，对电芯越没影响。

 

同口板因为充电电mos串联，所以同样情况比异口板发热翻倍，为了相同发热，只有管子数量高4倍（相同型号mos前提下）。计算一下，假如50a持续电流，那么mos内阻为2毫欧姆（需要5个75nf75管才能得到这个等效内阻），发热功率是50*50*0.002=5w。这时是可以的（其实2毫欧姆内阻的mos电流能力100a以上都没问题，但发热大）。如果是同口板，需要4个2毫欧姆内阻mos（每2个并联内阻为1毫欧姆，再串联，总内阻等于2毫欧姆.如果用75管，需要总数量20只）。100a持续电流允许发热功率10w的话，需要内阻为1毫欧姆的管子（当然可以通过mos并联得到相同等效内阻），如果异口板数量仍是4倍，如果100a持续电流仍最高允许5w发热功率，那么只能用0.5毫欧姆管子，相对于50a持续电流需要数量4倍mos才能同样发热量）。所以在使用保护板时，为了降低温度，选用内阻小的板子，如果内阻已经确定那么请尽量让板子和外界散热好点。挑选保护板别听卖家忽悠的持续多少电流能力，就问保护板放电回路总内阻是多少就可以自己算了（问用的什么型号管子，用了多少数量，自己查内阻计算）。如果真的在卖家标称持续电流下放电，保护板温升应该比较高。所以最好降额挑选保护板。（说50a持续，你用到30a就好了，需要50a持续的，最好买80a标称持续的）。使用48v ecpu的用户，建议选择保护板总内阻不大于2毫欧姆。