「浩博电池资讯」如何设置安全的锂电池保护电路

据统计,锂离子电池的全球需求已达13亿只,并跟着使用领域的不断扩展,这一数据在逐年递增。正因如此,跟着锂离子

电池在各个工作用量的活络激增,电池的安全功用也日益突出,不只要求锂离子电池具有优异的充、放电功用,还要求具有更高的安全功用。那锂电池终究为什么发作起火甚至爆破呢,有什么办法能够避免和根绝吗?

笔记本电池爆破,不只同其间所用的锂电池电芯的生产工艺有关,也同电池内封装的电池维护板、笔记本电脑的充放电处理电路以及笔记本的散热规划有关。笔记本电脑不合理的散热规划和充放电处理,将使电池电芯过热,然后大大增加了电芯的活性,一同增加了爆破、焚烧的几率。


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锂电池资料构成及功用探析

首先我们来了解一下锂电池的资料构成,锂离子电池的功用首要取决于所用电池内部资料的结构和功用。这些电池内部资料包括负极资料、电解质、隔膜和正极资料等。其间正、负极资料的选择和质量直接抉择锂离子电池的功用与价格。因而廉价、高功用的正、负极资料的研讨一直是锂离子电池工作打开的要点。

负极资料一般选用碳资料,现在的打开比较老到。而正极资料的开发已经成为约束锂离子电池功用进一步提高、价格进一步下降的重要因素。在现在的商业化生产的锂离子电池中,正极资料的本钱大约占整个电池本钱的40%左右,正极资料价格的下降直接抉择着锂离子

电池价格的下降。对锂离子动力电池特别如此。比如一块手机用的小型锂离子电池大约只需求5克左右的正极资料,而驱动一辆公共汽车用的锂离子动力电池或许需求高达500千克的正极资料。

尽管从理论上能够用作锂离子电池正极资料品种许多,常见的正极资料首要成分为 LiCoO2,充电时,加在电池南北极的电势迫使正极的化合物释出锂离子,嵌入负极分子摆放呈片层结构的碳中。放电时,锂离子则从片层结构的碳中分出,重新和正极的化合物结合。锂离子的移动发作了电流。这便是锂电池作业的原理。http://www.dghoppt.cn/

锂电池充放电处理规划

电池充电时,加在电池南北极的电势迫使正极的化合物释出锂离子,嵌入负极分子摆放呈片层结构的碳中。放电时,锂离子则从片层结构的碳中分出,重新和正极的化合物结合。锂离子的移动发作了电流。原理尽管很简单,然而在实践的工业生产中,需求考虑的实践问题要多得多:正极的资料需求添加剂来坚持屡次充放的活性,负极的资料需求在分子结构级去规划以容纳更多的锂离子;填充在正负极之间的电解液,除了坚持安稳,还需求具有杰出导电性,减小电池内阻。

尽管锂离子电池有以上所说的种种利益,但它对维护电路的要求比较高, 在运用进程中应严峻避免呈现过充电、过放电现象,放电电流也不宜过大,一般来说,放电速率不该大于0.2C。锂电池的充电进程如图所示。在一个充电周期内, 锂离子电池在充电开始之前需求检测电池的电压和温度, 判断是否可充。假设电池电压或温度超出制造商容许的规模, 则制止充电。容许充电的电压规模是:每节电池2.5V~4.2V。

在电池处于深放电的情况下,有必要要求充电器具有预充进程,使电池满足快速充电的条件;然后,根据电池厂商举荐的快速充电速度,一般为1C,充电器对电池进行恒流充电,电池电压缓慢上升;一旦电池电压到达所设定的中止电压(一般为4.1V或4.2V),恒流充电中止,充电电流快速衰减,充电进入满充进程;在满充进程中,充电电流逐步衰减,直到充电速率下降到C/10以下或满充时刻超不时,转入顶端截止充电; 顶端截止充电时,充电器以极小的充电电流为电池补偿能量。顶端截止充电一段时刻后,封闭充电。

锂电池维护电路规划

由于锂离子电池的化学特性,在正常运用进程中,其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应,但在某些条件下,如对其过充电、过放电和过电流将会导致电池内部发作化学副反应,该副反应加重后,会严重影响电池的功用与运用寿数,并或许发作许多气体,使电池内部压力活络增大后爆破而导致安全问题,因而一切的锂离子电池都需求一个维护电路,用于对电池的充、放电情况进行有用监测,并在某些条件下关断充、放电回路以避免对电池发作危害。

锂离子电池维护电路包括过度充电维护、过电流/短路维护和过放电维护,要求过充电维护高精密度、维护IC功耗低、高耐压以及零伏可充电等特性。下面的文章将具体介绍了这三种维护电路的原理、新功用和特性要求,对工程师规划和研制维护电路有参考价值。

锂电池维护电路规划案例共享

以锂电池为供电电源的电路规划中, 要求将越来越杂乱的混合信号系统集成到一个小面积芯片上, 这必定给数字、仿照电路提出了低压、低功耗问题。在功耗和功用的约束中, 怎么获得最佳的规划方案也是当前功耗处理技能( PowerManagement, PM ) 的一个研讨热门。另一方面, 锂电池的使用也极大地推动了相应电池处理、电池维护电路的规划开发。锂电池使用时有必要要有杂乱的控制电路, 来有用避免电池的过充电、过放电和过电流情况。

从电动自行车动力改变趋势论说了选用超低功耗、高功用MSP430F20X3规划电动自行车的锂电池充、放电维护电路的方案。该方案从系统架构、充放电电路、检测及维护电路规划的每一个细节论说规划的全进程,为电动自行车电源的规划者供给了比较全面的参考。


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