鋰電池保護(hù)板工作原理以及鋰電池保護(hù)板狀態(tài)介紹2021-07-22 08:06
由于鋰電池本身的特性，過度充電會(huì)導(dǎo)致電池?fù)p壞或爆炸，過度放電會(huì)縮短電池壽命，放電大電流也會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞電池，因此在使用電池時(shí)，必須采取嚴(yán)格的保護(hù)措施，鋰電池保護(hù)板起著這個(gè)作用。
廠家生產(chǎn)保護(hù)板時(shí)，必須嚴(yán)格測試保護(hù)板，不合格的產(chǎn)品流入市場，輕者縮短電池壽命，重者受傷。但是，由于目前市場上沒有統(tǒng)一的測試設(shè)備和方法，各廠商的測試設(shè)備多種多樣，方法多種多樣，由于設(shè)備原理不明確或參數(shù)調(diào)整不當(dāng)，誤判合格品誤判為不良品，生產(chǎn)良率不高，另外，對(duì)于一些重要參數(shù)的泄漏，檢測合格的產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用時(shí)無法對(duì)電池實(shí)現(xiàn)真正的保護(hù)效用。以下是目前市場上常用測試設(shè)備的工作原理和使用時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)。
鋰電池保護(hù)板工作原理
在實(shí)際應(yīng)用中，B+與B-是用來接電池的；當(dāng)電池充電時(shí)，P+和 P-接充電器；使用電池時(shí)，P+和P-接負(fù)載；而鋰電池保護(hù)板的保護(hù)功能是靠鋰電池保護(hù) IC 關(guān)斷保護(hù)板上的兩個(gè) MOSFET(M1、M2)來達(dá)成的。
1.1.正常狀態(tài)
在正常狀態(tài)下，保護(hù)板的兩個(gè)MOSFET(M1、M2)處于導(dǎo)向狀態(tài)，允許電池充電，也允許電池放電。
1.2.過充保護(hù)狀態(tài)
過度充電保護(hù)狀態(tài)是保護(hù)板在電池電壓高于過度充電保護(hù)檢測電壓(VOCP)，持續(xù)時(shí)間超過充電保護(hù)延遲時(shí)間(TOC)時(shí)進(jìn)入的狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，保護(hù)板上控制放電的MOSFET(M1)是導(dǎo)游，但控制充電的MOSFET(M2)被切斷，電池只能放電而不能充電。
首先，保護(hù)板進(jìn)入充電保護(hù)狀態(tài)需要兩個(gè)條件。一是電池電壓高于充電保護(hù)檢測電壓，二是電池電壓高于充電保護(hù)檢測電壓的持續(xù)時(shí)間超過充電保護(hù)延遲時(shí)間。
其次，保護(hù)板進(jìn)入充電保護(hù)狀態(tài)，保護(hù)板的耐壓性(主要為DW01和MOSFET的耐壓性)必須高于充電器的電壓。否則，MOSFET不斷關(guān)閉或漏電，無法切斷充電回路，無法保護(hù)電池。
此外，過度充電保護(hù)后，由于自放電電壓下降，電池未連接的負(fù)荷從過度充電保護(hù)狀態(tài)恢復(fù)到正常狀態(tài)的電壓值，稱為過度充電釋放電壓。
1.3.保護(hù)狀態(tài)
過度放射保護(hù)狀態(tài)是保護(hù)板在電池電壓低于過度放射保護(hù)檢測電壓(VODP)，持續(xù)時(shí)間超過放射保護(hù)延遲時(shí)間(TOD)時(shí)進(jìn)入的狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，保護(hù)板上控制充電的MOSFET(M2)是導(dǎo)游，控制放電的MOSFET(M1)關(guān)閉，電池只能充電而不能放電。
因此，保護(hù)板進(jìn)入過放置保護(hù)狀態(tài)需要兩個(gè)條件。一是電池電壓低于過放置保護(hù)檢測電壓，二是電池電壓低于過放置保護(hù)檢測電壓的持續(xù)時(shí)間超過放置保護(hù)延遲時(shí)間。
進(jìn)入過放保護(hù)狀態(tài)后，電池連接充電器充電，電壓上升，從過放保護(hù)狀態(tài)回到正常狀態(tài)的電壓值稱為過放電壓。應(yīng)該注意的是，如果電池沒有充電，即使電池電壓因某種原因高于過度釋放電壓，過度釋放保護(hù)也不會(huì)釋放。
廠家生產(chǎn)保護(hù)板時(shí)，必須嚴(yán)格測試保護(hù)板，不合格的產(chǎn)品流入市場，輕者縮短電池壽命，重者受傷。但是，由于目前市場上沒有統(tǒng)一的測試設(shè)備和方法，各廠商的測試設(shè)備多種多樣，方法多種多樣，由于設(shè)備原理不明確或參數(shù)調(diào)整不當(dāng)，誤判合格品誤判為不良品，生產(chǎn)良率不高，另外，對(duì)于一些重要參數(shù)的泄漏，檢測合格的產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用時(shí)無法對(duì)電池實(shí)現(xiàn)真正的保護(hù)效用。以下是目前市場上常用測試設(shè)備的工作原理和使用時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)。
鋰電池保護(hù)板工作原理
在實(shí)際應(yīng)用中，B+與B-是用來接電池的；當(dāng)電池充電時(shí)，P+和 P-接充電器；使用電池時(shí)，P+和P-接負(fù)載；而鋰電池保護(hù)板的保護(hù)功能是靠鋰電池保護(hù) IC 關(guān)斷保護(hù)板上的兩個(gè) MOSFET(M1、M2)來達(dá)成的。
1.1.正常狀態(tài)
在正常狀態(tài)下，保護(hù)板的兩個(gè)MOSFET(M1、M2)處于導(dǎo)向狀態(tài)，允許電池充電，也允許電池放電。
1.2.過充保護(hù)狀態(tài)
過度充電保護(hù)狀態(tài)是保護(hù)板在電池電壓高于過度充電保護(hù)檢測電壓(VOCP)，持續(xù)時(shí)間超過充電保護(hù)延遲時(shí)間(TOC)時(shí)進(jìn)入的狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，保護(hù)板上控制放電的MOSFET(M1)是導(dǎo)游，但控制充電的MOSFET(M2)被切斷，電池只能放電而不能充電。
首先，保護(hù)板進(jìn)入充電保護(hù)狀態(tài)需要兩個(gè)條件。一是電池電壓高于充電保護(hù)檢測電壓，二是電池電壓高于充電保護(hù)檢測電壓的持續(xù)時(shí)間超過充電保護(hù)延遲時(shí)間。
其次，保護(hù)板進(jìn)入充電保護(hù)狀態(tài)，保護(hù)板的耐壓性(主要為DW01和MOSFET的耐壓性)必須高于充電器的電壓。否則，MOSFET不斷關(guān)閉或漏電，無法切斷充電回路，無法保護(hù)電池。
此外，過度充電保護(hù)后，由于自放電電壓下降，電池未連接的負(fù)荷從過度充電保護(hù)狀態(tài)恢復(fù)到正常狀態(tài)的電壓值，稱為過度充電釋放電壓。
1.3.保護(hù)狀態(tài)
過度放射保護(hù)狀態(tài)是保護(hù)板在電池電壓低于過度放射保護(hù)檢測電壓(VODP)，持續(xù)時(shí)間超過放射保護(hù)延遲時(shí)間(TOD)時(shí)進(jìn)入的狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，保護(hù)板上控制充電的MOSFET(M2)是導(dǎo)游，控制放電的MOSFET(M1)關(guān)閉，電池只能充電而不能放電。
因此，保護(hù)板進(jìn)入過放置保護(hù)狀態(tài)需要兩個(gè)條件。一是電池電壓低于過放置保護(hù)檢測電壓，二是電池電壓低于過放置保護(hù)檢測電壓的持續(xù)時(shí)間超過放置保護(hù)延遲時(shí)間。
進(jìn)入過放保護(hù)狀態(tài)后，電池連接充電器充電，電壓上升，從過放保護(hù)狀態(tài)回到正常狀態(tài)的電壓值稱為過放電壓。應(yīng)該注意的是，如果電池沒有充電，即使電池電壓因某種原因高于過度釋放電壓，過度釋放保護(hù)也不會(huì)釋放。
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