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铁锂离子电池保护电路的重要性是什么
铁锂离子电池保护电路的重要性是什么
  • 发布时间:2021-02-05 16:05

铁锂离子电池保护电路的重要性是什么

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由于铁锂离子电池能量密度高,在过度充电状态下,电池温度上升后能量将过剩,于是电解液分解而出现气体,容易使内压上升而出现自燃或破裂的危险;反之,在过度放电状态下,电解液因分解导致电池特性及耐久性劣化,降低可充电次数,缩短了电池使用寿命。因此对铁锂离子电池的保护非常重要,锂离子电池应用中必须要有电池保护芯片,来防止电池的过充电、过放电和过电流。


铁锂离子电池保护电路的设计是十分重要的。但是锂离子电池保护电路会新增电池能量的额外损耗,减少电池的应用时间,这就要求锂离子电池保护电路要能在高精度下实现低功耗。一款锂离子电池保护芯片除了要能完成过充电保护、过放电保护和过电流保护等基本功能外,还要满足以下要求:


(1)超低功耗。铁锂离子电池保护电路在工作时,其消耗的功耗就是电池的损耗。因此,我们要把锂离子电池保护电路的功耗降到最低。


(2)高精准检测电压。为了使锂离子电池保护电路关于电池的不同工作状态做出正确的响应,保护电路必须能精准的检测出过充保护电压、过放保护电压等电压参数。


(3)大电压范围下正确工作。由于铁锂离子电池保护电路的供电电压为电池电压,而电池电压可在较大范围内浮动,故要求锂离子电池保护电路在该电压范围内能正确地工作。


锂离子电池在过充电状态下,电解质会被分解,使得电池内部的温度和压力上升;在过放电状态下,负极中的电解材料铜会熔化而造成内部短路,使温度升高。除此之外,假若锂离子电池进行过度的放电,则会使电池内的电解液出现变化,可循环充电的次数会因此而减少,进而影响锂离子电池的使用寿命。


由于铁锂离子电池存在上述所分析的缺点,在锂离子电池的应用中必须加上保护电路。保护电路的基本功能也要和上述缺点相对应,于是我们要求锂离子电池电源保护芯片要能实现以下几个最基本的功能:过充电保护、过放电保护、过电流保护以及短路保护。由以上锂离子电池的应用要求可知,为提高锂离子电池的使用寿命并保证电池的安全使用


(1)假如充电电压超过电池允许的最大值,能够供应电池放电回路。


(2)假如放电电压低于电池允许的最小值,能够供应电池充电回路。则切断电池与外部电路的连接,并且则切断电池与外部电路的连接。


(3)假如电池的充、放电电流大于极限值,则切断电池与外部电路的连接。


(4)当铁锂离子电池回复正常状态后,保护电路应能相应的解除保护状态,使电池能够继续正常工作。


锂离子电池的保护电路就是要确保这样的过度充电及放电状态时的安全性,并防止特性劣化。针对锂离子电池的过充、过度放电、过电流及短路保护很重要,所以通常都会在电池包内设计保护线路用以保护锂离子电池。锂离子电池保护IC用意就是要防止过充电的情形发生。


在功能方面,保护IC不要整合所有的功能,可根据不同的锂离子电池材料开发出单一保护IC,如只有过充保护或过放保护功能,这样可以大幅减少成本及尺寸。


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