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磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池保護板的區別

來源:存能電氣  日期:2019-03-09 12:26  瀏覽量:

  磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池保護板的區別。動力電池分為磷酸鐵鋰和三元鋰電池。鋰電池保護板是為了加強動力鋰離子電池的安全性必配的設備。大多數情況下,鋰電保護板應具備控制鋰離子電池使用工作條件的功能,這些工作條件包括電壓、電流、溫度等。鋰電池必須和保護板一起配套使用才能確保整個系統的安全可靠性。

  什么是鋰電池保護板?

  鋰電池保護板是對串聯鋰電池組的充放電保護;在充滿電時能保證各單體電池之間的電壓差異小于設定值(一般±20mV),實現電池組各單體電池的均充,有效地改善了串聯充電方式下的充電效果;同時檢測電池組中各個單體電池的過壓、欠壓、過流、短路、過溫狀態,保護并延長電池使用壽命;欠壓保護使每一單節電池在放電使用時避免電池因過放電而損壞。

  成品鋰電池組成主要有兩大部分,鋰電芯和保護板,鋰電池芯主要由正極板、隔膜、負極板、電解液組成;正極板、隔膜、負極板纏繞或層疊,包裝,灌注電解液,封裝后即制成電芯。

  鋰電池保護板的分類:

  1、按材料分類

  鍍金保護板—簡稱金板

  五金保護板

  普通鍍金保護板

  鍍厚金保護板

  沉金保護板

  鍍錫保護板—簡稱錫板

  普通錫板

  無鉛錫板

  2、按電池分類

  單節保護板

  雙節保護板

  多節保護板

  磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池保護板的區別:

  磷酸鐵鋰電池保護板:

磷酸鐵鋰電池.jpg

  磷酸鐵鋰電池單體電壓為3.2V,現在一般用做電動車等的動力電源。電動車用磷酸鐵鋰電池是由很多塊單體電池通過串聯或并聯的方式來實現不同的電壓與容量等級。由于鋰電池的離散性,所以在使用一段時間后,會出現各個電池電壓越來越不相同,有些高于3.2V、有些低于3.2V,這對于整個鋰電池組影響很大,整體容量變小,壽命縮短。

  磷酸鐵鋰電池組保護板有用的必要。保護板電路能分別檢測串聯鋰電池組中每只電池的電壓和電流,控制電池組的充放電過程。磷酸鐵鋰電池中每只電池的電壓均在過充檢測電壓和過放檢測電壓之間,并且輸出無短路現象時,MOS管導通,P+、P-輸出電池組電壓,允許鋰電池組進行充放電作業。

  另外鋰電保護板還具有電池組過放保護、過充保護、過流保護、短路保護等功能。

  三元鋰電池保護板:

三元鋰電池.jpg

  三元聚合物鋰電池是指正極材料使用鋰鎳鈷錳或者鎳鈷鋁酸鋰的三元正極材料的鋰電池,鋰離子電池的正極材料有很多種,主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。目前三元材料的鋰電芯代替了之前廣泛使用的鈷酸鋰電芯,在筆記本電池領域廣泛使用。

  在容量與安全性方面比較均衡的材料,循環性能好于正常鈷酸鋰,前期由于技術原因其標稱電壓只有3.5-3.6V,在使用范圍方面有所限制,但到目前,隨著配方的不斷改進和結構完善,三元鋰電池的標稱電壓已達到3.7V,在容量上已經達到或超過鈷酸鋰電池水平。

  三元鋰電池因其能量密度高,使得難以確保電池的安全性。具體而言,在過充電狀態下,電解質會被分解,使得鋰電內部的溫度和壓力上升;在過放電狀態下,負極中的電解材料——銅會熔化而造成內部短路,使溫度升高:由于高內阻的特性,電池內部功率消耗增加,溫度也會上升,可能引起電解液的氧化或分解,導致鋰電池壽命縮短。

  由于三元鋰電池存在上述所分析的缺點,在鋰電池的應用中必須加上保護電路。三元鋰電池保護電路需要具有以下功能:

  (1)如果充電電壓超過電池允許的值,能夠提供電池放電回路。

  (2)如果放電電壓低于電池允許的最小值,能夠提供電池充電回路。則切斷電池與外部電路的連接,并且則切斷電池與外部電路的連接。

  (3)如果鋰電的充、放電電流大于極限值,則切斷電池與外部電路的連接。

  (4)當三元鋰電池回復正常狀態后,保護電路應能相應的解除保護狀態,使電池能夠繼續正常工作。

  作為電動汽車動力之源的電池,自然是最為重要的零部件之一。電動汽車的續航、充放電等一切使用也都與電池的性能有著千絲萬縷的聯系。目前國內的動力電池主要分為兩個派系,根據正極材料的不同分為磷酸鐵鋰派和三元材料派。近幾年在電池行業,三元鋰電池在成為行業黑馬的同時,也是備受各界關注的。三元鋰電池的市場之爭,目前仍是百花斗艷。在電池技術日新月異不斷革新的情況下,不久的將來迎來革命性的變化也在意料之中,技術已經趨于成熟的三元鋰電池,憑借自身的優勢在市場中占有一席之地。

  磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池具有放電電流大、內阻低、壽命長、無記憶效應等被人們廣泛使用,鋰離子電池在使用中嚴禁過充電、過放電、短路,否則將會使電池起火、爆炸等致命缺點,所以,在使用可充鋰電池都會帶有一塊保護板來保護電芯的安全。保護板的功能主要是對充電型電池的電芯進行保護,維持電池充放電過程中的安全穩定,對整個電池電路系統性能起著重要的作用。

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