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磷酸铁锂电池和三元锂电池保护板比较分析2021-05-28 08:03

磷酸铁锂电池和三元锂电池保护板的区别。动力电池分为磷酸铁锂和三元锂电池。锂电池保护板是为了加强动力锂离子电池的安全性必配的设备。大多数情况下,锂电保护板应具备控制锂离子电池使用工作条件的功能,这些工作条件包括电压、电流、温度等。锂电池必须和保护板一起配套使用才能确保整个系统的安全可靠性。

什么是锂电池保护板

锂电池保护板是对串联锂电池组的充放电保护;在充满电时能保证各单体电池之间的电压差异小于设定值(一般±20mV),实现电池组各单体电池的均充,有效地改善了串联充电方式下的充电效果;同时检测电池组中各个单体电池的过压、欠压、过流、短路、过温状态,保护并延长电池使用寿命;欠压保护使每一单节电池在放电使用时避免电池因过放电而损坏。

成品锂电池组成主要有两大部分,锂电芯和保护板,锂电池芯主要由正极板、隔膜、负极板、电解液组成;正极板、隔膜、负极板缠绕或层叠,包装,灌注电解液,封装后即制成电芯。

锂电池保护板的分类:

1、按材料分类

镀金保护板—简称金板

五金保护板

普通镀金保护板

镀厚金保护板

沉金保护板

镀锡保护板—简称锡板

普通锡板

无铅锡板

2、按电池分类

单节保护板

双节保护板

多节保护板

磷酸铁锂电池和三元锂电池保护板的区别:

磷酸铁锂电池保护板:

磷酸铁锂电池单体电压为3.2V,现在一般用做电动车等的动力电源。电动车用磷酸铁锂电池是由很多块单体电池通过串联或并联的方式来实现不同的电压与容量等级。由于锂电池的离散性,所以在使用一段时间后,会出现各个电池电压越来越不相同,有些高于3.2V、有些低于3.2V,这对于整个锂电池组影响很大,整体容量变小,寿命缩短。

磷酸铁锂电池组保护板有用的必要。保护板电路能分别检测串联锂电池组中每只电池的电压和电流,控制电池组的充放电过程。磷酸铁锂电池中每只电池的电压均在过充检测电压和过放检测电压之间,并且输出无短路现象时,MOS管导通,P+、P-输出电池组电压,允许锂电池组进行充放电作业。

另外锂电保护板还具有电池组过放保护、过充保护、过流保护、短路保护等功能。

三元锂电池保护板:

三元聚合物锂电池是指正极材料使用锂镍钴锰或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池,锂离子电池的正极材料有很多种,主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。目前三元材料的锂电芯代替了之前广泛使用的钴酸锂电芯,在笔记本电池领域广泛使用。

在容量与安全性方面比较均衡的材料,循环性能好于正常钴酸锂,前期由于技术原因其标称电压只有3.5-3.6V,在使用范围方面有所限制,但到目前,随着配方的不断改进和结构完善,三元锂电池的标称电压已达到3.7V,在容量上已经达到或超过钴酸锂电池水平。

三元锂电池因其能量密度高,使得难以确保电池的安全性。具体而言,在过充电状态下,电解质会被分解,使得锂电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:由于高内阻的特性,电池内部功率消耗增加,温度也会上升,可能引起电解液的氧化或分解,导致锂电池寿命缩短。

由于三元锂电池存在上述所分析的缺点,在锂电池的应用中必须加上保护电路。三元锂电池保护电路需要具有以下功能:

(1)如果充电电压超过电池允许的值,能够提供电池放电回路。

(2)如果放电电压低于电池允许的最小值,能够提供电池充电回路。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)如果锂电的充、放电电流大于极限值,则切断电池与外部电路的连接。

(4)当三元锂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。

作为电动汽车动力之源的电池,自然是最为重要的零部件之一。电动汽车的续航、充放电等一切使用也都与电池的性能有着千丝万缕的联系。目前国内的动力电池主要分为两个派系,根据正极材料的不同分为磷酸铁锂派和三元材料派。近几年在电池行业,三元锂电池在成为行业黑马的同时,也是备受各界关注的。三元锂电池的市场之争,目前仍是百花斗艳。在电池技术日新月异不断革新的情况下,不久的将来迎来革命性的变化也在意料之中,技术已经趋于成熟的三元锂电池,凭借自身的优势在市场中占有一席之地。

磷酸铁锂电池和三元锂电池具有放电电流大、内阻低、寿命长、无记忆效应等被人们广泛使用,锂离子电池在使用中严禁过充电、过放电、短路,否则将会使电池起火、爆炸等致命缺点,所以,在使用可充锂电池都会带有一块保护板来保护电芯的安全。保护板的功能主要是对充电型电池的电芯进行保护,维持电池充放电过程中的安全稳定,对整个电池电路系统性能起着重要的作用。

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