單體鋰電池的保護(hù)措施以及鋰電池組的保護(hù)措施介紹
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2021-06-20 16:57
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單體鋰電池的保護(hù)措施
鋰離子電池單體由正負(fù)、電極、電解液和隔膜組成，是組成電池模塊和電池組的基本結(jié)構(gòu)單元。電池作為一種電化學(xué)電源天然的具有電壓、內(nèi)阻、容量、能量、功率等特性參數(shù)。對于單體鋰電池來說，主要的安全危險來自于充電和放電過程，同時還有適宜的環(huán)境溫度設(shè)計，為了有效地避免不必要的損失，對單體鋰電池一般會有三重保護(hù)措施。
一是采用開關(guān)元件：這要求控制系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置極限電阻值，當(dāng)電池內(nèi)的溫度升高時，電阻會隨之升高，當(dāng)升到一定程度后，到達(dá)電阻值的極限。這時，溫度也高到足以破壞電池的程度，此時，電池會自動停止供電，避開工作狀態(tài)。
二是隔膜材料的選擇，隔膜是鋰離子電池材料中技術(shù)含量最高的組件，好的隔膜材料可以在溫度上升到一定數(shù)值時自動溶解掉附著在其上的微米級（甚至納米級）微孔，從而使鋰離子不能在隔膜上通過，終止電池的內(nèi)部反應(yīng)。
三是設(shè)置氣閥，包括堿性電池和鎳氫電池等都設(shè)置有安全閥，鋰電池安全閥的道理也是一樣的，該氣閥是一個放置在電池頂部的放氣孔，當(dāng)電池內(nèi)部壓力上升到一定數(shù)值時，安全閥自動打開，保證電池的使用安全性。
人們主要的出于兩個方面的目的，希望對單體鋰電池的參數(shù)進(jìn)行測量和評價。
一個是為了實(shí)現(xiàn)主動控制的目的，比如，電池單體電壓不一致，使得系統(tǒng)能量存儲能力降低，如果能夠主動調(diào)節(jié)兩極的單體電壓，則可以起到放大系統(tǒng)容量的效果。
另一個是為了安全考慮，電池的參數(shù)有其固定的范圍，檢測電池參數(shù)，實(shí)施監(jiān)控其邊界，可以起到表征電池安全狀態(tài)的作用。
鋰電池組的保護(hù)措施
對于鋰電池組來說，主要的安全危險來自于容量過大，單體鋰電池也存在類似現(xiàn)象。一般而論，鋰離子電池的容量與其安全性成反比，隨著容量的增加，電池體積也在增加，其散熱措施極為關(guān)鍵。
較為完善的鋰電池組保護(hù)功能應(yīng)由兩個模塊構(gòu)成：一是保護(hù)電路基板，二是智能判斷基板。具體來說，至少應(yīng)該包括如下部件：1、保護(hù)IC，又分為防止過充過放短路的第一級保護(hù)IC和防止過壓的第二級保護(hù)IC。2、保險絲及相關(guān)保險接口。3、溫度調(diào)節(jié)功能。4、顯示功能。
鋰電池保護(hù)板也是鋰電池組重要的安全保護(hù)措施。鋰電池組保護(hù)板的作用是保護(hù)電池不過放、不過充、不過流，還有就是輸出短路保護(hù)。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(tài)，保護(hù)并延長電池使用壽命;欠壓保護(hù)使每一單節(jié)電池在放電使用時避免電池因過放電而損壞。
由于鋰電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電，因此鋰電池組件總會跟著一塊精致的保護(hù)板和一片電流保險器出現(xiàn)。
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