12v锂电池的保护电路在设计上有什么具体要求?

2020-10-21 15:25 ryder


12V的锂电池是移动式储能电源常用的标准,通常使用3串的锂离子电池,或者4串磷酸铁锂电池组合,储能电池通常能量密度要求高,容量大,所以常规的容量都在40Ah-300Ah不等,由于这类12v锂电池能量密度高,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。因此对锂电池的保护非常重要。
 
12v锂离子电池保护电路设计要求
 
12v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;超低的保护电路功耗便于锂电池成品的运输和存放,并且可以获得更长的使用时间。所以锂离子电池的保护电路功耗需要尽可能的低;
 
 
2)高精准检测电压;锂电池的电压是决定电池存在电量的标准,保护电路需要根据电池的电量情况作出相应的保护动作,所以需要高精度的电压检测机制的配合;
 
 
3)可靠的均衡控制电路;均衡电路的优劣决定了电池最终的使用寿命,通常来说,可靠的锂电池均衡方案可在原始基础上提高上百次的锂电池使用寿命;
 
 
12v锂电池正极材料都有哪几种?
 
目前我国的12v锂电池正极材料包括钴酸锂、三元材料、以及磷酸铁锂等。
 
三元材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三类材料的优点,具有价格优势,但其应用受到钴价格的影响,当钴价格处于高位时,三元材料价格较钴酸锂低,具有较强的市场竞争力;但当钴价格处于低位时,三元材料相较于钴酸锂的优势就大大减小。目前,钴酸锂材料存在被三元材料替代的发展大趋势。
 
锰酸锂和磷酸铁锂。正极材料的应用领域分化明显,目前钴酸锂依然是小型锂电领域正极材料的主力,重要用于传统3C领域等;三元材料和锰酸锂重要在小型锂电中应用,在日本与韩国其作为动力锂电池的技术较为成熟,重要用于电动工具、电动自行车和电动汽车等领域;磷酸铁12V锂离子电池在国内在动力锂电池领域应用,并且是未来储能电池发展的方向,重要用于基站和数据中心储能、家庭储能、风光电储能等领域。


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