有關(guān)鋰離子電池保護電路的優(yōu)點與缺點，你知道哪些？

什么是鋰離子電池保護電路?在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達的今天，各種各樣的高科技出現(xiàn)在我們的生活中，為我們的生活帶來便利，那么你知道這些高科技可能會含有的鋰離子電池保護電路嗎?

近年來,PDA、數(shù)字相機、手機、便攜式音頻設(shè)備和藍牙設(shè)備等越來越多的產(chǎn)品采用鋰電池作為主要電源.鋰電池具有體積小、能量密度高、無記憶效應(yīng)、循環(huán)壽命高、高電壓電池和自放電率低等優(yōu)點,與鎳鎘、鎳氫電池不太一樣,鋰電池必須考慮充電、放電時的安全性,以防止特性劣化.針對鋰電池的過充、過度放電、過電流及短路保護很重要,所以通常都會在電池包內(nèi)設(shè)計保護線路用以保護鋰電池.

鋰電池的保護功能通常由保護電路板和PTC完成。保護板由電子組件組成。在-40℃?+ 85℃的環(huán)境下，可以準確監(jiān)測電池單元的電壓和充放電電路的電流，及時控制電流回路的通斷; PTC的主要功能是在高溫環(huán)境中提供保護，以防止電池燃燒，爆炸和其他惡性事故。

鋰離子電池的平均電壓僅為3.6V，并且還具有放電電流。為了提高系統(tǒng)的電流和電壓水平，在某些動態(tài)條件下，通常將具有高電流和高電壓的鋰離子電池并聯(lián)使用，然后串聯(lián)連接作為電源系統(tǒng)。由于鋰離子電池對電壓非常敏感，因此在使用中通常會在電池組中添加一定的保護電路。

由于鋰離子電池的能量密度高，因此難以確保電池的安全性。在過充電狀態(tài)下，電池溫度升高后能量將過剩，因此電解質(zhì)分解而產(chǎn)生氣體，并且由于內(nèi)部壓力升高而存在自燃或破裂的危險;相反，在過放電狀態(tài)下，電解質(zhì)將分解并劣化電池特性和耐久性，從而減少了充電次數(shù)。

單節(jié)鋰電池的最高充電終止電壓為4.2V，不能過充電，否則由于正極中鋰離子的損失過多，電池將報廢。給鋰電池充電時，應(yīng)使用專用的恒流恒壓充電器。首先，以恒定電流充電直至鋰電池兩端的電壓為4.2V，然后切換至恒定電壓充電模式;當恒壓充電電流降至100mA時，應(yīng)停止充電。

均衡電路是指參與硬件電路的人員，可以使整個電池單元之間的上限電壓或保持較低的一致性電壓，有效地保護電池充電電壓的上限和放電電壓的下限，從根本上減少電池對系統(tǒng)的影響，進而達到改善電池功能，延長電池壽命的目的。它包含兩種電路：上平衡電路和下平衡電路。

鋰離子電池的保護電路應(yīng)確保在這種過充和放電狀態(tài)下的安全性，并防止特性下降。鋰離子電池的保護電路由一個保護IC和兩個功率MOSFET組成，該保護IC監(jiān)視電池電壓，當存在過充和放電狀態(tài)時，它會切換到外部功率MOSFET來保護電池。保護IC的功能包括過充電保護，過放電保護和過電流/短路保護。

由于鋰電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，所有鋰離子在放電過程中都無法移動到正極，因此一部分鋰離子必須保留在負極中，以確保鋰離子可以順利地插入通道中在下一次充電期間。否則會縮短電池壽命。為了確保放電后石墨層中殘留一些鋰離子，必須嚴格限制最小放電終止電壓，這意味著鋰電池不能過放電。單節(jié)鋰電池的放電終止電壓通常為3.0V，且最小值不能低于2.5V。電池放電時間的長短與電池容量和放電電流有關(guān)。

通常，保護IC在過充電保護期間會經(jīng)過一個延遲時間，然后關(guān)閉功率MOSFET以達到保護目的。當鋰電池電壓降至釋放點(過充電遲滯電壓)時，它將恢復(fù)。它將繼續(xù)充電保護放電放電放電。此狀態(tài)的安全問題將無法有效解決。鋰電池將始終重復(fù)充電-放電-充電-放電的作用，并且功率MOSFET的柵極將反復(fù)處于高低壓交替狀態(tài)，這可能會加熱MOSFET并降低電池壽命，因此鎖定模式很重要。

以上就是鋰離子電池保護電路的一些值得大家學(xué)習(xí)的詳細資料解析，希望在大家剛接觸的過程中，能夠給大家一定的幫助，如果有問題，也可以和小編一起探討。