I. UVOD
Sa brzim razvojem nove energetske industrije, litijumske baterije pronašle su široke primjene u električnim vozilima, dronovima, mobilnim izvorima, sistemima za skladištenje energije i drugim poljima zbog njihove visoke cikluse, i nedostatka efekta memorije. Međutim, litijumske baterije su vrlo osjetljive na nenormalne radne uvjete kao što su preplata, prekomjerno pražnjenja, prekomjerne, kratkim spojedima i visokim temperaturama, koji mogu dovesti do razgradnje performansi, sigurnosnim rizicima, pa čak i eksplozijom ili vatrom. Stoga je litijumska zaštita za zaštitu baterije, kao osnovna komponenta litijumskog sistema upravljanja baterijama, od najveće važnosti.
II. Pregled Litijumska baterijaZaštitna ploča
Litijumska zaštita baterije je osnovna komponenta inteligentnog sistema upravljanja litijum-jonskim baterijama, koji se prvenstveno sastoji od kontrolnih ICS-a, prebacivanja tranzistora (mostića), mikro-kondenzatora i mikro otpornika. Kontinuirano prati parametre poput napona baterije, struje i temperature, uspoređujući ih s unaprijed postavljenim pragovima za zaštitu za kontrolu punjenja baterije i procesa pražnjenja, čime se sprečava oštećenje baterije zbog nenormalnih radnih uvjeta. Funkcije litijumske zaštite od baterije uključuju zaštitu od preplate, zaštitu od prekomernog pražnjenja, zaštitu od prekomerne temperature, zaštitu od prekomerne struje i zaštitu od kratkog spoja, čineći je ključnim za sigurnu upotrebu i produženi životni vijek litijumske baterije.
III. Glavne funkcije litijumske zaštite baterije
(1) Zaštita od preplate
Kada se litijumska baterija napuni za unaprijed postavljeni napon, zaštitna ploča automatski isključuje krug punjenja za sprečavanje prekomernog punjenja. Preoplaćanje može prouzrokovati povećan unutarnji pritisak u bateriji, raspadanju elektrolita i strukturne štete na pozitivnom elektrodi materijalu, što dovodi do degradacije performansi, termički bijeg ili čak eksplozija. Zaštitna ploča kontinuirano nadgleda napon baterije i nakon otkrivanja napona koji prelazi unaprijed postavljeni prag, kontrolira prebacivanje tranzistora da bi prekinuli i prestanuli punjenje, izbjegavanje rizika od preplata.
(2) Zaštita od prekomjernog pražnjenja
Kada se litijumska baterija isprazni na unaprijed postavljeni napon, zaštitna ploča automatski isključuje krug pražnjenja kako bi se spriječilo prekomjerno pražnjenje. Prekoračenje može prouzrokovati raspuštanje kolektora bakra na negativnom elektrodu i odvajanju aktivnog materijala na pozitivnom elektrodi, što rezultira smanjenim kapacitetom baterije, povećanim unutrašnjim otporom, pa čak i nepovratnom štetom. Zaštitna ploča nadgleda napon baterije i, nakon otkrivanja napona ispod unaprijed podešenog praga, kontrolira prebacivanje tranzistora da bi se prekinula i zaustavila pražnjenje, zaštitu baterije od štete.
(3) Zaštita od prekomernog temperature
Litijumske baterije podložne su oštećenju u visokim ili niskim temperaturnim okruženjima. Visoke temperature mogu ubrzati starenje baterije i okidač termalnog bijega, dok niske temperature mogu smanjiti aktivnost baterije i utjecati na efikasnost punjenja \/ pražnjenosti. Zaštitna ploča koristi temperaturne senzore za kontinuirano nadgledanje temperature baterije i poduzimaju odgovarajuće mjere, poput rezanja baterije ili smanjenjem strujnog izlaza, kako bi se osiguralo da baterija radi u okviru raspona sigurne temperature.
(4) zaštita od prekomjerne struje
Kada se struja punjenja ili pražnjenja baterije postane prevelika, zaštitna ploča automatski isključuje punjenje ili krug ispuštanja kako bi se spriječilo oštećenje baterije zbog prekomjerne struje. Overturtut može uzrokovati unutarnje grijanje u bateriji, raspadanju elektrolita i uništavanje elektrode materijala, potencijalno dovodeći do kratkih krugova. Zaštitna ploča otkriva struju baterije i, nakon otkrivanja struje koja prelazi unaprijed podešen prag, kontrolira prebacivanje tranzistora da bi se prekinula i ograničio strujni izlaz, zaštitu baterije od štete.
(5) Zaštita od kratkog spoja
Kada litijumska baterija doživi kratki spoj, zaštitna ploča brzo isključuje izlaz baterije kako bi se spriječilo pretjeranu struju da izaziva termičku bijegu, vatru ili eksploziju unutar baterije. Zaštita od kratkog spoja je kritična funkcija litijumske zaštite baterije i od suštinskog je značaja za osiguranje sigurnosti baterije
(6) uravnoteženo punjenje i pražnjenje
Litijumske baterije sastoje se od više pojedinih baterija, od kojih svaka može imati različite karakteristike. Zaštitna ploča može kontrolirati naboj i pražnjenje svake pojedinačne baterije kako bi se osiguralo da su parametri poput napona i kapaciteta uravnoteženi među baterijama, poboljšavajući životni vijek i performanse cjelokupnog baterija. Uravnotežene funkcije punjenja i pražnjenja postižu ravnotežu baterije aktivno ili pasivno pražnjenjem baterija i punjenja baterija sa nižim naponom.
IV. Princip radnog litijumske zaštite baterije
Princip radnog litijumske zaštite baterije može se ukratko opisati na trenutak: povezivanjem između pozitivnih i negativnih terminala litijumske baterije, kontinuirano nadgleda parametre kao što su napon baterije, struje i temperature; uspoređuje rezultate otkrivanja s unaprijed postavljenim pragovima zaštite; i kontrolira odgovarajuće stanja prebacivanja za postizanje funkcija zaštite baterije. Konkretno, unutrašnji kontrolni krug zaštitne ploče kontrolira stanje uključivanja \/ isključivanja mozga na temelju promjena u parametrima napona, struje i temperaturnih temperatura, na čime se sječu ili povezivanja krugova punjenja i pražnjenja baterije.
V. Scenariji aplikacija litijumske zaštite baterije
Sa brzim razvojem novih energetskih električnih vozila, dronova, mobilnih izvora napajanja i drugih polja, scenariji aplikacija litijumske zaštite baterije postaju sve rasprostranjeni. Na tim poljima litijumske zaštitne ploče baterije igraju ključnu ulogu u osiguravanju sigurnog rada opreme i sigurnosti života korisnika i imovine korisnika. Na primjer, u električnim vozilima, litijumske zaštitne ploče za baterije mogu spriječiti nenormalne radne uvjete poput prekomjernog punjenja, prekomjernog pražnjenja, prekomjerne i kratkih spojeva, osiguravajući sigurnu vožnju električnim vozilima; U dronovima mogu zaštititi baterije iz faktora okoliša poput visokih i niskih temperatura, koji su produžili vrijeme leta drona; I u mobilnim izvorima napajanja mogu spriječiti oštećene baterije zbog prekomjernog kopiranja ili prekomjernog pražnjenja, poboljšavajući životni vijek i sigurnost mobilnih izvora energije.
VI. Važni tehnički parametri litijumske zaštite baterije
Važni tehnički parametri litijumske zaštite baterije uključuju zaštitu od preplate, zaštitu od prekomernog pražnjenja, zaštitu od prekomernog struje, zaštitu od kratkog spoja, zaštitu od prekomernog temperature, unutrašnji otpor i potrošnju energije. Odabir ovih parametara utječe na radnu efikasnost i sigurnost litijumskih zaštitnih ploča za zaštitu baterije, tako da bi ih trebali odabrati i konfigurirati na osnovu specifičnih zahtjeva u praktičnim primjenama. Na primjer, pragovi za preplaćivanje i zaštitu od prekomjerne pražnjenja trebaju biti razumno postavljeni na osnovu faktora kao što su tipa baterije, kapaciteta i upotrebe okruženja; Pragovi za zaštitu od prekomjerne i kratkog spoja trebaju se odrediti na temelju maksimalne struje punjenja \/ pražnjenja struje i opterećenja baterije; A prag za zaštitu od prekomerne temperature treba postaviti na osnovu raspona radne temperature baterije.
VII. Budući razvojni trendovi zaštite od litijske baterije
Sa brzim razvojem novog energetskog tržišta i kontinuirane inovacije u srodnim tehnologijama, litijumske zaštite baterije razvijaju se prema visokim integracijama, multifunkcionalnoj, inteligenciji, poboljšanim sigurnosnim performansama i usvajanjem ekološki prihvatljivih materijala.
(1) visoke integracije
Buduće litijumske zaštite baterije kreću se prema visokim integracijama da bi se postigla manja i lakša težina, ispunjavajući potrebe različitih prenosivih uređaja. Visoko integrirana zaštitna ploča mogu smanjiti broj komponenti, manju potrošnju energije, poboljšati pouzdanost i olakšati ugradnju i održavanje.
(2) multifunkcionalnost
Pored osnovne preplaćene, prekomjernog pražnjenja, prekomjerne i prekomerne temperature, buduće litijumske zaštitne ploče za baterije integrirat će više funkcija kao što su procjena razine baterije i uravnotežene punjenja. Funkcije procjene razine baterije mogu kontinuirano nadzirati preostali kapacitet baterije i pružati korisnicima precizne informacije o razini baterije; Uravnotežene funkcije punjenja mogu dalje poboljšati ravnotežu i životni vijek baterije.
(3) Inteligencija
Razvoj tehnologija poput interneta stvari i računala u oblaku, buduće litijumske zaštitne ploče baterije postat će inteligentnije. Povezivanjem sa pametnim uređajima, zaštitne ploče mogu kontinuirano nadgledati status baterije i uvjetima zaštite okoliša, pružajući korisnicima prikladnijim i sigurnijim iskustvom upotrebe baterije. Uz to, kroz velike analize podataka i umjetne inteligencije tehnologije, zaštitne ploče mogu postići inteligentnu upravljanju baterijama i proširuju životni vijek baterije.
(4) Poboljšane sigurnosne performanse
Kako se opseg aplikacije litijumske baterije širi, zahtjevi za njihovim sigurnosnim performansama također se povećavaju. Buduće litijumske zaštite baterije postavit će veći naglasak na poboljšanje sigurnosnih performansi usvajanjem naprednijih tehnologija otkrivanja i kontrole kako bi se osigurala sigurna upotreba baterije. Na primjer, koristeći precizniji naponski, strujni i temperaturni senzori za poboljšanje tačnosti otkrivanja i brzinu odziva zaštitnih ploča; i usvajanje pouzdanijih prebacivanja tranzistora i zaštitnih krugova za poboljšanje pouzdanosti i stabilnosti zaštitnih ploča.
(5) usvajanje ekološki prihvatljivih materijala
Uz povećanje ekološke svijesti, buduće litijumske zaštitne ploče baterije postavit će veći naglasak na usvajanje ekološki prihvatljivih materijala. Zaštitne odbore izrađene od ekološki prihvatljivih materijala nisu samo prihvatljive za okoliš, već mogu umanjiti i troškove proizvodnje i promovirati održivi razvoj industrije litijumske baterije.
VIII. Zaključak
Ukratko, litijumske zaštitne ploče baterije igraju ključnu ulogu u osiguravanju sigurne upotrebe i produženog vijeka litijumske baterije. Uz brzi razvoj novog energetskog tržišta i kontinuiranog inovacija u srodnim tehnologijama, izgledi za primjenu litijumske baterije su vrlo široke. U budućnosti se radujemo što ćemo vidjeti efikasnije, sef i inteligentne litijumske zaštitne ploče baterije, ubrizgavanje nove vitalnosti u razvoj nove energetske industrije. Istovremeno, trebali bismo obratiti pažnju i na pitanja zaštite okoliša i promovirati razvoj industrije zaštite od litijumske baterije prema ekološkom smjeru.
