锂电池保护板基本知识
锂电池保护板工作原理
锂电池保护板工作原理
锂电池保护板是一种用于保护锂电池的重要组件，它能够有效地监控和控制锂
电池的充放电过程，以确保电池的安全和稳定工作。
锂电池保护板通常由电路板、保护芯片、电阻、MOS管等部件组成，其工作原理主要包括过充保护、过放保护、短路保护和温度保护等方面。
首先，我们来了解一下锂电池保护板的过充保护原理。
当锂电池充电至额定电
压时，保护板会监测电池电压，一旦电压超过设定值，保护板会通过控制MOS管
断开电路，阻止电池继续充电，从而避免过充，保护电池安全。
其次，过放保护是锂电池保护板的另一个重要功能。
在放电过程中，如果电池
电压降至一定程度以下，保护板会及时切断电路，停止放电，以防止电池过放，延长电池寿命。
此外，锂电池保护板还具有短路保护功能。
当电池输出短路时，保护板会迅速
切断电路，防止短路电流对电池造成损害，保障电池和设备的安全。
最后，温度保护也是锂电池保护板的重要功能之一。
在电池工作过程中，如果
温度超出安全范围，保护板会及时采取措施，如停止充放电等，以保护电池不受过热损坏。
总的来说，锂电池保护板通过监测电池状态和控制电路，实现对锂电池的多方
面保护，确保电池在安全、稳定的工作状态下运行。
这些保护功能的实现，不仅可以延长锂电池的使用寿命，提高电池的安全性，也可以保障电池在各种工作环境下的稳定性和可靠性。
因此，在设计和应用锂电池时，合理选择和配置锂电池保护板是非常重要的。
只有充分了解锂电池保护板的工作原理，才能更好地发挥其保护作用，确保电池和设备的安全可靠运行。
锂电池保护板基本知识
锂离子电池过充，过放的后果会是什么呢过充：电池内会产生大量气体，使内部压力迅速上升，倒致电池 过放：缩短电池寿命，直接损坏致电池报废．
爆炸
锂电池之所以需要保护，是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电，因此锂电池的应用总要有一个保护电路，锂电池组件总会跟着一块精致的保护板出现。
IC
电量
过放控制
过充控制
+
-
充电
此时正常充电
IC
电量
过放控制
过充控制
+
-
充电
此时正常充电
IC
电量Biblioteka 过放控制过充控制+
-
充电
STOP
4.2-4.3V
3.8-4.1V
此时充电MOS关
2．过放电保护 电池在对外部负载放电过程中，其电压会随着放电过程逐渐降低，当电池电压降至2.7V（磷酸铁锂一般为2.0-2.5V)时,其容量差不多已被完全放光,此时如果继续让电池对负载进行放电,将造成电池的永久性破坏. 在放电过程中,当控制IC检测到电池电压低于过放保护电压时,其”DO”脚将由高电压转为零电压,使MOS放电开关由导通转为断开,从切断放电回路,使电池无法对负载进行放电,起到过放电保护作用. 当各节电池电压高于过放恢复电压时，IC的”DO”脚将由零电压转为高电压,使MOS放电开关由断开转为导通,放电回路恢复正常。 过放保护电压一般设置为: 三元锰酸锂为2.7-3.0V之间.磷酸铁锂为3.65-3.9V之间
IC
电流门限
-
放电
此时正常放电
IC
过流控制
+
-
放电
电流门限
此时放电MOS管关
锂电池保护板的技术指标和主要参数
锂电池保护板的技术指标和主要参数1、电压保护能力过充电保护：保护板必须具有预防电芯电压超过预设值的能力过放电保护：保护板必须具有预防电芯电压底于预设值的能力2.电流能力(过流保护电流，短路保护）保护板作为锂电芯的安全保护器件,既要在设备的正常工作电流范围内,能可靠工作,又要在当电池被意外短路或过流时能迅速动作,使电芯得到保护.3、导通电阻：定义：当充电电流为500mA时，MOS管的导通阻抗。
由于通讯设备的工作频率较高，数据传输要求误码率低，其脉冲串的上升及下降沿陡，故对电池的电流输出能力和电压稳定度要求高，因此保护板的MOS管开关导通时电阻要小，单节电芯保护板通常在<70mΩ，如太大会导致通讯设备工作不正常，如手机在通话时突然断线、电话接不通、噪声等现象。
4、自耗电流定义：IC工作电压为3.6V，空载状态下，流经保护IC的工作电流，一般极小.保护板的自耗电流直接影响电池的待机时间，通常规定保护板的自耗电流小于10微安.5、机械性能、温度适应能力、抗静电能力保护板必须能通过国标规定的震动,冲击试验;保护板在- 40到85度能安全工作,能经受±15KV的非接触ESD静电测试. 锂电池保护板主要由保护IC和MOS管构成（1）保护IC主要参数1) 封装2) 过充电压3) 过充释放电压4) 过放电压5) 过放释放电压6) 耐压(2) MOSFET主要参数1) N沟、P沟2) 内阻3) 封装（TSSOP8 <简称薄片> 、SOP8<简称厚片>、SOT23-6等）4) 耐电流5) 耐电压6) 内部是否连通原文地址：/tech/9314.html。
锂电池保护板原理
锂电池保护板原理锂电池保护板原理，也称为保护IC，是一种可以有效保护锂电池的微型集成电路，它通过监控并控制电池充放电过程中的关键参数来实现电池的安全使用。
锂电池保护板是一种新型的复合电路，它采用了先进的集成技术，能够检测到电池在充电、放电及放电过程中的关键参数，如电压、电流、温度等，并对其进行监控，以保证电池操作的安全性。
锂电池保护板的主要功能是对电池的充放电过程中的关键参数，如充电电压、放电电压、充电电流、放电电流、温度等参数进行检测，根据检测结果，自动执行相应的保护措施，从而保障电池正常使用。
首先，锂电池保护板会定时监测电池的电压，并且根据实际情况调整电压上限。
如果电池的电压超出预设的上限，保护板会自动断开电池的充电电路，避免电池过度充电造成损坏。
其次，锂电池保护板也会定时监测电池的充电电流，并且根据实际情况调整电流上限。
如果电池的充电电流超出预设的上限，保护板会自动断开电池的充电电路，避免电池过度充电造成损坏。
此外，锂电池保护板也会定时监测电池的放电电压，并且根据实际情况调整电压下限。
如果电池的放电电压低于预设的下限，保护板会自动断开电池的放电电路，避免电池过度放电而损坏。
最后，锂电池保护板也会定时监测电池的放电电流，并且根据实际情况调整电流上限。
如果电池的放电电流超出预设的上限，保护板会自动断开电池的放电电路，避免电池过度放电而损坏。
除此之外，锂电池保护板还可以定时监测电池的温度，并且根据实际情况调整温度上限。
如果电池的温度超出预设的上限，保护板会自动断开电池的充放电电路，避免电池过热而损坏。
以上就是锂电池保护板原理的基本概念，它的功能非常强大，不仅可以保护电池的安全使用，还可以有效延长电池的使用寿命。
因此，锂电池保护板已经成为当今锂电池安全使用的必备装备。
锂电池保护板工作原理
锂电池保护板工作原理锂电池保护板主要由电路和芯片组成。
当电池工作时，电池电压和电流从保护板的正负极引出。
电路中的电压测量电路负责监测电池的电压，电流测量电路负责监测电池的电流，而温度测量电路负责监测电池的温度。
这些测量结果将通过芯片传输给控制电路。
控制电路是锂电池保护板的核心部分，它根据从测量电路传输过来的数据，对电池的工作状态进行分析和判断。
如果电压过高或过低，电流过大或过小，或者温度过高，控制电路将采取相应的保护措施，以确保电池的安全和稳定运行。
电压保护是锂电池保护板的主要功能之一、当电池电压过高时，控制电路会通过控制电路芯片将电池正负极之间的通路打开，以防止电池继续充电。
这样可以避免电池过充引起的安全问题。
另一方面，当电池电压过低时，控制电路会通过控制电路芯片将正负极之间的通路打开，以防止电池继续放电。
这样可以避免电池过放引起的安全问题。
电流保护是锂电池保护板的另一个重要功能。
当电池电流超过设定的安全范围时，控制电路会立即采取措施，例如通过控制电路芯片降低电流或直接切断电池与负载的连接，以防止电池由于电流过大而受损。
这样可以避免电池过载导致的安全问题。
温度保护也是锂电池保护板的关键功能之一、电池在高温环境下工作可能会引起电池的过热和热失控。
因此，锂电池保护板通过测量电池温度，并与设定的安全范围进行比较，当温度超过安全范围时，控制电路会立即采取措施以降低电池温度，例如切断电池与负载的连接或通过风扇进行散热。
总之，锂电池保护板通过监测和控制电池的电压、电流和温度，实现对锂电池的安全保护。
它在电池发生异常情况时能够及时采取相应的措施，以保障电池的安全使用和延长电池的使用寿命。
保护板知识培训资料
2
C2
三、单节锂电池保护板的工作原理
3、过放电保护
P+
B+ 锂电芯 C1 5 4 IC B6 FUSE 1 3 2 C2 R2 P放电MOSFET断开 MOSFET R1
三、单节锂电池保护板的工作原理
4、放电过电流保护
P+
B+ 锂电芯 C1 5 4 IC B6 FUSE 1 3 2 C2 R2 P放电MOSFET断开 MOSFET R1
b文件符号R[K、M]前面的数字表示的是整数阻值，后面的小数点表示的是小数阻值： 如：0R3 0.3Ω 1K8 1.8KΩ 3M3 3.3MΩ
四、单节锂电池保护板材料介绍
3、贴片电容
贴片电容
贴片电容
四、单节锂电池保护板材料介绍
3、贴片电容 3.1 作用：滤波和延时 3.2 常用品牌：YAGEO、TDK 3.3 ：贴片电容识别 一般同品牌不同容值的电容颜色不同， 高精密电容需用专用电容表进行测量。
六、锂电池保护板的前景
外形：小、薄； 功能：安全； 价格：低成本趋势； 技术突破1：裸片IC SMT工艺推广； 技术突破2：复合IC推广应用； 技术突破3：COB推广应用；
六、锂电池保护板的前景
裸片IC应用实例
六、锂电池保护板的前景
复合IC应用实例
六、锂电池保护板的前景
COB应用实例
Max1,1
四、单节锂电池保护板材料介绍
4、保护IC
保护IC
四、单节锂电池保护板材料介绍
4、保护IC
4.1 作用：控制MOS管的开关---保护板的大脑---党中央。 4.2 常用品牌：SEIKO、RICOH、MITSUMI 4.3 常用封装：SOT-23-5、SOT-23-6、SNT-6A PLP-6、SON-5、SON-6 等
手机锂电池保护板相关知识1
保护板初步知识1、保护板的由来锂电池（可充型）之所以需要保护，是由它本身特性决定的。
由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流短路及超高温充放电，因此锂电池锂电组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流保险器出现.2、主要保护能能过充电保护功能过放电保护功能过电流保护电流包括过流1 过流2 短路保护3、保护板的组成和元件：保护板通常包括控制IC、开关MOS、储存电容、识别电阻及辅助器件NTC/PTC等组成。
其中控制IC在一切正常的情况下控制MOS开关导通，使电芯与外电路导通，而当电芯电压或回路电流超过规定值时，它立刻控制MOS开关断开，保护电芯的安全。
PTC是正温度系数热敏电阻,NTC是负温度系数热敏电阻.PTC与NTC在应用上有不同的地方是:PTC在电路中可以做过电流保护,NTC主要是开关浪涌电流的抑制.他们也有共同的作用就是温度感测和侦测试4、原理图及元件介绍IC 它由精确的比较器来获得保护可靠的保护参数，主要参数： -过充电压 -过充恢复电压 -过放电压 -过放恢复电压 -过流检测电压 -短路保护电压 -耗电MOSFET 串在主充放电回路中，担当高速开关，执行保护动作。
我司所用的都是串在B- P-间。
MOSFET包含三个电极：漏极（D）源极（S）栅极（G）；当G极为高电平时，D极与S极导通，当G极为低电平时，D极与S极断开。
主要参数: -内阻 -耐电流-耐电压 -内部是否连通 -封装FUSE PTC ：二次保护器件。
原理图：正极:B+ FUSE P+负极:B- MOS(2、3)脚 MOS（1）脚接 MOS（8）脚 MOS（5、6）脚夫 P-5、功能介绍：通常状态：当电芯电压在2。
5V---4。
2V之间，IC的充电控制脚（第1脚）和放电管控制脚(第3脚)同时处于高电平,充电MOS、放电MOS同时打开，B-与P-连通,保护板有输出电压,能正常允放电.-过放状态:当电池接上手机等负载后，电芯电压渐渐降低，同时IC同部通过R1电阻实时监测电芯电压，当电芯电压降到IC的过放保护电压时，IC放电控制脚（第1脚）输出电压为0V，即低电平,放电MOS关闭,无输出电压。
锂电池保护板知识培训
智能保护板
除了基本保护功能外，还集成有 多种传感器和控制模块，可实现 温度、电量、充电状态等多种检 测和控制功能，具有更高的智能
化水平。
集成化保护板
将电池管理系统（BMS）集成在 保护板中，可实现更全面、精细 的电池管理功能，具有更高的集
成度和智能化水平。
03
锂电池保护板的应用场景
电动自行车
池的安全性。
主要用于储能电站、UPS电源等储能 设备，要求长寿命和高效能量转换。
按保护方式分类
过充保护
过放保护
过流保护
短路保护
防止电池充电过度，保 护电池寿命和安全。
防止电池放电过度，保 护电池寿命和安全。
防止电池电流过大，保 护电池寿命和安全。
防止电池短路，保护电 池寿命和安全。
按集成度分类
简单保护板
只包含基本的过充、过放、过流 和短路保护功能，结构简单，成
安全性
安全性能的提升是锂电池 保护板技术发展的关键， 包括过充、过放、过温等 保护功能的增强。
市场挑战与机遇
市场竞争
随着锂电池保护板市场的 不断扩大，竞争也日趋激 烈，企业需要不断提升产 品性能和服务质量。
成本压力
原材料价格上涨和人工成 本的不断攀升给锂电池保 护板企业带来了成本压力 。
环保要求
随着环保意识的提高，对 锂电池保护板的环保性能 要求也越来越高。
04
电池规格
根据锂电池的规格参数，选择 能够满足需求的保护板。
电流和电压
根据电池的电流和电压需求， 选择能够提供适当保护的电路
板。
保护功能
选择具备过充、过放、过流等 保护功能的保护板，以确保电
池安全。
品质与品牌
锂电池保护板短路保护原理
锂电池保护板短路保护原理
锂电池保护板短路保护的原理主要是通过检测电路上相关参数的变化，如电压、电流等，并对其进行分析和处理，当发现电路中出现异常情况如过充、过放、短路等情况时，保护板将通过关断电路或者串联电阻等方式对锂电池进行保护。
锂电池保护板通常采用多种电路元件和检测元件，形成一个反馈控制系统，当锂电池的电化学参数发生剧烈变化时，保护板会迅速对此做出反应，或切断电池电源，或增加电池电路阻抗，以实现保护目的。
短路保护是锂电池保护板的一种功能，它通常会在锂电池出现短路情况时启动。
保护板中的检测元件会实时监测电池的电压和电流等参数，当检测到电池被短接时，即电池正负极被直接短接，电流瞬间增大，短路保护电路就会迅速动作，自动关断锂电池电源，以避免短路对电池和电路造成进一步损害。
锂电池保护板的工作原理
锂电池保护板的工作原理
锂电池保护板是一种用于保护锂电池电池芯的电子设备。
它的工作原理可以简单地描述为以下几个步骤：
1. 电池电压监测：锂电池保护板会不断地监测锂电池的电压情况。
通过电压检测电路，可以实时测量电池的电压值。
2. 过充保护：当锂电池的电压超过预设的安全电压上限时，保护板会立即采取措施，防止过充。
它会切断电池与外部电路的连接，从而停止充电过程。
3. 过放保护：同样地，当锂电池的电压低于预设的安全电压下限时，保护板会防止电池过放。
它会切断电池与负载电路的连接，以防止电池继续放电。
4. 短路保护：如果发生电池短路情况，保护板会立即切断电池与负载电路的连接，以防止电池因过大的电流而受损。
5. 温度保护：有些锂电池保护板还具备温度保护功能。
当电池温度超过一定的安全温度范围时，保护板会自动切断电池与外部电路的连接，以防止电池过热。
总之，锂电池保护板通过不断监测电池的电压和温度，并采取相应的保护措施，保障锂电池的安全运行。
它可以防止过充、过放、短路和过热等电池问题，从而延长锂电池的使用寿命并确保用户的安全。
锂电池保护板工作原理
锂电池保护板工作原理锂电池保护板（Battery Protection Board）是一种用于保护锂电池安全运行的关键组件。
它主要通过监测电池电压、电流和温度等参数，以及控制充放电过程中的电流和电压，来确保锂电池的稳定性和安全性。
本文将详细介绍锂电池保护板的工作原理。
1. 电池电压检测锂电池保护板通过连接到锂电池正负极，实时监测电池的电压。
它内部通常包含一个电压检测集成电路（IC），用来获取电池的电压信息。
当电池电压低于设定的安全阈值时，保护板会触发警报或断开电池与负载的连接，以防止电池过度放电。
2. 电池电流检测锂电池保护板还可以检测电池的电流。
它通过测量电池正负极之间的电压降来推导电池电流。
在放电过程中，当电流超过设定的安全阈值时，保护板会采取相应的措施，如切断电池与负载的连接，以避免电池过度放电或发生过热等现象。
3. 温度检测与控制锂电池的温度也是一个重要的安全参数。
锂电池保护板通常会在其表面或附近安装一个温度传感器，用于实时监测电池的温度。
当电池温度超过设定的安全阈值时，保护板会采取相应的措施，例如断开电池与负载的连接，以避免过热引起的安全隐患。
4. 充放电控制锂电池保护板还具有充放电控制功能。
它可以根据设定的充电和放电参数，控制电流和电压的大小以及充放电的截止条件。
当电池电压达到设定的充电截止电压时，保护板会停止充电以避免过充；当电池电压降至设定的放电截止电压时，保护板会停止放电以避免过放。
5. 短路保护锂电池保护板还能够检测和防止发生短路情况。
当在电池正负极之间出现短路时，保护板会迅速切断电池与负载的连接，以防止电池发生过热、爆炸等危险情况。
6. 平衡充电为了保持锂电池的性能和容量，锂电池保护板还可以实现电池内部的平衡充电。
它会监测每个电池单体的电压，并根据需要，在充电过程中控制各个电池单体的电流，以实现电池单体之间的电压均衡。
总结：锂电池保护板通过对电池的电压、电流、温度等关键参数的实时监测，并根据设定的安全阈值和充放电条件来控制电池的工作状态，以确保锂电池的安全性和稳定性。
锂电池保护板原理
锂电池保护板原理
锂电池保护板原理是通过监测电池的电压和电流，并根据设定的保护参数，实现对锂电池进行保护的一种电路板。
其主要工作原理包括以下几个方面：
1. 电池欠压保护：当锂电池的电压下降到设定的欠压保护阈值时，保护板会立即切断电池与负载电路之间的连接，以防止电池继续被放电，从而保护电池的正常使用和延长寿命。
2. 电池过压保护：当锂电池的电压上升到设定的过压保护阈值时，保护板会切断电池与充电电路之间的连接，以避免电池过充，从而降低电池因充电过程中的损坏和安全风险。
3. 电池过流保护：当锂电池充电或放电时，电流超过设定的过流保护阈值时，保护板会及时切断电池与负载电路之间的连接，以防止电池的短时间放电或充电过程中超负荷工作，从而保护电池的安全稳定运行。
4. 温度保护：保护板内部会设置一个温度传感器用于监测电池温度，当电池温度升高到一定的温度阈值时，保护板会触发保护机制，切断电池与加载电路之间的连接，以防止电池因过热而损坏或引发安全事故。
总结起来，锂电池保护板通过监测电池的电压、电流和温度等参数，实现对锂电池的欠压、过压、过流和温度等方面的保护，确保电池的安全可靠运行，同时延长锂电池的使用寿命。
锂电保护板工作原理
锂电保护板工作原理锂电池保护板是一种保护锂电池免受过充、过放、过流和短路等异常情况影响的重要电子元件。
它是安装在锂电池组中的一块电路板，通过监测电池组的电压、电流和温度等参数，对电池进行保护和管理。
锂电池保护板的工作原理主要包括电池保护、电池均衡和温度保护三个方面。
首先，电池保护功能是锂电池保护板最基本的功能之一。
当电池电压高于或低于设定的阈值时，保护板会通过检测电池组的电压来感知和控制电池的充电和放电过程。
对于过充情况，保护板会通过控制充电回路来限制电流的流入，防止电池的电压过高，以免损坏电池或引起安全问题。
对于过放情况，保护板会通过控制放电回路来限制电流的流出，防止电池的电压过低，以免损坏电池或减少电池的使用寿命。
其次，电池均衡功能是锂电池保护板的另一个重要功能。
由于电池的使用寿命和性能会受到电池之间的不平衡问题的影响，锂电池保护板会通过对电池组中每个电池单体的电压进行监测和调节，来实现电池之间的均衡。
当电池单体的电压差异超过一定范围时，保护板会调整电流的流向，将电流从电压较高的电池单体转移到电压较低的电池单体，从而实现电池之间的电压均衡。
最后，温度保护功能是锂电池保护板的另一个重要功能。
锂电池在过高或过低的温度环境中工作时容易受到损害，甚至可能引发安全问题。
因此，锂电池保护板会通过监测电池组的温度来实现温度保护。
当电池组的温度超过设定的安全范围时，保护板会通过控制充电和放电回路，限制电流的流入或流出，以保护电池的安全。
总结起来，锂电池保护板的工作原理是通过监测电池组的电压、电流和温度等参数，对锂电池进行保护和管理。
它可以通过控制充电和放电回路，限制电流的流入和流出，防止电池的过充、过放、过流和短路等异常情况，从而保护电池的安全，并有效提高电池的使用寿命。
锂电池保护板在锂电池应用中起到了至关重要的作用，它不仅保证了电池的安全和稳定性，还提高了电池组的整体性能和可靠性。
锂电池保护板原理
锂电池保护板原理一、过充保护过充是指电池电压超过了其设计范围，会导致电池内部化学反应发生异常，严重时可能引发电池燃烧、爆炸等安全问题。
因此，过充保护是锂电池保护板的重要功能之一过充保护的原理是通过电压监测电路实时监测电池的电压，当电压超过一定阈值时，保护板会切断电池与外部电路的连接，防止继续充电。
同时，过充保护板可能还会通过短路保护来释放电池内部的电荷，降低电池的电压，以达到保护电池的目的。
二、过放保护过放是指电池电压低于其最低允许工作电压，如果继续放电，会导致电池容量下降、性能衰减甚至无法正常工作。
过放保护的原理是检测电池电压，当电压低于设定值时，保护板会切断电池与负载之间的连接，防止继续放电。
通常保护板还会具备电池电压恢复后自动复位的功能，以便再次供电。
三、过流保护过流是指电流超过电池设计范围，可能导致电池发热、短路、容量衰减等问题。
过流保护的原理是通过电流检测电路监测电池输出的电流，当电流超过一定阈值时，保护板会切断电池与负载之间的连接，阻止过大电流通过。
四、短路保护短路是指电池的正负极直接或间接连接在一起，导致大电流通过，可能引发电池过热、燃烧等危险。
短路保护的原理是通过电流检测电路实时监测电池输出的电流，当电流超过一定阈值时，保护板会立即切断电池与负载的连接，防止电流通过。
除了以上几种基本的保护功能，锂电池保护板还可能包含温度保护功能。
锂电池在高温环境下工作，会导致内阻增加，容量下降，甚至引发安全隐患。
一些保护板会通过温度传感器监测电池温度，当温度超过一定阈值时，保护板会采取相应的措施，如切断电池与负载的连接、限制充电电流等。
总之，锂电池保护板通过电压监测、电流监测等手段对电池进行实时监测，一旦检测到电池电压、电流、温度等异常情况，会采取相应的控制措施来保护锂电池的安全运行，以防止电池发生过充、过放、过流、短路等问题。
铁锂电池保护板知识
铁锂电池保护板知识目录一、内容描述 (2)1.1 锂电池保护板的重要性 (3)1.2 铁锂电池保护板的优势 (4)二、铁锂电池基础知识 (5)2.1 锂电池的基本原理 (6)2.2 铁锂电池的结构和特点 (7)2.3 铁锂电池的工作原理 (9)三、铁锂电池保护板设计 (9)3.1 保护板的功能和作用 (11)3.2 保护板的电路设计 (12)3.3 保护板的元器件选择 (13)3.4 保护板的布局和布线 (14)四、铁锂电池保护板的应用 (15)4.1 电动汽车中的应用 (16)4.2 储能系统中的应用 (17)4.3 便携式电子设备中的应用 (19)4.4 其他领域的应用 (20)五、铁锂电池保护板的性能测试 (21)5.1 功能测试 (22)5.2 环境适应性测试 (23)5.3 抗干扰能力测试 (24)5.4 稳定性测试 (25)六、铁锂电池保护板的选型与维护 (26)6.1 选型原则和方法 (28)6.2 使用和维护注意事项 (29)6.3 常见问题及解决方法 (29)七、结论 (30)7.1 铁锂电池保护板的发展趋势 (30)7.2 对未来技术的展望 (31)一、内容描述铁锂电池保护板，作为锂离子电池安全性能的关键组件，对于提高电池使用寿命、确保电池稳定性和安全性具有不可替代的作用。
本文档旨在深入探讨铁锂电池保护板的种类、工作原理、应用领域以及选型原则等方面的知识。
铁锂电池保护板主要分为两类：一部分是监控型保护板，其主要功能是通过实时监测电池组的状态，如电压、电流和温度等参数，来预测和防止潜在的安全风险；另一部分则是平衡型保护板，它能够均衡电池组中各个电池单元之间的性能差异，从而避免某些单元过充或过放，有效延长电池的使用寿命。
在铁锂电池保护板的工作原理中，通常会采用精密的电流采样电路和温度采样电路来实时监测电池组的运行状态。
当检测到异常情况时，保护板会迅速做出反应，通过切断电源或者输出报警信号等方式，来防止电池组出现进一步的损坏或危险。
锂电池保护板基础知识通俗讲义
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二、保护板的分类
按功能分 一、硬件板：完全由硬件组成
功能简洁单一，只提供最基础的保护功能，保护参数由芯片固化，不可更改， 电路简单稳定，应用广泛（参考精工、中颖规格书） 二、软件板：保护芯片集成了硬件保护和软件编程
参数可调，带有数据采集、电量计和通讯功能
两者的最大区别就是参数可不可调，有没有通讯。
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二、保护板的分类
按结构分
电流生产的条件是？
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二、保护板的分类
按结构分 电流生产的条件是： 电源（供电的） 负载（消耗电能的，包括各种元件器和导线） 完整的电流回路 电流的方向永远是从电源正极出发回到电源负极。
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二、保护板的分类
按结构分 电池组的工作回路
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二、保护板的分类
按结构分 所以，电池保护板发生了保护就是切断充电或者放电的回路。 切断不同的位置以及采样电阻放置的位置就形成了不同的结构类。 如下图，可简单分为正级保护（切断）、负极保护、正极采样（过 流）、负极采样。
中颖的保护芯片，要求负载拔出了才恢复
四、保护板的工作原理
基本保护：
TI的保护芯片，要求电流降到恢复值以上即可恢复，不要求拔出。
四、保护板的工作原理
基本保护： 短路保护：本质上是剧烈的过流保护，电流更大，延时时间更短。
延时时间是微秒级的，一般是100-500uS，即0.0001-0.0005S 在如此短的时间内检测到大电流就认为发生了短路，切断放电回路。
9
二、保护板的分类
按结构分 一、下图为最常见的负极保护同口、负极过流，正极直通，不经过保 护板。
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二、保护板的分类
按结构分 二、下图为正极保护同口、正极过流，负极直通，不经过保护板。 但这种结构基本上不使用。
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短
路
控
制
IC
P+
P-
P+和P-短路
4、均衡原理
为什么要加均衡：电芯在生产过程中由于工艺的差异不 可能做到让每一个电芯的电压内阻等做到完全一致，所 以在串联使用的过程中，内阻大的电芯先放完电，又先 充饱电，长期这样使用久了，各个串联电芯的容量和电 压的差异也越来越明显。容量小的那节电芯每次都滿充 滿放，而容量大的电芯都是浅充浅放，容量大的电芯不 能得到完全利用，从而影响整组电池的使用寿命。
由聚合物树酯基体及分布在里面的导电粒子组成，在正常
情况下，导电粒子在树酯中构成导电通路，器件表现为低
阻抗，电路中有过流发生时，流经PTC的大电流产生的热 量使聚合物树酯基体体积臌胀，因而切断导电粒子间的连 接，从而对电路的过流起保护作用。当故障解除后，方可
自动恢复到初始状态，保证电路正常工作。
通路
受热基体膨胀 故障解除基体恢复初始状态
•保护板上主要有控制IC、MOS及电阻、电 容，保险丝，PTC,NTC等。
•目前动力电池保护板常用的保护方案有： 精工、理光、美之美、凹凸、TI、凌特、 MCU等。
电阻 电容 PCB
保护IC
MOS管
保护板元器件简介
1、电阻：起限流、采样作用；
2、电容：对直流电而言电阻值“∞“，对交流电而言 阻 值接近零，电容两端电压不能突变，能起瞬间 稳压作用，滤波作用；
断路
5、NTC是Negative temperature coefficient的缩写，意即负温度系数，在环 境温度升高时，其阻值降低，使用电设备或充 电设备及时反应、控制内部中断而停止充放电。
6、 MOS管：保护板动作的开关器件，把它 想象成一个低内阻的可控开关就可以了。当电 池组发生异常时，MOS管关断，开关断开，停 止放电，电池组得到保护。
均衡的目的：使各电芯电压保持一致，最大限度的增加 PACK的放电容量，延长PACK的使用寿命。
目前最通用的均衡方式主要分为两种，一种就是耗能式 的，另一种就是能量转移式的。
耗能式就是通过电阻对电压高的电芯进行放电，损耗掉一部份 的电量，以达到电芯电压一致的目的，这种均衡方式成本相对 比较便宜，均衡效率低，均衡电池一般在几十到两百毫安左右， 效果不是很好，目前普通保护板上应用的比较多。
过充保护电压一般设置为: 三元锰酸锂为4.2-4.3V之间， 磷酸铁锂为3.65-3.9V之间。
过
过
电
放
充
控
控
制
IC
制
量
+
-
充电
过
过
电
放
充
控
控
制
IC
制
量
+
-
充电
过
过
放
充
控
控
制
IC
制
+
-
充电
4.2-4.3V 3.8-4.1V
电 量
2．过放电保护
电池在对外部负载放电过程中，其电压会随着放电 过程逐渐降低，当电池电压降至2.7V（磷酸铁锂一般 为2.0-2.5V)时,其容量差不多已被完全放光,此时如果继 续让电池对负载进行放电,将造成电池的永久性破坏.
3、FUSE：熔断保险丝，起过流保护作用；
4、PTC： PTC是Positive temperature coefficient的 缩写，意即正温度系数电阻，（温度越高，阻值越 大），可以防止电池高温放电和不安全的大电流的发 生，即过流保护作用。
PTC器件采用高分子材料聚合物，通过严格的工艺制成，
过放保护电压一般设置为: 三元锰酸锂为2.7-3.0V之 间.磷酸铁锂为3.65-3.9V之间
过 放
电
控
制
IC
量
放电
+
-
LOAD
电
IC
量
放电
+
LOADIC+ NhomakorabeaLOAD
放电 -
电 压
2.0-2.5V
3．过电流保护
在通常放电状态下，放电电流达到或超过过流 保护电流门限值，且这个状态持续在过电流检测延 迟时间以上时，保护IC的“DO”脚即输出低电平， 将放电控制的MOS管开关断开，停止放电。当P+、 P-之间的阻抗达到自动恢复阻抗以上时，过电流状 态恢复。
• 术语：过充，即充电电压超出上述电压；过放，即放 电截止电压低于上述放电电压．
2. 锂离子电池过充，过放的后果会是什么呢 • 过充：电池内会产生大量气体，使内部压力迅
速上升，倒致电池
爆炸
• 过放：缩短电池寿命，直接损坏致电池报废．
锂电池之所以需要保护，是由它本身特 性决定的。由于锂电池本身的材料决定 了它不能被过充、过放、过流、短路及 超高温充放电，因此锂电池的应用总要 有一个保护电路，锂电池组件总会跟着 一块精致的保护板出现。
7、主控IC：过充保护、过放保护、过流保 护及短路保护进行检测及控制。相当人体大脑， 当保护板出现异常，IC发出信号给MOS管，关 断充放电回路。
1、导通电阻：
定义：MOS管导通时保护板放电回路的输出阻抗。又称保 护板内阻。
对开保护板来说，内阻越小越好，最好是为0，但是由于 保护板上存在走线，MOS管等元器件，这些元器件和线路 都存在一定的阻抗，所以保护板肯定会存在一定的阻抗。 一般手机数码类电池保护板的阻抗为50mR左右，而动力 电池保护板由于电流比较大，要求保护板的阻抗比较低， 一般不超过10mR。
一.保护板的由来 二.保护板的分类 三.保护板主要元器件和保护方案 四.保护板的几项实用指标 五.保护板的工作原理
1. 不同材料电池的电压特性.
• 磷酸铁锂系列（厂标充电截止电压≤3.65Ｖ，放电截 止电压≥2.0Ｖ）；三元系列（充电截止电压≤4.2Ｖ， 放电截止电压≥2.7Ｖ）；锰酸锂系列（充电截止电 压≤4.2Ｖ，放电截止电压≥2.7Ｖ） ．
3、电流能力 保护板作为锂电芯的安全保护器件,既要在设备的正常工
作电流范围内,能可靠工作,又要在当电池被意外短路或过流时 能迅速动作,使电芯得到保护.
4、机械性能、温度适应能力、抗静电能力 保护板必须能通过国标规定的震动，冲击试验；保护板在
-40到85℃能安全工作,能经受±15KV的非接触ESD静电测试.
耗能式均衡图
电压低于均 衡电压门限
电池电压
电压高于均 衡电压门限
开关闭合，电阻对电芯 放电，启动均衡
电压低于均 衡电压门限
值得注意的是过流保护延时，它也是要根据不同 的产品做相应的调整，此值不宜过长，也不宜过短。 以防止外界干扰而造成误判.
电流
IC
门限
放电 -
过
流
控
制
IC
+
-
放电
电流 门限
4.短路保护
电池在对负载放电过程中， 若输出端P+和P-短路，控 制IC判断为负载短路，其 “DO”脚迅速由高电压转 为零电压，使MOS管切断 放电回路，起到保护作用。 当P+、P-之间的阻抗达到 自动恢复阻抗以上时，短 路状态恢复.短路保护的延 迟时间要比过流保护延时 时间短很多, 跟据保护板电 路决定,一搬要小于1ms.
在放电过程中,当控制IC检测到电池电压低于过放 保护电压时,其”DO”脚将由高电压转为零电压,使 MOS放电开关由导通转为断开,从切断放电回路,使电池 无法对负载进行放电,起到过放电保护作用. 当各节电池 电压高于过放恢复电压时，IC的”DO”脚将由零电压 转为高电压,使MOS放电开关由断开转为导通,放电回路 恢复正常。
在带有保护电路的电池中,当控制IC检测到电池电压达 到过充保护电压时,其”CO”脚将由高电压转为零电压 ,使MOS管由导通转为断开,从而切断充电回路,使充电器 无法对电池进行充电,起到保护作用.在控制IC检测到电 池电压超过过充保护电压到关断回路,还有一段延迟时 间,通常设为1秒左右,以避免干扰而造成误判断. 当各节 电池电压低于过充恢复电压时，其IC的”CO”脚将由 零电压转为高电压,使MOS由充电开关由断开转为导通 ，充电回路恢复正常。
分口的保护板由于放电回路不经过充电MOS管，所以相对 来说内阻比同口的保护板相对要小一些。
2、自耗电流
定义：保护板的自身放电电流。 保护板的自耗电流直接影响电池的待机时间，保护板的自 耗电流越小越好，通常手机数码类的保护板的自耗电流小于10 微安.而动力保跟据不同的方案自耗电流在几十到几百微安不 等。
放电MOS管
n节电芯 电芯
过放控
过
制
充
控
制
IC
充电MOS管
充放电端电
+
保护板的工作原理
1．过充电保护
离子电池要求的充电方式为恒流/恒压，在充电初期 为恒流充电，随着充电的进行，电压会上升到4.2V （铁理为3.65V)转为恒压充电,直至电流越来越小.电池 在被充电过程中,如果充电器电路失去控制,会使电压超 过4.2V （铁理为3.65V)后继续恒流充电,此时电池电压 仍然会继续上升,电池的化学副反应将加剧,会导致电池 损坏或出现安全问题,使电池的化学反应的可逆笥遭到 破坏,电池寿命严重缩短.
电芯
保护板 NTC
PTC
二、保护板的分类
从充放电回路分可分为同口保护板和分口保护板。 同口保护板：充电和放电回路同一回路。即充放电共用
一个口。 分口保护板：放电和放电回路不同路，即充电和放电口
分开。 从保护板的板分：硬件板，软件板，单层板，多层板 ，双面板，要是组合起来就更多。 所以总的来说，锂电池保护板有很多种，但是工作原 理是基本相同的，只是在个别参数上存在差异。
能量转移式均衡是容量高的电池对容量低电池进行充电，以达 到电量一致的目的。
这种均衡电路复杂，均衡电流比较大，均衡效率比较好，但成 本很高，所以目前普通保护板市场上应用的比较少。