保护板基础知识讲座
锂电池保护板基础知识
锂电池保护板基础知识(总12页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除锂电池保护板的基础知识普及第一章保护板的构成和主要作用一、保护板的构成锂电池（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。
锂电池的保护功能通常由保护电路板和PT协同完成，保护板是由电子电路组成，在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流，即时控制电流回路的通断；PTC在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。
保护板通常包括控制IC、MOS开关、电阻、电容及辅助器件NTC、ID存储器等。
其中控制IC，在一切正常的情况下控制MOS开关导通，使电芯与外电路沟通，而当电芯电压或回路电流超过规定值时，它立刻（数十毫秒）控制MOS开关关断，保护电芯的安全。
NTC是Negative temperaturecoefficient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。
ID 存储器常为单线接口存储器，ID是Identification 的缩写即身份识别的意思，存储电池种类、生产日期等信息。
可起到产品的可追溯和应用的限制。
二、保护板的主要作用一般要求在-25℃～85℃时Control(IC)检测控制电芯电压与充放电回路的工作电流、电压，在一切正常情况下C-MOS开关管导通，使电芯与保护电路板处于正常工作状态，而当电芯电压或回路中的工作电流超过控制IC中比较电路预设值时，在15～30ms内（不同控制IC与C-MOS有不同的响应时间），将CMOS关断，即关闭电芯放电或充电回路，以保证使用者与电芯的安全。
第二章保护板的工作原理保护板的工作原理图：如图中，IC由电芯供电，电压在2v－5v均能保证可靠工作。
锂电池保护板和BMS知识培训课件ppt
电池带电量减 小，但电压还 未到欠压保护 点，继续放电
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保护板基本工作原理
IC
+
LOAD
放电 -
电池带电量以及 很少，电压还到 了欠压保护点， IC控制MOS管
停止放电
2.0V
2021/3/10
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保护板使用需要注意事项
不能随意串联：保护板的开关器件使用的是MOS管，MOS管的价格
与其耐压成正比关系，因此设计保护板时选用MOS管的耐压等级一般只 会比对应电池组电压高一些，不会留太大余量。 例如：对于4串保护板，电池组最高电压不会超过16V，因此MOS管一般 选20V或者25V。
5
前言—为什么锂电池需要保护
安全问题解决以后，根据不同的使用环境和使用场合，
客户提出了很多附加功能需求：
• 通讯功能—客户需要了解电池组的运行状态信息，RS232 / RS485 / CAN等
• SOC(State Of Charge)计算 / SOH预估
• 告警功能—电池有问题时需要及时告知客户
源保护板，Discover 保护板等） ❖ 电池管理系统（BMS） ❖ 应用案例及相关问题
2021/3/10
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通讯保护板
需求来源：
通讯基站对设备的供电要求非常高，不允许设备停电。因此 各个通讯基站都会配置不同容量的储备电池，当市电停电时 ，电池可以继续供电，确保通讯安全。早期用的大多是铅酸 电池。近年来逐渐开始批量使用锂电池
பைடு நூலகம்
放电MOS管
n节电芯 电芯
过放控制
过
充
控
制
IC
2021/3/10
充电MOS管
充放电端电
+
锂电池保护板和BMS知识培训
我司保护板的发展过程
最早我们外购保护板
早期外购的方式在交期、选型、售后维护等方面有很多问题， 后来我司自己开发了一些列保护板。我司早期自己开发的保护 板在原理方案，物料来料，单板加工检测等方面也存在问题， 因此一直以来产品都不是很稳定。
公司原先策略是把我司自己开发的库存保护板用完后不再自己 开发生产，全部转为外购。现在很多比较专业的保护板厂家知 道我们自己有做保护板，都不愿和我司合作。因此后续可能还 需要自己开发。
分口保护板—总共三个接口：充电口，放电口，公共端 共口保护板—总共两个接口：正、负接口
简单保护板
电阻 电容 PCB
保护IC
MOS管
简单保护板
充电MOS管1颗 散热板支撑柱
放电MOS管4颗
一款分口保护板：5A充20A放
简单保护板
充电MOS管 放电MOS管
一款共口保护板：30A充放
采样电阻
分口和共口区别
锂电池保护板及 BMS知识
目录
❖ 前言 ❖ 简单保护板（硬件保护板） ❖ 软件保护板（通讯保护板，启动电
源保护板，Discover 保护板等） ❖ 电池管理系统（BMS） ❖ 应用案例及相关问题
前言—为什么锂电池需要保护
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≤3.85Ｖ，放电截止 电压≥2.5Ｖ）
保护板基本工作原理
IC
+
LOAD
放电 -
电池带电量以及 很少，电压还到 了欠压保护点， IC控制MOS管
停止放电
2.0V保护板使用需要注意事项不能随意串联：保护板的开关器件使用的是MOS管，MOS管的价格
与其耐压成正比关系，因此设计保护板时选用MOS管的耐压等级一般只 会比对应电池组电压高一些，不会留太大余量。 例如：对于4串保护板，电池组最高电压不会超过16V，因此MOS管一般 选20V或者25V。 如果用两块4串保护板的电池组串联起来用于组成8串的电池组，当保护 板的ＭＯＳ管断开时，整个电池组的电压会施加在ＭＯＳ管上，导致Ｍ ＯＳ管过压击穿损坏。
保护板知识培训资料课件
3
保养
使用适当的保养产品，如清洁剂和保护剂，保持保护板外观的美观和耐用。
保护板的常见问题和解决方案
1 脱落问题
使用更牢固的固定装置和更耐久的保护板材料来解决脱落问题。
2 破损问题
定期检查和维护，及时修复破损部分，减少进一步损坏。
3 色彩褪变
选择耐候性好的保护板材料，经常清洗和保养，阻止色彩褪变。
保护板的市场前景和发展趋势
保护板知识培训资料课件
本课件旨在介绍保护板的相关知识，包括定义、作用、分类、安装与维护、 常见问题与解决方案、市场前景和发展趋势以及总结和结论。
保护板的定义和作用
保护板是指用于保护建筑物或装饰表面的材料，可以有效防止外部因素对表面造成损害。它们提供保护、增加 美观和延长使用寿命的功能。
保护板的分类和特点
材料分类
保护板根据材料可以分为金属、塑料、木材等类型，每种材料都具有特定的优势。
特点
保护板具有防水、防腐、抗污染、耐磨损等特点，适用于不同环境和需求。
保护板的安装与维护
1
安装
根据不同类型的保护板，选择正确的安装方法和工具，确保固定牢固。
2
维护
定期检查保护板的状况，清洁表面污垢，及时修复破损部分，延长使用寿命。
目前，保护板市场呈现快速增长的趋势，主要受到建筑业的需求驱动。随着 技术的不断进步，保护板的功能和性能将进一步优化，市场前景十分广阔。
总结和结论
保护板在建筑领域扮演着重要角色，不仅保护建筑物的表面，还提供美观和 功能性。随着市场需求的增长，保护板将发展出更多的创新和应用。
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
锂电池保护板基础知识
锂电池保护板的基础知识普与第一章保护板的构成和主要作用一、保护板的构成锂电池（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、短路与超高温充放电，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。
锂电池的保护功能通常由保护电路板和PT协同完成，保护板是由电子电路组成，在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流，即时控制电流回路的通断；PTC在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。
保护板通常包括控制IC、MOS开关、电阻、电容与辅助器件NTC、ID存储器等。
其中控制IC，在一切正常的情况下控制MOS开关导通，使电芯与外电路沟通，而当电芯电压或回路电流超过规定值时，它立刻（数十毫秒）控制MOS开关关断，保护电芯的安全。
NTC是Negative temperaturecoefficient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与时反应、控制部中断而停止充放电。
ID 存储器常为单线接口存储器，ID是Identification 的缩写即身份识别的意思，存储电池种类、生产日期等信息。
可起到产品的可追溯和应用的限制。
二、保护板的主要作用一般要求在-25℃～85℃时Control(IC)检测控制电芯电压与充放电回路的工作电流、电压，在一切正常情况下C-MOS开关管导通，使电芯与保护电路板处于正常工作状态，而当电芯电压或回路中的工作电流超过控制IC中比较电路预设值时，在15～30ms （不同控制IC与C-MOS有不同的响应时间），将CMOS关断，即关闭电芯放电或充电回路，以保证使用者与电芯的安全。
第二章保护板的工作原理保护板的工作原理图：如图中，IC由电芯供电，电压在2v－5v均能保证可靠工作。
1、过充保护与过充保护恢复当电池被充电使电压超过设定值VC(4.25-4.35V，具体过充保护电压取决于IC)后，VD1翻转使Cout变为低电平，T1截止，充电停止.当电池电压回落至VCR(3.8-4.1V，具体过充保护恢复电压取决于IC)时，Cout变为高电平，T1导通充电继续，VCR 必须小于VC一个定值，以防止频繁跳变。
保护板知识培训资料
蓝微电子· 产品技术部
---郭家谱---
目录
锂电池保护板的认识
单节锂电池保护板的主要参数 单节锂电池保护板的工作原理 单节锂电池保护板材料介绍 单节锂电池保护板材料选型
锂电池保护板生产工艺流程简介
锂电池保护板行业的前景
一、锂电池保护板的认识
1、锂电池的应用
6、炉后外观检查
六、锂电池保护板生产流程简介
7、ATE性能检查
六、锂电池保护板生产流程简介
8、包装
拼好的保护板 气泡膜包裹保护板
将保护板装入防静电袋
4 3
板 的保护 包裹好
2
叠放
1
装 入 内 箱
将内箱装入外卡通箱
将内箱堆叠
PCM
包装说明： a、竖放优先 b、整齐美观 c、易清点数量 d、尾数内箱不满一整箱时，用气泡膜填补 e、尾数外箱内不满4内箱时，原则上添加空内箱装满整箱 f、可根据实际情况进行适当调整
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板的认识
6、单节锂电池保护板的组成
基本组成部分： PCB/FPC、MOSFET、保护IC、贴片电阻、贴片电容
特殊组成部分： NTC、ID电阻、解码IC、镀金铜片、镍片
保护板基础知识讲座
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。
锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC 等电流器件协同完成，保护板是由电子电路组成，在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流，及时控制电流回路的通断；PTC在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。
保护板电芯PTCNTC保护板通常包括控制IC、MOS开关、电阻、电容及辅助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存储器等。
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开关关断，保护电芯的安全。
MOS管电阻PCB 保护IC 电容保护板元器件简介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；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，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。
受热基体膨胀通路断路故障解除基体恢复初始状态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。
锂电池保护板知识培训ppt课件
内阻主要是由电芯、MOSFET 、PTC或FUSE 、 镍带及导线组成。它反应的是动态电流在相关 内阻中的形成的导通压降。
3、电池的荷电保持能力：
指电池自身放电的大小，自放电由两部份组成：A.电 芯的自放电。B.保护板（主要是保护IC）的自放电。 4、电池的循环寿命： 反映的是电芯的充放电循环次数，好的电芯的循环次 数应该要大于400次。 5、电池的安全性：
锂电池保护板知识培训
一、电池各种封装结构简介 1、框架系列：
PTC
电芯
保护板
电池框
铭牌
负极绝缘支架
电芯
电池框 保护板 负极绝缘支架 铭牌
方案优势： 该方案适用面广、外形灵活 多样，过程工艺相对简单； 方案不足： 不能最大限度的利用电池仓 空间；
2、打胶系列：
电芯 底壳
支架 PTC 保护板
上盖
底壳打胶
支架打胶
保护板点焊
贴铭牌
装配上盖
方案优势： Ａ、电池空间利用率高，成品尺寸较小； 方案不足： A、因该方案公差易产生一定累积；而国产电芯尺寸的公差远大于进口 电芯，该方案一般不适用使用国产电芯方案；
3、低压注塑系列：
保护板
方案优势： Ａ、采用AB胶可保证下支架与电芯粘接的强度; Ｂ、采用低压注塑，可有效解决电芯等原材料公差、组装过程的累积 误差对成品尺寸的影响，保证了成品尺寸精度。 方案不足： A、Connector一般使用金手指； B、因进口电芯防爆阀一般在电芯前端，注塑过程需对电芯安全阀作特别 保护。
是Battery pack的安全性能。Battery pack的安全性要 从电芯、工艺设计和保护控制设计等几方面考虑。 6、电池的功能性： 除了pack必须的几个功能外，有的带电压调整、存储 数据、带充电电路、振动等。
保护板知识培训资料课件共58页
单节锂电池保护板知识培训
蓝微电子·产品技术部
---郭家谱---
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目录
锂电池保护板的认识 单节锂电池保护板的主要参数 单节锂电池保护板的工作原理 单节锂电池保护板材料介绍 单节锂电池保护板材料选型 锂电池保护板生产工艺流程简介 锂电池保护板行业的前景
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一、锂电池保护板的认识
1、锂电池的应用
随着科技进步与社会发展，像手机、笔记本电脑、 MP3播放器、PDA、掌上游戏机、数码摄像机等便携式
设备已越来越普及，这类产品中有许多是采用锂离子电池 供电 。
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一、锂电池保护板的认识
2、锂电池的分类
锂电池分为一次电池和二次电池两类，目前在部分耗 电量较低的便携式电子产品中主要使用不可充电的一次锂电 池，而在笔记本电脑、手机、PDA、数码相机等耗电量较大 的电子产品中则使用可充电的二次电池，即锂离子电池。
5、充电过电流保护
P+
B+
C1
R1
锂电芯 B-
5 4
IC
2
C2
6
FUSE
1
3
R2
P充电MOSFET断开
MOSFET
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四、单节锂电池保护板材料介绍
1、PCB&FPC
PCB
FPC
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四、单节锂电池保护板材料介绍
1、PCB/FPC PCB是英文print circuit board的缩写； FPC是英文flexible print circuit的缩写；
电阻
PCB
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一、锂电池保护板的认识
6、单节锂电池保护板的组成
基本组成部分： PCB/FPC、MOSFET、保护IC、贴片电阻、贴片电容
保护板基础知识全解PPT课件
从简化的逻辑图可见：电池过充电、 过放电，放电时电流过大（过电 流），外围电路短路，该ic都会检 测出来，并驱动相应的电子器件动 作。
五、保护板结构
5.1.4、 单节保护IC主要技术标标准。
1）过充电检测电压： VCU
4.275±25mv （4.25 4.275 4.30）
2）过充电恢复电压： VCL
TioV2 2ms
（1 2 4 ）
10）短路延时： Tshort
10us
（10 50us）
11）正常功耗： 10PE
3uA
（1 3 6uA）
12）静电功耗： 1PDN
0.1 uA
五、保护板结构
5.2、MOS 5.2.1、什么是MOS
答：场效应管也称MOS FET，在锂电池保护PCB上，都是成对使 用，因此制造商把两只独立的MOS FET封装在一起，其外形通常 也有两种： 一种是SOP-8封装。
参数调节需更换IC型号
可设置任意值
可设置任意值
可设置任意值
可通过IC型号和SENSE电阻 配合调节成合适的过流值
可设置任意值
可设置任意值
可设置任意值
短路保护值与放电过流保护 值存在一个倍数关系
可设置任意值
无，通过外部电路较难 实现充电过流保护
无，通过外部电路较难实现 充电过流保护
无，通过外部电路较容易实 现充电过流保护
一、动力电池的现状
1.2、 动力电池的特点
作为动力电池的理想电池应具有以下特点：（1）能量 密度高；（2）比功率高，能瞬间大电流放电（最好能 持续）；（3）工作温度范围宽（-20℃-+50℃），特 殊应用条件下需要能够在（-40℃-+60℃）的工作； （4）能够快速充放电；（5）具有高的可靠性和安全 性；（6）具有较长的使用寿命；（7）价格便宜（现 在还比较贵）。
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。
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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。