鋰電池保護板的原理詳細分析
來源：寶鄂實業(yè)
2019-09-09 12:29
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眾所周知，鋰電池是當下在各個領(lǐng)域都會用到的新能源電池，但是鋰電池需要保護板的保護很多人都不知道，保護板在電池使用中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，下面我們就來了解一下保護板的結(jié)構(gòu)及其保護原理。
保護板有兩個核心的部件：一個保護IC，它是由精確地比較器獲得可靠的保護參數(shù)。另外一個是MOSFET串在主要放電回路中擔當高速開關(guān)，執(zhí)行保護動作，IC通過監(jiān)視電池電壓差來控制MOS管。普通保護板上還有電阻、電容、及輔助FUSE、PTC、NTC、ID、儲存器等。保護板上的B+、B-分別接電芯正極、負極。P+、P-分別是保護板輸出的正極、負極。如圖是是一種保護板的原理圖：
為什么有的鋰電保護板需要激活_鋰電池保護板怎么激活
保護板會對電池進行過充保護、過放保護、短路保護、過流保護以及溫度保護。
鋰電池在充電時要求恒流、恒壓，在充電初期，為恒流充電，隨著充電過程，電壓上升到一定的數(shù)值，轉(zhuǎn)為恒壓充電，直至電流越來越小。電池在被充電過程中，如果充電電路失去控制，就會使電壓超過一定的數(shù)值后繼續(xù)恒流充電，電池電壓也會繼續(xù)上升，將會導致電池損壞或出現(xiàn)安全問題。當電池中有保護板時，保護板的過充保護功能將啟動，并切斷MOS管，禁止對電池組充電，保護電池的安全。鋰電池（可充型）之所以需要保護，是由它本身特性決定的。由于鋰電池本身的材料
決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電，因此鋰電池鋰電組件總會跟著
一塊精致的保護板和一片電流保險器出現(xiàn)。鋰電池的保護功能通常由保護電路板和PTC協(xié)
同完成，保護板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環(huán)境下時刻準確的監(jiān)視電芯的電壓
和充放回路的電流，即時控制電流回路的通斷；PTC在高溫環(huán)境下防止電池發(fā)生惡劣的損
壞。
保護板通常包括控制IC、MOS開關(guān)、電阻、電容及輔助器件NTC、ID存儲器等。其中控制IC
，在一切正常的情況下控制MOS開關(guān)導通，使電芯與外電路溝通，而當電芯電壓或回路電流超過
規(guī)定值時，它立刻（數(shù)十毫秒）控制MOS開關(guān)關(guān)斷，保護電芯的安全。NTC是Negative temperature
coefficient的縮寫，意即負溫度系數(shù)，在環(huán)境溫度升高時，其阻值降低，使用電設(shè)備或充電設(shè)備及
時反應(yīng)、控制內(nèi)部中斷而停止充放電。ID 存儲器常為單線接口存儲器，ID是Identification 的縮寫即
身份識別的意思，存儲電池種類、生產(chǎn)日期等信息。可起到產(chǎn)品的可追溯和應(yīng)用的限制。
二、保護板的主要作用
一般要求在-25℃～85℃時Control(IC)檢測控制電芯電壓與充放電回路的工作電流、電壓，在
一切正常情況下C-MOS開關(guān)管導通，使電芯與保護電路板處于正常工作狀態(tài)，而當電芯電壓或回路
中的工作電流超過控制IC中比較電路預設(shè)值時，在15～30ms內(nèi)（不同控制IC與C-MOS有不同的響應(yīng)
時間），將CMOS關(guān)斷，即關(guān)閉電芯放電或充電回路，以保證使用者與電芯的安全。
第二章 保護板的工作原理
保護板的工作原理圖：
如圖中，IC由電芯供電，電壓在2v－5v均能保證可靠工作。
1、過充保護及過充保護恢復
當電池被充電使電壓超過設(shè)定值VC(4.25-4.35V，具體過充保護電壓取決于IC)后，VD1翻轉(zhuǎn)
使Cout變?yōu)榈碗娖?，T1截止，充電停止.當電池電壓回落至VCR(3.8-4.1V，具體過充保護恢復電
壓取決于IC)時，Cout變?yōu)楦唠娖?，T1導通充電繼續(xù)， VCR必須小于VC一個定值，以防止頻繁跳
變。
2、過放保護及過放保護恢復
當電池電壓因放電而降低至設(shè)定值VD（2.3-2.5V，具體過充保護電壓取決于IC）時， VD2翻
轉(zhuǎn)，以短時間延時后，使Dout變?yōu)榈碗娖?，T2截止，放電停止，當電池被置于充電時，內(nèi)部或門
被翻轉(zhuǎn)而使T2再次導通為下次放電作好準備。
3、過流、短路保護
