鋰電池保護板基礎知識鋰電池保護板基礎知識目錄一、保護板簡介和由來二、保護板分類三、保護板組成四、保護板基本技術參數五、保護板基本功能簡介2目錄一、保護板簡介和由來2一、保護板簡介和由來1.保護板簡介電池保護板：ProtectionCircuitModule,簡稱PCM.是在空PCB（PrintcircuitBoard）板上面貼上電子元器件,組合后達到一定電氣功能的線路板。主要對電池的充電，放電，短路，過流等進行控制，防止電池在正常使用過程中，因外部因素（如充電器，放電設備不正常等）造成電化學損壞，起附加保護作用。3一、保護板簡介和由來1.保護板簡介32.保護板由來鋰電池(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，因此鋰電池電池組需要一塊保護板來對其進行保護，防止電池組出現過充、過放等異常。42.保護板由來4二、保護板分類1.根據組成電路不同（1）純硬件電路組成的保護板優點：可靠性高，成本低，開發周期短缺點：參數調整困難，適配性差保護板控制IC主要代表有精工公司S-8211、S-8261、S-8204,美上美MM1421、MM1414，富晶DW01，新德CS213（2）硬件+軟件組成的保護板優點：參數調整方便，適配性好，便于和計算機通訊實現實時監控，人機交互性好。缺點：可靠性不及純硬件保護板，成本高，開發周期長。保護板控制IC主要代表有凹凸公司OZ890，OZ8920，OZ8940；TI公司UCC3592等5二、保護板分類1.根據組成電路不同52.根據充、放電口不同（1）同口保護板（2）分口保護板同口分口

充、放電正極充、放電負極放電口負極充電口負極62.根據充、放電口不同充、放電正極充、放電負極放電口負極充電3.按方案分類（1）精工方案（2）理光方案（3）TI方案（4）凹凸方案（5）單片機方案等73.按方案分類7三、保護板組成1.保護板組成

保護板通常包括控制IC、MOS開關、電阻、電容及輔助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存儲器等。其中控制IC，在一切正常的情況下控制MOS開關導通，使電芯與外電路導通，而當電芯電壓或回路電流超過規定值時，它立刻控制MOS開關關斷，保護電芯的安全。電阻MOS管電容保護IC8三、保護板組成1.保護板組成電阻MOS管電容保護IC82.保護板元器件簡介（1）電阻：起限流、采樣作用；（2）電容：對直流電而言電阻值“∞“，對交流電而言阻值接近零，電容兩端電壓不能突變，能起瞬間穩壓作用，濾波作用；（3）FUSE：熔斷保險絲，起過流保護作用；（4）PTC：PTC是Positivetemperaturecoefficient的縮寫，意即正溫度系數電阻，（溫度越高，阻值越大），可以防止電池高溫放電和不安全的大電流的發生，即過流保護作用。92.保護板元器件簡介9（5）NTC是Negativetemperaturecoefficient的縮寫，意即負溫度系數，在環境溫度升高時，其阻值降低，使用電設備或充電設備及時反應、控制內部中斷而停止充放電。（6）IC：避免鋰電池使用過程中出現過充電、過放電等現象，專門設計的一套電路，并用微電子技術把它小型化，成為一個芯片，該芯片俗稱鋰電池保護IC。（7）MOS管：場效應管也稱MOSFET。通常有三只腳，分別稱為漏極D、源極S、柵極G。10（5）NTC是Negativetemperatureco四、保護板技術參數項目錳鋰、三元鐵鋰單位過充保護電壓4.2-4.353.65-3.9V過充恢復電壓4.05-4.153.45-3.8V過放保護電壓2.7-3.02.0-2.5V過放恢復電壓2.8-3.22.2-2.7V均衡開啟電壓4.15-4.203.55-3.75V均衡電流20-6020-60mA靜態功耗≤100≤100uA過流保護一般都有一般都有短路保護有有短路保護恢復斷開負載后自動恢復/30S后自動恢復斷開負載后自動恢復/30S后自動恢復11四、保護板技術參數項目錳鋰、三元鐵鋰單位過充保護電壓4.2-1212五、保護板功能簡介1.過充保護功能：鋰離子電池要求的充電方式為恒流/恒壓，在充電初期，為恒流充電，隨著充電過程，電壓會上升到4.2V，轉為恒壓充電，直至電流越來越小。電池在被充電過程中，如果充電器電路失去控制，會使電池電壓超過4.2V后繼續恒流充電，此時電池電壓仍會繼續上升，當電池電壓被充電至超過4.3V時，電池的化學副反應將加劇，會導致電池損壞或出現安全問題。在帶有保護電路的電池中，當控制IC檢測到電池電壓達到4.25V（該值由控制IC決定，不同的IC有不同的值）時，其“CO”腳將由高電壓轉變為零電壓，使V2由導通轉為關斷，從而切斷了充電回路，使充電器無法再對電池進行充電，起到過充電保護作用。而此時由于V2自帶的體二極管VD2的存在，電池可以通過該二極管對外部負載進行放電。

13五、保護板功能簡介1.過充保護功能：鋰離子電池要求的充電方式DOCOV1V214DOCOV1V2142、過放保護功能：電池在對外部負載放電過程中，其電壓會隨著放電過程逐漸降低，當電池電壓降至2.8V時，其容量已基本放光，此如果讓電池繼續對負載放電，將造成電池的永久性損壞。在電池放電過程中，當控制IC檢測到電池電壓低于2.8V（該值由控制IC決定，不同的IC有不同的值）時，其“DO”腳將由高電壓轉變為零電壓，使V1由導通轉為關斷，從而切斷了放電回路，使電池無法再對負載進行放電，起到過放電保護作用。而此時由于V1自帶的體二極管VD1的存在，充電器可以通過該二極管對電池進行充電。152、過放保護功能：電池在對外部負載放電過程中，其電壓會隨著13.過電流保護功能：

由于鋰離子電池的化學特性，電池持續放電電流最大不能超過2C（C=電池容量/小時），當電池超過2C電流放電時，將會導致電池的永久性損壞或出現安全問題。電池在對負載正常放電過程中，放電電流在經過串聯的2個MOSFET時，由于MOSFET的導通阻抗，會在其兩端產生一個電壓，控制IC上的“VM”腳（IC芯片對鋰電池工作電流的采樣輸入端）對該電壓值進行檢測，若負載因某種原因導致異常，使回路電流增大，當回路電流大到使U>0.1V（該值由控制IC決定，不同的IC有不同的值）時，其“DO"腳將由高電壓轉變為零電壓，使V1由導通轉為關斷，從而切斷了放電回路，使回路中電流為零，起到過電流保護作用。

163.過電流保護功能：由于鋰離子電池的化學特性，電池持續放電4.短路保護功能：

電池在對負載放電過程中，若回路電流大到使U>0.9V（該值由控制IC決定，不同的IC有不同的值）時，控制IC則判斷為負載短路，其“DO”腳將迅速由高電壓轉變為零電壓，使V1由導通轉為關斷，從而切斷放電回路，起到短路保護作用。短路保護的延時時間極短，通常是微秒級。其工作原理與過電流保護類似，只是判斷方法不同，保護延時時間也不一樣。174.短路保護功能：17

謝謝大家！18謝謝大家！18鋰電池保護板基礎知識鋰電池保護板基礎知識目錄一、保護板簡介和由來二、保護板分類三、保護板組成四、保護板基本技術參數五、保護板基本功能簡介20目錄一、保護板簡介和由來2一、保護板簡介和由來1.保護板簡介電池保護板：ProtectionCircuitModule,簡稱PCM.是在空PCB（PrintcircuitBoard）板上面貼上電子元器件,組合后達到一定電氣功能的線路板。主要對電池的充電，放電，短路，過流等進行控制，防止電池在正常使用過程中，因外部因素（如充電器，放電設備不正常等）造成電化學損壞，起附加保護作用。21一、保護板簡介和由來1.保護板簡介32.保護板由來鋰電池(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，因此鋰電池電池組需要一塊保護板來對其進行保護，防止電池組出現過充、過放等異常。222.保護板由來4二、保護板分類1.根據組成電路不同（1）純硬件電路組成的保護板優點：可靠性高，成本低，開發周期短缺點：參數調整困難，適配性差保護板控制IC主要代表有精工公司S-8211、S-8261、S-8204,美上美MM1421、MM1414，富晶DW01，新德CS213（2）硬件+軟件組成的保護板優點：參數調整方便，適配性好，便于和計算機通訊實現實時監控，人機交互性好。缺點：可靠性不及純硬件保護板，成本高，開發周期長。保護板控制IC主要代表有凹凸公司OZ890，OZ8920，OZ8940；TI公司UCC3592等23二、保護板分類1.根據組成電路不同52.根據充、放電口不同（1）同口保護板（2）分口保護板同口分口

充、放電正極充、放電負極放電口負極充電口負極242.根據充、放電口不同充、放電正極充、放電負極放電口負極充電3.按方案分類（1）精工方案（2）理光方案（3）TI方案（4）凹凸方案（5）單片機方案等253.按方案分類7三、保護板組成1.保護板組成

保護板通常包括控制IC、MOS開關、電阻、電容及輔助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存儲器等。其中控制IC，在一切正常的情況下控制MOS開關導通，使電芯與外電路導通，而當電芯電壓或回路電流超過規定值時，它立刻控制MOS開關關斷，保護電芯的安全。電阻MOS管電容保護IC26三、保護板組成1.保護板組成電阻MOS管電容保護IC82.保護板元器件簡介（1）電阻：起限流、采樣作用；（2）電容：對直流電而言電阻值“∞“，對交流電而言阻值接近零，電容兩端電壓不能突變，能起瞬間穩壓作用，濾波作用；（3）FUSE：熔斷保險絲，起過流保護作用；（4）PTC：PTC是Positivetemperaturecoefficient的縮寫，意即正溫度系數電阻，（溫度越高，阻值越大），可以防止電池高溫放電和不安全的大電流的發生，即過流保護作用。272.保護板元器件簡介9（5）NTC是Negativetemperaturecoefficient的縮寫，意即負溫度系數，在環境溫度升高時，其阻值降低，使用電設備或充電設備及時反應、控制內部中斷而停止充放電。（6）IC：避免鋰電池使用過程中出現過充電、過放電等現象，專門設計的一套電路，并用微電子技術把它小型化，成為一個芯片，該芯片俗稱鋰電池保護IC。（7）MOS管：場效應管也稱MOSFET。通常有三只腳，分別稱為漏極D、源極S、柵極G。28（5）NTC是Negativetemperatureco四、保護板技術參數項目錳鋰、三元鐵鋰單位過充保護電壓4.2-4.353.65-3.9V過充恢復電壓4.05-4.153.45-3.8V過放保護電壓2.7-3.02.0-2.5V過放恢復電壓2.8-3.22.2-2.7V均衡開啟電壓4.15-4.203.55-3.75V均衡電流20-6020-60mA靜態功耗≤100≤100uA過流保護一般都有一般都有短路保護有有短路保護恢復斷開負載后自動恢復/30S后自動恢復斷開負載后自動恢復/30S后自動恢復29四、保護板技術參數項目錳鋰、三元鐵鋰單位過充保護電壓4.2-3012五、保護板功能簡介1.過充保護功能：鋰離子電池要求的充電方式為恒流/恒壓，在充電初期，為恒流充電，隨著充電過程，電壓會上升到4.2V，轉為恒壓充電，直至電流越來越小。電池在被充電過程中，如果充電器電路失去控制，會使電池電壓超過4.2V后繼續恒流充電，此時電池電壓仍會繼續上升，當電池電壓被充電至超過4.3V時，電池的化學副反應將加劇，會導致電池損壞或出現安全問題。在帶有保護電路的電池中，當控制IC檢測到電池電壓達到4.25V（該值由控制IC決定，不同的IC有不同的值）時，其“CO”腳將由高電壓轉變為零電壓，使V2由導通轉為關斷，從而切斷了充電回路，使充電器無法再對電池進行充電，起到過充電保護作用。而此時由于V2自帶的體二極管VD2的存在，電池可以通過該二極管對外部負載進行放電。

31五、保護板功能簡介1.過充保護功能：鋰離子電池要求的充電方式DOCOV1V232DOCOV1V2142、過放保護功能：電池在對外部負載放電過程中，其電壓會隨著放電過程逐漸降低，當電池電壓降至2.8V時，其容量已基本放光，此如果讓電池繼續對負載放電，將造成電池的永久性損壞。在電池放電過程中，當控制IC檢測到電池電壓低于2.8V（該值由控制IC決定，不同的IC有不同的值）時，其“DO”腳將由高電壓轉變為零電壓，使V1由導通轉為關斷，從而切斷了放電回路，使電池無法再對負載進行放電，起到過放電保