锂电池为什么要加保护板,锂电池保护板原理

来源：存能电气  日期：2019-04-27 12:07  浏览量：次

　　锂电池为什么要加保护板，锂电池保护板原理。锂电池保护板，顾名思义就是保护锂电池用的，锂电池保护板的作用是保护电池不过放、不过充、不过流，还有就是输出短路保护。锂电池加保护板是因为锂电池的特性决定的。锂电池有它的安全放电充电和过流限制，加保护板就是为了在用锂电池的时候这些数值不超过安全范围。通常锂电池加了保护板之后就会使电池的电压控制在这个电压之内，起到保护锂电池的作用。

　　锂电池为什么要加保护板？

　　因为锂电池过充，过放，短路，都有可能使电池报废，保护板就是起这个保护作用的，如果你使用的过程中，能确保电池不过充，过放，短路，就可以不用保护板。锂电池在使用过程中，每过充，过放，短路一次，就会减少电池寿命。严重时电池直接报废！如果没有锂电池保护板，直接将锂电池短路，过充，会使电池起鼓，严重时会发生，漏液，懈压，爆炸或起火。

　　保护板是为了确保安全和锂电池不被认为过充电和过放电的，因为之前的锂离子电池过充电、过放电都会导致电池损损坏或者出现爆炸、着火等危险，因此推出锂离子电池的时候保护板也随之产生了，近期随着磷酸铁锂电池的出现，号称磷酸铁锂电池不怕过充，不怕过放，因此就随之出现了不加保护板也可以的论调，但是截至目前还没有出现公开宣称不使用保护回路的电池厂家，保护板就是保镖的作用，保护板是为了确保锂电池安全的。

　　当然了锂电池保护板如果设计不好的话也会损坏电池，但是保护板的作用是保护电池，防止电池出先安全问题，所以现在还是用着吧，等锂离子电池真的不怕过充，不怕过放的时候再考虑不用保护板吧！

　　锂电池保护板的功能主要是对充电型电池的电芯进行保护，维持电池充放电过程中的安全稳定，对整个电池电路系统性能起着重要的作用。

　　1、过充保护功能：过充保护功能是指在达到某个电压(以下称为过充电检测电压)时，禁止由充电器继续充电。即，将控制过充的MOS管进入关断状态，停止充电。

　　2、过放保护功能：过放电保护功能是在锂电池的电压变低时，停止对负载放电。将控制过放的MOS管进入关断状态，禁止其放电。该过程正好与过充电检测时的动作相反。

　　3、过流保护功能：过电流保护功能是在消耗大电流时停止对负载的放电，此功能的目的在于保护电池及MOS管，确保锂电池在工作状态下的安全性。过电流检测之后，电池与负载脱离后将恢复到常态，可以再充电或放电。

　　4、短路保护功能：除了控制IC外，电路中还有一个重要元件，就是MOSFET，它在电路中起着开关的作用，由于它直接串接在电池与外部负载之间，因此它的导通阻抗对电池的性能有影响，当选用的MOSFET较好时，其导通阻抗很小，电池包的内阻就小，带载能力也强，在放电时其消耗的电能也少。当你的电池不小心短路时，保护板会在几毫秒内自动关闭，不会在通电，这时就是正负极碰到一块也没事。

　　锂电池保护板是对串联锂电池组的充放电保护；在充满电时能保证各单体电池之间的电压差异小于设定值（一般±20mV），实现电池组各单体电池的均充，有效地改善了串联充电方式下的充电效果；同时检测电池组中各个单体电池的过压、欠压、过流、短路、过温状态，保护并延长电池使用寿命；欠压保护使每一单节电池在放电使用时避免电池因过放电而损坏。

　　锂电池保护板技术参数

　　均衡电流：80mA（VCELL=4.20V时）

　　均衡起控点：4.18±0.03V过充门限：4.25±0.05V（4.30±0.05V可选）

　　过放门限：2.90±0.08V（2.40±0.05V可选）

　　过放延时：5mS

　　过放释放：断开负载，并且各单体电池电压均高于过放门限；

　　过流释放：断开负载释放

　　过温保护：有接口，需安装可恢复性温度保护开关；

　　工作电流：15A（根据客户选择）

　　静态功耗：《0.5mA

　　短路保护功能：能保护，断开负载可自恢复。

　　主要功能：过充保护功能，过放保护功能，短路保护功能，过流保护功能，过温保护功能，均衡保护功能。

　　锂电池保护板原理

　　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。

　　普通锂电池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。

　　在锂电池保护板正常的情况下，Vdd为高电平，Vss，VM为低电平，DO、CO为高电平，当Vdd，Vss，VM任何一项参数变换时，DO或CO端的电平将发生变化。

　　1、过充电检出电压：在通常状态下，Vdd逐渐提升至CO端由高电平变为低电平时VDD-VSS间电压。

　　2、过充电解除电压：在充电状态下，Vdd逐渐降低至CO端由低电平变为高电平时VDD-VSS间电压。

　　3、过放电检出电压：通常状态下，Vdd逐渐降低至DO端由高电平变为低电平时VDD-VSS间电压。

　　4、过放电解除电压：在过放电状态下，Vdd逐渐上升到DO端由低电平变为高电平时VDD-VSS间电压。

　　5、过电流1检出电压：在通常状态下，VM逐渐升至DO由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。

　　6、过电流2检出电压：在通常状态下，VM从OV起以1ms以上4ms以下的速度升到DO端由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。

　　7、负载短路检出电压：在通常状态下，VM以OV起以1μS以上50μS以下的速度升至DO端由高电平变为低电平时VM-VSS间电压。

　　8、充电器检出电压：在过放电状态下，VM以OV逐渐下降至DO由低电平变为变为高电平时VM-VSS间电压。

　　9、通常工作时消耗电流：在通常状态下，流以VDD端子的电流（IDD）即为通常工作时消耗电流。

　　10、过放电消耗电流：在放电状态下，流经VDD端子的电流（IDD）即为过流放电消耗电流。

　　锂电池保护板的重要性丝毫不比锂电池的重要性低，锂电池是所有电子设备的能量来源，那么锂电池保护板则是保证这些能量的安全传递的一个使者。有效地改善了串联充电方式下的充电效果。同时检测电池组中各个单体电池的过压、欠压、过流、短路、过温状态，保护并延长电池使用寿命。