锂电池保护板的工作原理及组成
来源：宝鄂实业
2019-12-27 22:58
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锂电池防护板的工作原理及组成。锂电池防护板能有效防止锂电池过充、过放电和内部电路短路。其次，我们讨论了锂电池保护板和保护电池，避免电池过充的功能。当电池由外部电源持续快速充电时，锂电池屏蔽提供保护。这正是锂电池保护板保护电池过充的原理。
锂电池的盾牌。JPG
锂电池保护板工作原理
1. 过充保护和过充保护恢复
当锂电池充电电压超过设定值VC (4.25-4.35 V，电压取决于具体的过充电保护IC)后，VD1翻转使Cout处于低电平，T1断开，停止充电。当电池电压降至VCR (3.8-4.1 V，恢复电压取决于具体的过充保护IC)时，Cout是一个高电平，T1导通充电继续进行，VCR VC必须小于一个固定值，以防止频繁跳变。
2. 过释放保护和过释放保护恢复
当锂电池电压因放电降低到设定值VD (2.3-2.5v，具体过充电保护电压取决于IC)时，将VD2翻转，经过短暂的延迟后，Dout变低，T2断开，放电停止。当电池充电时，内部或门翻转，T2再次打开，进行下一次放电。
3.过流和短路保护
当充放电电路的电流超过设定值或发生短路时，短路检测电路起关闭MOS管、切断电流的作用。
由于锂离子电池的化学特性,在正常使用的过程中,其内部的化学物质之间的相互转换的积极反应电力和化学能量,但在一定条件下,如过度充电、过放电和过电流将会导致电池内部的化学反应,副作用增加后,将严重影响电池的性能和使用寿命,并能产生大量的气体,使电池内部压力在爆炸后迅速增加而引起的安全问题，所以所有的锂电池都需要一个保护电路，用来对电池的充放电进行有效的监控，并在某些情况下使充电器发生损坏，以防止对电池的放电电路造成损害。
锂电池防护板结构
锂电池由于自身的特性需要保护。由于锂电池本身的材料决定了它不能在超高温下充放电、过充、短路和充放电，所以锂电池的电池组件总是出现一个精致的保护板和一个电流安全装置。锂电池的保护功能通常是通过保护电路板与PTC的配合来完成的。该保护板由电子电路组成，可在-40℃~ +85℃范围内实时准确监测电池的电压和充放电电路的电流，并可实时控制电流电路的通断。PTC防止电池在高温下严重损坏。
保护板通常包括控制IC、MOS开关、电阻、电容和辅助器件NTC、ID存储器等。当一切正常时，控制IC控制MOS开关，使电池可以与外部电路通信。当锂电池电压或电路电流超过规定值时，立即控制MOS开关(几十毫秒)，以保护电池的安全。
NTC为负温度系数，当环境温度升高时，其电阻值下降，利用电气设备或充电设备及时响应，控制内部中断，停止充放电。ID存储器通常是单线接口存储器，ID是存储电池类型、生产日期等信息。限制产品的可追溯性和应用。
锂电池保护板有两个核心部件:一个保护IC，它是基于精确的比较器获得可靠的保护参数;此外，MOSFET串在主充放电电路中起高速开关的作用，起到保护作用。
当锂电池过度放电时，锂电池内部存储材料发生质变，这时锂电池防护板可以感知到这一点，迅速切断放电电源，使锂电池不会将电全部放出来，从而保证了稳定性
