锂电池保护板工作原理及构成_锂电池保护板厂家介绍

锂电池保护板概要

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。

接口定义：该板的充电口与放电口相互独立，两者共正极，B-为连接电池的负极，C-为充电口的负极；P-为放电口的负极；B-、P-、C-焊盘均是过孔式，焊盘孔直径均为3mm;电池各充电检测接口以DC针座形式输出。

参数说明：最大工作电流和过流保护电流值的配置，单位：A（5/8，8/15，10/20，12/25，15/30，20/40，25/35，30/50，35/60，50/80，80/100），特殊过流值可以按客户要求定制.

锂电池保护板构成及工作原理

锂电池保护板根据使用IC，电压等不同而电路及参数有所不同，保护板有两个核心部件：一块保护IC，它是由精确的比较器来获得可靠的保护参数；另外是MOSFET串在主充放电回路中担当高速开关，执行保护动作。下面以DW01配MOS管8205A进行讲解：

1.锂电池保护板其正常工作过程

当电芯电压在2.5V至4.3V之间时，DW01的第1脚、第3脚均输出高电平（等于供电电压），第二脚电压为0V。此时DW01的第1脚、第3脚电压将分别加到8205A的第5、4脚，8205A内的两个电子开关因其G极接到来自DW01的电压，故均处于导通状态，即两个电子开关均处于开状态。此时电芯的负极与保护板的P-端相当于直接连通，保护板有电压输出。

2.保护板过放电保护控制原理

当电芯通过外接的负载进行放电时，电芯的电压将慢慢降低，同时DW01内部将通过R1电阻实时监测电芯电压，当电芯电压下降到约2.3V时DW01将认为电芯电压已处于过放电电压状态，便立即断开第1脚的输出电压，使第1脚电压变为0V，8205A内的开关管因第5脚无电压而关闭。此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。即电芯的放电回路被切断，电芯将停止放电。保护板处于过放电状态并一直保持。等到保护板的P与P-间接上充电电压后，DW01经B-检测到充电电压后便立即停止过放电状态，重新在第1脚输出高电压，使8205A内的过放电控制管导通，即电芯的B-与保护板的P-又重新接上，电芯经充电器直接充电。

3.保护板过充电保护控制原理

当电池通过充电器正常充电时，随着充电时间的增加，电芯的电压将越来越高，当电芯电压升高到4.4V时，DW01将认为电芯电压已处于过充电电压状态，便立即断开第3脚的输出电压，使第3脚电压变为0V，8205A内的开关管因第4脚无电压而关闭。此时电芯的B-与保护板的P-之间处于断开状态。即电芯的充电回路被切断，电芯将停止充电。保护板处于过充电状态并一直保持。等到保护板的P与P-间接上放电负载后，因此时虽然过充电控制开关管关闭，但其内部的二极管正方向与放电回路的方向相同，故放电回路可以进行放电，当电芯的电压被放到低于4.3V时，DW01停止过充电保护状态重新在第3脚输出高电压，使8205A内的过充电控制管导通，即电芯的B-与保护板P-又重新接上，电芯又能进行正常的充放电。

4.保护板短路保护控制原理

在保护板对外放电的过程中，8205A内的两个电子开关并不完全等效于两个机械开关，而是等效于两个电阻很小的电阻，并称为8205A的导通内阻，每个开关的导通内阻约为30mU03a9共约为60mU03a9，加在G极上的电压实际上是直接控制每个开关管的导通电阻的大小当G极电压大于1V时，开关管的导通内阻很小（几十毫欧），相当于开关闭合，当G极电压小于0.7V以下时，开关管的导通内阻很大（几MΩ），相当于开关断开。电压UA就是8205A的导通内阻与放电电流产生的电压，负载电流增大则UA必然增大，因UA0.006L×IUA又称为8205A的管压降，UA可以简接表明放电电流的大小。上升到0.2V时便认为负载电流到达了极限值，于是停止第1脚的输出电压，使第1脚电压变为0V、8205A内的放电控制管关闭，切断电芯的放电回路，将关断放电控制管。换言之DW01允许输出的最大电流是3.3A，实现了过电流保护。

5.短路保护控制过程

短路保护是过电流保护的一种极限形式，其控制过程及原理与过电流保护一样，短路只是在相当于在PP-间加上一个阻值小的电阻（约为0Ω）使保护板的负载电流瞬时达到10A以上，保护板立即进行过电流保护。

锂电池保护板的技术指标

1、电压保护能力

过充电保护：保护板必须具有预防电芯电压超过预设值的能力过放电保护：保护板必须具有预防电芯电压底于预设值的能力

2.电流能力（过流保护电流，短路保护）

保护板作为锂电芯的安全保护器件，既要在设备的正常工作电流范围内，能可靠工作，又要在当电池被意外短路或过流时能迅速动作，使电芯得到保护。

3、导通电阻：

定义：当充电电流为500mA时，MOS管的导通阻抗。

由于通讯设备的工作频率较高，数据传输要求误码率低，其脉冲串的上升及下降沿陡，故对电池的电流输出能力和电压稳定度要求高，因此保护板的MOS管开关导通时电阻要小，单节电芯保护板通常在《70mΩ，如太大会导致通讯设备工作不正常，如手机在通话时突然断线、电话接不通、噪声等现象。

4、自耗电流

定义：IC工作电压为3.6V，空载状态下，流经保护IC的工作电流，一般极小。

保护板的自耗电流直接影响电池的待机时间，通常规定保护板的自耗电流小于10微安。

5、机械性能、温度适应能力、抗静电能力

保护板必须能通过国标规定的震动，冲击试验;保护板在-40到85度能安全工作，能经受±15KV的非接触ESD静电测试。

锂电池保护板的应用

锂电池保护板广泛应用于手机、对讲机、便携式DVD、矿灯、电动玩具、MP3/4电动工具、数码相机摄像机、笔记本电脑、军用战术灯、测绘仪器电动自行车、电动滑板车、航模、机器人、吸尘器、各种野外勘探作业设备。

锂电池保护板厂家介绍

力神LISHEN

天津力神电池股份有限公司（以下简称力神电池）是一家国有控股的混合所有制高科技企业，创立于1997年，注册资本12.5亿元人民币。具有100亿瓦时锂离子蓄电池的年生产能力，国际高端市场占有率位居全球锂电行业前列。

（专业锂离子蓄电池研发/生产的高新技术企业，中国锂电的引领者，天津市著名商标，天津力神电池股份有限公司）

比亚迪

比亚迪创立于1995年，分别在香港联合交易所及深圳证券交易所上市，主要从事以二次充电电池业务，手机、电脑零部件及组装业务为主的IT产业，以及包含传统燃油汽车及新能源汽车在内的汽车产业，并利用自身技术优势积极发展包括太阳能电站、储能电站、LED及电动叉车在内的其他新能源产品。比亚迪现有员工约22万人，总占地面积近1800万平方米，在全球建立了30个生产基地。

（全球知名的锂离子电池供应商，具有强大的研发实力的高新技术企业，镍镉电池/手机锂电池畅销，深圳市比亚迪锂电池有限公司）

比克BAK

比克电池有限公司于二OO一年成立，注册资金6.6亿元人民币即8260万美元，2010年5月31日在美国纳斯达克上市，是美国上市公司。是一家集锂离子电芯研发、生产、销售为一体的高新技术企业，新建的比克工业园占地面积36万平方米，在册员工8000余人，锂电芯日产量达到150万只，为世界最大的锂电池专业制造商之一，“比克电池”于2007年获得中国名牌产品称号，公司产品主要为锂离子二次充电电池，包括手机电池、笔记本电脑电池、数码电池，动力电池等。

（世界较大的锂电池专业制造商之一，深圳市高新技术企业，多项行业标准参与起草单位，深圳市比克电池有限公司）

亿纬EVE

亿纬锂能创立于2001年，自2009年在深圳创业板上市至今，已形成锂原电池、锂离子电池、电源系统等核心业务，产品覆盖智能电网、智能交通、智能安防，储能，新能源汽车，特种行业等市场。追求卓越，专注创新，致力于打造一流“智慧互联能源”方案提供商。目前，公司总占地面积约50万平方米，在广东惠州、湖北荆门设有4大生产基地，在香港、台湾、美国、欧洲等国内外多地设分公司及办事处。

（上市公司，中国锂电池行业知名品牌，高新技术企业，省级企业技术中心，惠州亿纬锂能股份有限公司）

中航锂电

中航锂电（洛阳）有限公司是由中国航空工业集团公司及所属单位共同投资组建、成飞集成控股的专业从事锂离子动力电池、电源系统研发及生产的高科技新能源公司。

公司成立于2009年，注册资本8.67亿元，现有员工3000余人。公司致力于持续提高大容量锂电池的研发能力和制造水平，全力打造“技术领先，质量可靠，用户满意”的全球锂电池金牌供应商。公司是国内领先的大容量、高倍率、长寿命锂离子动力电池专业制造企业，承担了包括6项国家863计划项目、1项国家重点研发计划项目在内的20余项国家级技术研发和产业化项目，是行业标准的核心起草单位。

（锂电池行业标准核心起草单位，国内领先的大容量/高倍率/长寿命锂离子动力电池专业制造公司，中航工业集团旗下）