IC封裝基板 - 鋰電池保護板

鋰電池保護板通常由保護電路板和PTC或TCO等電流器件協同完成，保護板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環境下時刻準確的監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或TCO在高溫環境下防止電池發生惡劣的損壞。

鋰電池保護板通常包括控制IC、MOS開關、精密電阻及輔助器件NTC、ID記憶體，PCB等。 其中控制IC，在一切正常的情况下控制MOS開關導通，使電芯與外電路溝通，而當電芯電壓或回路電流超過規定值時，它立刻（數十毫秒）控制MOS開關關斷，保護電芯的安全。

NTC是Negative temperature coefficient，意即負溫度係數，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。

ID記憶體常為單線介面記憶體，ID是Identification的縮寫即身份識別的意思，存儲電池種類、生產日期等資訊。 可起到產品的可追溯和應用的限制。

PTC是Positive Temperature Coefficient的縮寫，意思是正溫度係數。 專業裡面通常把正溫度係數器件簡稱為PTC，電池產品裏PTC可以防止電池高溫放電和不安全的大電流的發生，根據電池的電壓、電流密度特性和應用環境，對PTC有專門的要求。

PTC是電池組件產品裏一個非常重要的部件，對電池的安全擔負著重要使命，它本身的效能和品質也是電池組效能和品質的一個重要因數。

鋰電池保護板對單一電芯保護時，保護板設計會相對簡單，技術性較高的地方在於，比如對動力電池保護板設計需要注意的電壓平臺問題，動力電池在使用中往往被要求很大的平臺電壓，所以設計保護板時儘量使保護板不影響電芯放電的電壓，這樣對控制IC，精密電阻等元件的要求就會很高， 一般國產IC能滿足大多數產品要求，特殊可以採用進口產品，電流採樣電阻則需要使用JEPSUN捷比信電阻，以滿足高精密度，低溫度係數，無感等要求。 對多電芯保護板設計，則有更高的科技要求，按照不同的需要，設計複雜程度各不相同的產品。

鋰電池保護板主要科技功能

1、過充保護2、過放保護3、過流、短路保護。

2、手機電池啟動保護後的解決方法（來源於網絡）。

3、用原配的直沖在手機上直接充電，會把電池保護板的保護電路自動衝開。

4、把電池的正負極瞬間短路，看到電極片上有火花就行了，多試幾次，然後再用直充充電。

5、找個5V的直流電，用正負極輕觸電池的正負極，多試幾次，再用原充電器充。

鋰電電池保護板的工作原理

鋰電池保護板根據使用IC，電壓等不同而電路及參數有所不同，常用的保護IC有8261，DW01+，CS213，GEM5018等，其中精工的8261系列精度更好，當然價錢也更貴。下麵以DW01+配MOS管8205A（8pin）進行講解。

鋰電池保護板其正常工作過程為

當電芯電壓在2.5V至4.3V之間時，DW01的第1脚、第3脚均輸出高電平（等於供電電壓），第二脚電壓為0V。 此時DW01的第1脚、第3脚電壓將分別加到8205A的第5、4脚，8205A內的兩個電子開關因其G極接到來自DW01的電壓，故均處於導通狀態，即兩個電子開關均處於開狀態。 此時電芯的負極與保護板的P-端相當於直接連通，保護板有電壓輸出。

鋰電保護板過放電保護控制原理

當電芯通過外接的負載進行放電時，電芯的電壓將慢慢降低，同時DW01內部將通過R1電阻即時監測電芯電壓，當電芯電壓下降到約2.3V時DW01將認為電芯電壓已處於過放電電壓狀態，便立即斷開第1脚的輸出電壓，使第1脚電壓變為0V，8205A內的開關管因第5脚無電壓而關閉。 此時電芯的B-與保護板的P-之間處於斷開狀態。 即電芯的放電回路被切斷，電芯將停止放電。 保護板處於過放電狀態並一直保持。 等到保護板的P與P-間接上充電電壓後，DW01經B-檢測到充電電壓後便立即停止過放電狀態，重新在第1脚輸出高電壓，使8205A內的過放電控制管導通，即電芯的B-與保護板的P-又重新接上，電芯經充電器直接充電。

鋰電保護板過充電保護控制原理

當電池通過充電器正常充電時，隨著充電時間的新增，電芯的電壓將越來越高，當電芯電壓升高到4.4V時，DW01將認為電芯電壓已處於過充電電壓狀態，便立即斷開第3脚的輸出電壓，使第3脚電壓變為0V，8205A內的開關管因第4脚無電壓而關閉。 此時電芯的B-與保護板的P-之間處於斷開狀態。 即電芯的充電回路被切斷，電芯將停止充電。 保護板處於過充電狀態並一直保持。 等到保護板的P與P-間接上放電負載後，囙此時雖然過充電控制開關管關閉，但其內部的二極體正方向與放電回路的方向相同，故放電回路可以進行放電，當電芯的電壓被放到低於4.3V時，DW01停止過充電保護狀態重新在第3脚輸出高電壓，使8205A內的過充電控制管導通，即電芯的B-與保護板P-又重新接上， 電芯又能進行正常的充放電.

鋰電保護板短路保護控制原理

在保護板對外放電的過程中，8205A內的兩個電子開關並不完全等效於兩個機械開關，而是等效於兩個電阻很小的電阻，並稱為8205A的導通內阻，每個開關的導通內阻約為30m\U 03a9共約為60m\U 03a9，加在G極上的電壓實際上是直接控制每個開關管的導通電阻的大小當G極電壓大於1V時， 開關管的導通內阻很小（幾十毫歐），相當於開關閉合，當G極電壓小於0.7V以下時，開關管的導通內阻很大（幾MΩ），相當於開關斷開。 電壓UA就是8205A的導通內阻與放電電流產生的電壓，負載電流增大則UA必然增大，因UA0.006L × IUA又稱為8205A的管壓降，UA可以簡接表明放電電流的大小。 上升到0.2V時便認為負載電流到達了極限值，於是停止第1脚的輸出電壓，使第1脚電壓變為0V、8205A內的放電控制管關閉，切斷電芯的放電回路，將關斷放電控制管。 換言之DW01允許輸出的最大電流是3.3A，實現了過電流保護。

鋰電電池保護板的短路保護控制過程

短路保護是過電流保護的一種極限形式，其控制過程及原理與過電流保護一樣，短路只是在相當於在P P-間加上一個阻值小的電阻（約為0Ω）使保護板的負載電流暫態達到10A以上，保護板立即進行過電流保護。