【李知道】锂电池保护板的基本知识和常见故障分析

锂电池保护板用于保护串联锂电池组的充放电；充满电后，可以确保单个电池之间的电压差小于设定值（通常为±20mV），以实现电池组的单个电池均衡充电有效地提高了串联充电模式下的充电效果；同时，它可以检测电池组中单个电池的过电压，欠电压，过电流，短路和过热状态，以保护和延长电池寿命；欠电压保护功能可防止每节电池在放电过程中因过放电而损坏.

成品锂电池由两个主要部分组成，一个锂电池芯和一个保护板. 锂电池芯主要由正极板电芯保护板，隔板，负极板和电解质组成；将正极板，隔板和负极板卷绕或堆叠并包装. 电池充满电解质，封装后制成电池. 锂电池保护板的作用并不为许所知. 顾名思义，锂电池保护板用于保护锂电池. 锂电池保护板的作用是保护电池但不放，而是充电但不流，有输出短路保护.

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锂电池保护板的组成

1，控制ic，2，切换电子管，并添加一些微电容和微电阻. 控制IC的功能是保护电池. 如果达到保护条件，则mos被控制为打开或关闭（例如电池达到过充电，过放电，短路，过电流和其他保护条件），其中mos管的功能为开关功能. 由控制ic打开控制.

锂电池（可充电式）需要保护的原因取决于其自身的特性. 由于锂电池的材料确定其不能过充电，过放电，过电流，短路和超高温充电和放电，因此锂电池的锂电池组件将始终带有精美的保护板和电流. 保险丝. 锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC完成. 保护板由电子电路组成. 它可以在-40℃至+85℃的环境下随时准确地监控电池电压和充电和放电电路的电流.

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保护板的工作原理

1. 过充电保护和过充电保护恢复

当电池充电并且电压超过设定值VC（4.25-4.35V，特定的过充电保护电压取决于IC）时，VD1翻转以使Cout变低，T1截止，并且充电停止. 当电池电压下降到VCR（3.8-4.1V，特定的过充电保护恢复电压取决于IC）时，Cout变为高电平，T1导通并继续充电，VCR必须为小于VC的固定值防止频繁跳跃.

2. 过放保护和过放保护恢复

当电池电压由于放电而下降到设定值VD（2.3-2.5V，特定的过充电保护电压取决于IC）时，VD2反转，并且在短时间延迟后Dout变低，T2被切断关闭，放电停止. 当电池处于充电状态时，内部“或”门将翻转，T2再次打开以准备下一次放电.

3. 过电流和短路保护

当电路充电和放电电路的电流超过设定值或发生短路时，短路检测电路将关闭MOS管并切断电流.

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保护板主要部分功能介绍

R1: 参考电源电阻；它与IC的内部电阻形成一个分压器电路，以控制内部过充电和过放电电压比较器的电平翻转；通常电阻为330Ω和470Ω；标准组件的长度和宽度表示组件的大小. 例如，0402封装指示此组件的长度和宽度分别为1.0mm和0.5mm. 这意味着它的电阻为47000Ω或47KΩ（第三位数字表示位数，后两位表示0）.

R2: 过电流和短路检测电阻；通过检测VM端子上的电压来控制保护板的电流，不良的焊接或损坏会导致电池过流和短路而无保护. 通常，电阻值为1KΩ或2KΩ.

R3: ID识别电阻器或NTC电阻器（如前所述）或两者.

总结: 电阻是保护板上的黑色斑点，其电阻值可以用万用表测量. 当封装较大时，其电阻值将由数字表示. 每个电阻都有精度指标. 如果10KΩ电阻规格的精度为+/- 5％，则其电阻值将在9.5KΩ-10.5KΩ范围内.

C1，C2: 由于电容器两端的电压不能突然改变，因此起着瞬时电压调节和滤波的作用. 简介: 电容器是保护板上的一块补丁，有更多的0402封装和一些0603封装（长1.6mm，宽0.8mm）；万用表检测到的电阻值通常为无穷大或MΩ级；高功耗将导致电容器漏电，短路时不会自动恢复. FUSE: 常见的FUSE或PTC（正温度系数缩写，表示正温度系数）；以防止不安全的大电流和高温放电的发生，而PTC具有自恢复功能.

摘要: FUSE通常是保护板上的白色补丁. LITTE在FUSE上给FUSE加上DT字符，这意味着FUSE可以承受的额定电流. 例如，D表示额定电流为0.25A，S为4A，T为5A，依此类推.

U1: 控制IC；通过监视VDD-VSS和VM-VSS之间的电压差并控制C-MOS进行开关操作，IC可实现保护板的所有功能.

Cout: 过充电控制端子； MOS管的开关由MOS管T2的栅极电压控制.

Dout: 过放电，过电流和短路控制端子； MOS管的开关由MOS管的T1栅极电压控制.

VM: 过电流和短路保护电压检测端子；通过检测VM端子上的电压来实现电路的过流和短路保护

（U（VM）= I * R（MOSFET））

总结: IC通常在保护板上封装有6个引脚. 区分引脚的方法是: 第一个引脚位于包装上的黑点附近，然后逆时针旋转至第一个2、3、4、5、6个引脚；如果包装上没有黑点标记，则以类似的方式将包装上字符的左下角作为第一个引脚，其他引脚按逆时针方向看）C-MOS: 场效应开关管；保护功能的实现者；连续焊接，虚焊，假焊，击穿将导致电池不受保护，无显示，输出电压低和其他不良现象.

摘要: CMOS通常是保护板上的8引脚封装. 它由两个MOS管组成，相当于两个开关，分别控制过充电保护，过放电，过电流和短路保护；引脚识别方法与IC相同.

在保护板正常情况下，Vdd为高电平，Vss和VM为低电平，Dout和Cout为高电平；当Vdd，Vss和VM参数中的任何一个发生变化时，Dout或Cout的功率都会改变. 此时，MOSFET会执行相应的动作（打开和关闭电路），从而实现电路的保护和恢复功能.

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保护板常见缺陷分析

一个，不显示，输出电压低，负担不起:

首先应排除此类缺陷，以免损坏电池（电池本来没有电压或低压）. 如果电池坏了，则应测试保护板的自消耗，以查看保护板的自消耗是否太大. 低. 如果电池电压正常，则归因于保护板整个电路的故障（部件的虚焊，虚假焊接，保险丝不良，PCB板内部电路故障，过孔，MOS， IC损坏等）. 具体分析步骤如下:

（1）. 将万用表的黑色导线依次连接到电池的负极，红色导线笔依次连接到FUSE和R1电阻的两端，IC的Vdd，Dout和Cout端子以及P +端子（假设电池单元的电压为3.8V），为进行分析，这几个测试点应为3.8V. 如果没有，则电路的此部分存在问题.

1. FUSE两端的电压发生了变化: 测试FUSE是否导通，如果导通，则说明PCB板的内部电路没有导通；如果未打开，则说明FUSE出现问题（进线不良，过流损坏（MOS或IC控制故障），材料有缺陷（FUSE在MOS或IC动作之前就烧坏了），然后用电线将FUSE短路并在以后继续进行分析.

2. R1电阻两端的电压发生变化: 测试R1的电阻值. 如果电阻值异常，则可能是虚焊，并且电阻本身已损坏. 如果电阻值不是异常，则可能是IC的内部电阻有问题.

3. IC测试端子上的电压发生变化: Vdd端子连接到R1电阻. Dout和Cout端子的异常是由于虚焊或IC损坏引起的.

4. 如果先前的电压没有变化，则B-和P +之间的电压异常，这是因为保护板的正极过孔没有打开.

（2）. 将万用表的红色导线连接到电池的正极. 激活MOS管后，将黑色导线依次连接到MOS管的引脚2、3、6和7以及P端子.

1. 如果MOS管的2、3、6和7引脚的电压发生变化，则表示MOS管异常.

2. 如果MOS管的电压没有变化并且P端子的电压异常，那是因为保护板的负极过孔没有打开.

第二，没有短路保护:

1. VM端子的电阻存在问题: 可以用万用表将万用表连接到IC2引脚，将针连接到与VM端子电阻相连的MOS引脚以确认电阻值. 看看电阻，IC和MOS引脚之间是否存在虚焊.

2. IC，MOS异常: 由于过放电保护与过流短路保护共用一个MOS管，如果由于MOS问题导致短路异常，则该板不具备过放电保护功能.

3. 以上是正常条件下的缺陷，并且可能由于不良的IC和MOS配置而导致短路异常. 例如，在较早出现的BK-901中，IC型号“ 312D”的延迟时间太长，导致在IC采取相应的动作控制之前，MOS或其他组件受到损坏. 注意: 确定IC或MOS是否异常的最简单，最直接的方法是更换可疑组件.

三，无自恢复的短路保护:

1. 设计中使用的IC没有自恢复功能，例如G2J，G2Z等.

2. 仪器设置短路恢复时间太短，或在短路测试过程中未卸下负载. 例如，如果短路测试导线与万用表电压档短路，则不会从测试端移除测试导线（万用表相当于几万亿负载）.

3. P +和P-之间的泄漏（例如，松香在焊盘之间带有杂质，胶在杂质之间或P +和P-之间的电容）被破坏，IC Vdd至Vss被破坏. 该值只有几K到几百K）.

4. 如果以上都不行，则可能是IC损坏了，并且可以测试IC的每个引脚之间的电阻.

四个较大的内部电阻:

1. 由于MOS的内部电阻相对稳定，并且内部电阻较大，因此首先要怀疑的是FUSE或PTC的内部电阻相对容易改变.

2. 如果FUSE或PTC的电阻值正常，则可以根据保护板的结构检测P +和P-焊盘之间的过孔与组件表面的电阻值. 通孔中可能会出现微破裂现象，并且电阻值较大.

3. 如果以上没有问题，则有必要怀疑MOS是否异常: 首先确定焊接是否存在问题；其次，看板的厚度（是否容易弯曲）电芯保护板，因为弯曲会导致销钉的异常焊接. 然后将MOS管放在显微镜下观察是否破裂. 最后用万用表测试MOS引脚的电阻，看是否损坏.

五个异常ID:

1. ID电阻器本身由于虚焊，断裂或电阻材料不紧密而异常: 可以重新焊接电阻器的两端. 重新焊接后，如果ID正常，则为虚拟电阻焊. 然后从中分开.

2. ID通孔不导电: 可以使用万用表测试通孔的两端.

3. 内部电路问题: 刮去阻焊漆，看看内部电路是否断开或短路.

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