鋰電池一般由電芯、電池保護(hù)板、外殼組成，其中的保護(hù)板就包含了電池保護(hù)ic。鋰電池在正常使用過(guò)程中，其內(nèi)部進(jìn)行電能與化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化的化學(xué)正反應(yīng)，但在某些條件下，如對(duì)其過(guò)充電、過(guò)放電和過(guò)電流將會(huì)導(dǎo)致電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)副反應(yīng)，該副反應(yīng)加劇后，會(huì)嚴(yán)重影響電池的性能與使用壽命，并可能產(chǎn)生大量氣體，使電池內(nèi)部壓力迅速增大后爆炸而導(dǎo)致安全問(wèn)題，因此所有的鋰離子電池都需要一個(gè)保護(hù)電路，那就是電池保護(hù)ic，用于對(duì)電池的充、放電狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)，并在某些條件下關(guān)斷充、放電回路以防止對(duì)電池發(fā)生損害貍離子電池。

一、鋰電池保護(hù)管理IC芯片的作用

鋰電池保護(hù)管理IC芯片保護(hù)鋰電池不被過(guò)放電和過(guò)充電，也限制短路電流。鋰電池放電到電壓很低時(shí)就要停止，標(biāo)準(zhǔn)以2.75V為限，鋰電池電壓低完全沒(méi)有了，就不能恢復(fù)充電而損壞電池，起碼是損害使容量小。充電限制電壓4.25V，高了也是損壞電池的，或者充電時(shí)爆炸。當(dāng)不慎短路時(shí)，保護(hù)電路啟動(dòng)，關(guān)斷輸出，限制大電流對(duì)鋰電池產(chǎn)生高和高壓氣體而發(fā)生爆炸意外。

鋰電池保護(hù)管理IC的保護(hù)功能通常由保護(hù)電路板和PTC等電流器件協(xié)同完成，保護(hù)板是由電子電路組成，在-40℃至+85℃的環(huán)境下時(shí)刻準(zhǔn)確的監(jiān)視電芯的電壓和充放回路的電流，及時(shí)控制電流回路的通斷；PTC在高溫環(huán)境下防止電發(fā)生惡劣的損壞。

普通鋰電池保護(hù)板通常包括控制IC、MOS開(kāi)關(guān)、電阻、電容及輔助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存儲(chǔ)器等。其中控制IC，在一切正常的情況下控制MOS開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，使電芯與外電路導(dǎo)通，而當(dāng)電芯電壓或回路電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)，它立刻控制MOS開(kāi)關(guān)關(guān)斷，保護(hù)電芯的安全。

電動(dòng)車(chē)鋰電池保護(hù)IC是動(dòng)力電池與外部世界的橋梁，決定著電池的利用率，其性能對(duì)電動(dòng)汽車(chē)使用成本和安全性至關(guān)重要。它可以實(shí)時(shí)采集、處理、存儲(chǔ)電池組運(yùn)行過(guò)程中的重要信息，并與外部設(shè)備進(jìn)行信息交換，在電池組運(yùn)行過(guò)程中實(shí)時(shí)告警和保護(hù),一般采用分布式架構(gòu)設(shè)計(jì)，由一臺(tái)主控設(shè)備和多臺(tái)從控設(shè)備構(gòu)成。

●過(guò)充保護(hù)：當(dāng)鋰電池組某一串電壓大于（過(guò)壓）最大值時(shí)，且達(dá)到保護(hù)延遲，IC控制CMOS關(guān)斷充電回路。

●過(guò)放保護(hù):當(dāng)鋰電池組某一串電壓小于（欠壓）最大值時(shí)，且達(dá)到保護(hù)延遲，IC控制DMOS關(guān)斷放點(diǎn)回路。

●過(guò)流保護(hù):當(dāng)鋰電池組P+與P-輸出電流超過(guò)過(guò)流值，控制電路控制放電DMOS關(guān)斷放電回路，停止放電。

●短路保護(hù)：當(dāng)鋰電池組P+與P-輸出電流超過(guò)短路電流值，控制電路控制放電DMOS關(guān)斷放電回路，停止放電。

●溫度保護(hù)：當(dāng)溫度感應(yīng)器達(dá)到溫度閾值時(shí)，且達(dá)到保護(hù)延遲，控制電路控制關(guān)斷充放電MOS管，停止充放電。

●均衡保護(hù)：電池某一串達(dá)到均衡電壓時(shí)，控制電路關(guān)斷充電電路，當(dāng)電池某一串超過(guò)均衡電壓時(shí)，控制電路釋放電壓。

二 、鋰電池保護(hù)電路的工作原理

舉一個(gè)不恰當(dāng)?shù)睦?，電池的充放電就像孩子喝母乳一樣?/span>

1，如果一直讓孩子喝，家長(zhǎng)不加以控制，那么這個(gè)奶可能會(huì)被喝光，類(lèi)似電池過(guò)放；

2，如果家長(zhǎng)一直不給孩子喝奶，這個(gè)奶就會(huì)積攢越來(lái)越多，類(lèi)似電池過(guò)充；

3，如果孩子喝奶喝的急，容易嗆奶，類(lèi)似電池的過(guò)電流保護(hù)；

科學(xué)喝奶，規(guī)律喝奶，需要家長(zhǎng)的監(jiān)督，那電池如何做到科學(xué)充電和放電呢？

鋰電池都有一個(gè)使用的安全電壓區(qū)間，最高和最低電壓一般被稱(chēng)為充放電終止電壓或截止電壓，當(dāng)電池的實(shí)際工作電壓長(zhǎng)時(shí)間低于放電終止電壓或者長(zhǎng)時(shí)間高于充電終止電壓時(shí)，電池內(nèi)部將發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的傷害，嚴(yán)重傷害電池，導(dǎo)致性能下降，俗稱(chēng)電池衰減，電池衰減的表現(xiàn)就是電池的內(nèi)阻增大，容量下降等。

所以一般鋰離子電池內(nèi)部會(huì)有一個(gè)小的PCB板，和電池封裝在一起，如下圖所示，主要作用就是用來(lái)保護(hù)電池。

                                                                                          紅色框選部分為電池保護(hù)板

這個(gè)電路板根據(jù)組成電路不同，一般會(huì)有過(guò)放保護(hù)、過(guò)充保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)以及控制IC失效之后的FUSE保護(hù)這幾種，下面會(huì)以一個(gè)常見(jiàn)的電路，講解這幾種保護(hù)的工作原理。

三、鋰電池保護(hù)板組成：

一般的鋰電池保護(hù)板由控制IC、MOS管、電阻電容、保險(xiǎn)絲FUSE等組成，如下圖所示。

TH為溫度檢測(cè)，內(nèi)部是一個(gè)10K NTC接到電池負(fù)極；ID是電池在位檢測(cè)，一般是47K/10K電阻接到電阻負(fù)極，有的是0R電阻；TH和ID均是選配，并不是所有鋰電池都有的。 

四、鋰電池保護(hù)IC的幾大功能詳解：

1.過(guò)充保護(hù)
電池充電時(shí)，電流（方向如箭頭所示）從電池包的正極流入，經(jīng)過(guò)FUSE后從負(fù)極流出，最下方的兩個(gè)MOS管均是導(dǎo)通狀態(tài)。 

充電時(shí)，控制IC X1會(huì)時(shí)刻監(jiān)測(cè)第5腳VDD和第6腳VSS之間的電壓，當(dāng)這個(gè)電壓大于等于過(guò)充截止電壓且滿(mǎn)足過(guò)充電壓的延時(shí)時(shí)間時(shí)，X1會(huì)通過(guò)控制第3腳來(lái)關(guān)閉MOS管Q2，Q2被關(guān)閉之后，充電回路被切斷（Q2的體二極管D2也是反向截止的），這個(gè)時(shí)候，電池只能放電。

2.過(guò)充保護(hù)解除條件（滿(mǎn)足其一即可）：

1）電芯兩端的電壓下降到保護(hù)IC的過(guò)充恢復(fù)電壓。

2）在電池包得輸出端加負(fù)載放電，放電到電壓小于過(guò)充保護(hù)電壓。

3.

過(guò)放保護(hù)

在電池包兩端加負(fù)載放電時(shí)，電流（方向如箭頭所示）與充電是相反的，如下圖所示。 

放電時(shí)，控制IC X1同樣會(huì)時(shí)刻監(jiān)測(cè)第5腳VDD和第6腳VSS之間的電壓，當(dāng)這個(gè)電壓小于等于過(guò)放截止電壓且達(dá)到過(guò)放電壓的延時(shí)時(shí)間，控制IC X1會(huì)通過(guò)第1腳關(guān)閉Q1，Q1被關(guān)閉之后，放電回路被切斷（Q1的體二極管D1是反向截止），這個(gè)時(shí)候，電池只能充電。

4.過(guò)放保護(hù)解除條件：拿掉負(fù)載，給電池包充電，當(dāng)VM-VDD之間的電壓達(dá)到過(guò)放恢復(fù)電壓值時(shí)，控制IC X1會(huì)重新打開(kāi)MOS管Q1。 

5.過(guò)流保護(hù)/短路保護(hù) 

過(guò)流保護(hù)指的是過(guò)放電流的保護(hù)，一般的控制IC有過(guò)流保護(hù)和短路保護(hù)兩種，控制IC時(shí)刻監(jiān)測(cè)VSS-VM之間的電壓值，當(dāng)電壓值達(dá)到過(guò)流保護(hù)或者短路保護(hù)的閾值且滿(mǎn)足延時(shí)時(shí)間，控制IC會(huì)將MOS管Q1關(guān)閉，切斷放電回路。

過(guò)電流保護(hù)解除的條件是：將輸出端負(fù)載拿掉，控制IC會(huì)自動(dòng)將Q1重新打開(kāi)。

過(guò)流保護(hù)的電壓值一般是0.1~0.2V，短路保護(hù)檢測(cè)的電壓值一般是0.9V~2V，這兩個(gè)值都與控制IC有關(guān)系，不同的IC，這兩個(gè)值不一樣。

短路保護(hù)電壓值指的是電流流經(jīng)Q1和Q2上的導(dǎo)通壓降，即可以得出，如果MOS管的導(dǎo)通內(nèi)阻越大，保護(hù)電流值就越小。如：內(nèi)阻為20mΩ的MOS管，選用的過(guò)電流值為0.15V的控制IC，那過(guò)流保護(hù)的電流應(yīng)為：0.15V/（0.02*2）=3.75A。