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,常用的保护IC有8261,DW01+,CS213,GEM5018等，其中精工的8261系列精度更好，当然价钱也更贵。后面几种都是台湾出的，国内次级市场基本都用DW01+和CS213了，下面以DW01+ 配MOS管8205A （8pin）进行讲解: 锂电池保护板其正常工作过程为: 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: 如图所示，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30m\U 03a9共约为60m\U 03a9，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×
叠片电池优缺点 随着电池应用领域的不断扩展，传统结构上的锂离子电池在尺寸放大后，其内部一些由于特定结构引起的不良反应也随之放大，此时迫切需要一种更优化的电芯结构来满足大容量方形电池的设计要求，在此基础上，叠片电池应运而生，相比传统的卷绕式极组结构，其优点主要体现在以下几个方面 电池性能方面： 1、相比卷绕结构，叠片电池有着更好的循环特性、安全特性和能量密度，叠片电池有着 均匀一致的反应界面，由于卷绕结构的复杂特性，整个极片在长度方向上存在多处弯折和厚度变化区域，尤其是靠近卷芯中部的小角度弯折区域和集流体焊接区域，由于卷绕张力的不均匀和形状变化，很容易造成隔膜和极片的打皱变形，正负极得不到有效的接触，造成反应死区，充电时在褶皱的边缘处发生“析锂”现象，造成电池有效的活性物质得不到充分反应，电池能量密度降低，电池循环性能下降，同时也引起了很大的安全隐患，而叠片式电芯结构则从根本上避免了这一问题的产生，减少了弯折区域和厚度变化区域，极片表面平整，没有了长度方向上的张力影响，极片和隔膜的接触更为优良，界面反应均匀一致，活性物质的容量得到了充分发挥，性能得到了根本的改善。 2、相比卷绕结构，叠片结构有着更均匀一致的电流密度、优良的内部散热性能、更适合 大功率放电。 电池外观方面 1、由于卷绕张力的影响和卷绕结构的特殊性，卷绕结构电芯很容易发生变形和表面厚度 变化，电芯外形尺寸的加大也加剧了这种影响，同时电池使用过程中材料的收缩和形变也会引起一定的厚度变化，尤其是目前被广泛应用的铝塑复合膜包装电池，电池外壳强度差，内部形状的变化引起外形尺寸的变化影响了使用，也会带来一定的安全隐患。而叠片电池则不存在这种问题，其外观 加工工艺方面 1、更适合高容量单体电池的生产工艺，卷绕电池在小容量小尺寸的电池生产工艺上成熟 稳定，效率高，存在着优势，而在大尺寸的极片卷绕上，工艺稳定性不够，也就是容量越高，极片尺寸越大，卷绕工艺的效率和稳定性就会越差，而叠片工艺则正好相反，更适合大容量大面积极片的生产工艺。
锂电池保护板工作原理 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,下面以DW01 配MOS管8205A进行讲解: 锂电池保护板其正常工作过程为: 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。 4.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
保护板初步知识 1、保护板的由来 锂电池（可充型）之所以需要保护，是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流短路及超高温充放电，因此锂电池锂电组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流保险器出现 . 2、主要保护能能 过充电保护功能过放电保护功能 过电流保护电流包括过流1 过流2 短路保护 3、保护板的组成和元件： 保护板通常包括控制IC、开关MOS、储存电容、识别电阻及辅助器件NTC/PTC等组成。其中控制IC在一切正常的情况下控制MOS开关导通，使电芯与外电路导通，而当电芯电压或回路电流超过规定值时，它立刻控制MOS开关断开，保护电芯的安全。 PTC是正温度系数热敏电阻,NTC是负温度系数热敏电阻.PTC与NTC在应用上有不同的地方是:PTC在电路中可以做过电流保护,NTC主要是开关浪涌电流的抑制.他们也有共同的作用就是温度感测和侦测试 4、原理图及元件介绍 IC 它由精确的比较器来获得保护可靠的保护参数，主要参数： -过充电压 -过充恢复电压 -过放电压 -过放恢复电压 -过流检测电压 -短路保护电压 -耗电 MOSFET 串在主充放电回路中，担当高速开关，执行保护动作。我司所用的都是串在B- P-间。MOSFET包含三个电极：漏极（D）源极（S）栅极（G）；当G极为高电平时，D 极与S极导通，当G极为低电平时，D极与S极断开。主要参数: -内阻 -耐电流 -耐电压 -内部是否连通 -封装 FUSE PTC ：二次保护器件。 原理图：
正极:B+ FUSE P+ 负极:B- MOS(2、3)脚 MOS（1）脚接 MOS（8）脚 MOS（5、6）脚夫 P- 5、功能介绍： 通常状态：当电芯电压在2。5V---4。2V之间，IC的充电控制脚（第1脚）和放电管控制脚(第3脚)同时处于高电平,充电MOS、放电MOS同时打开，B-与P-连通,保护板有输出电压,能正常允放电. -过放状态:当电池接上手机等负载后，电芯电压渐渐降低，同时IC同部通过R1电阻实时监测电芯电压，当电芯电压降到IC的过放保护电压时，IC放电控制脚（第1脚）输出电压为0V，即低电平,放电MOS关闭,无输出电压。 - 过充状态：当电池通过充电器充电时，随着充电时间的增加，电芯电压越来越高，当电芯电压升高到过充保护电压时，IC将认为电芯处于过充电电压状态，IC的充电控制脚（第3脚）输出为低电平，即0V；此时充电MOS管关闭，B-与P-处于断开状态，充电回路切断，充电停止。保护板处于过充状态并一直保持。等到P+ P-之间接上负载后，因此时虽然充电管处于关闭状态，但其内部的二极管的正方向与放电回路的方向相同，故放电回路可以放电，当电芯电压被放低至过充电恢复电压以下时，充电管又导通，电芯的B-与保护板的P-又重新接上，电芯又能正常的充放电。 -过流及短路保护：当电池的负载电流超过IC的过流保护值时,IC的放电控制脚（第1脚）输出低电平，MOS管关闭。 3、 常见的问题点： -内阻大：决定电池内阻的器件有 PCB的线阻，MOS管的导通内阻， FUSE的内阻，电芯内阻及镍片的电阻。 解决方法：首先判断电芯内阻（一般要求小于60mΩ）是否超过标准，其次是测试保护板内阻（一般要求小于60mΩ）、FUSE内阻（一般要求小于15mΩ），最后检查镍片及接触电阻（一般要求小于15mΩ） -无电压无内阻（不能充放电等）：无电压无内阻通常是充电MOSFET关闭或放电MOSFET关闭或充放电MOS同时关闭，导致MOS管关闭的原因有 IC 不能正常工作或MOS管自身损坏或MOS连锡，虚焊。解决方法：先检查IC第5脚电压电否正常（电压与电芯电压相同），第6脚与B-是否连好，电芯电压是否正常，R1电阻是阻值是否正确，R1是否虚焊。其次检查IC的充电控制脚（3脚）和放电控制脚（5脚）电压是否正确（在通常的状态，IC的1、3脚都是高电平，等于电芯电压）。再次检查MOS是否短路，虚焊。 无ID（热敏）：ID电阻一端连接保护板的P-端子，一端连接保接保护板的ID端子，若有此类问题时，可首先确认线路是否导通，其次可确认电阻本身是否不良或是否连锡。 短路保护、过流保护不良：可先检查R2是否虚焊，IC的过流检测端子（IC的第2脚）是否虚焊，若无以上两种不良，那么应是IC本身损坏。
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201920341170.4 (22)申请日 2019.03.18 (73)专利权人 远东福斯特新能源江苏有限公司 地址 214257 江苏省无锡市宜兴市高塍镇 远东大道8号 (72)发明人 吴启军 邓龙征 (74)专利代理机构 常州易瑞智新专利代理事务 所(普通合伙) 32338 代理人 徐琳淞 (51)Int.Cl. H01M 10/0585(2010.01) H01M 6/14(2006.01) H01M 6/00(2006.01) (54)实用新型名称 一种锂电池叠片机 (57)摘要 本实用新型公开了一种锂电池叠片机，包括 底座和设于底座上的叠片机构和隔膜放卷机构； 所述底座的两侧对称设有将锂电池极片送至叠 片机构的上料机构；所述隔膜放卷机构用于将隔 膜放置到叠片机构上；所述上料机构包括设于底 座上方的抓取装置和设于抓取装置下方沿抓取 装置送料方向依次设置的放料装置和整理装置。 本实用新型设置了叠片机构，上料机构和隔膜放 卷机构，能够实现叠片的自动化生产，提高了工 作效率， 提高了锂电池的生产效益。权利要求书1页 说明书3页 附图3页CN 209896202 U 2020.01.03 C N 209896202 U
权 利 要 求 书1/1页CN 209896202 U 1.一种锂电池叠片机，其特征在于：包括底座(1)和设于底座(1)上的叠片机构(2)和隔膜放卷机构(3)；所述底座(1)的两侧对称设有将锂电池极片送至叠片机构(2)的上料机构(4)；所述隔膜放卷机构(3)用于将隔膜放置到叠片机构(2)上；所述上料机构(4)包括设于底座(1)上方的抓取装置(4-1)和设于抓取装置(4-1)下方沿抓取装置(4-1)送料方向依次设置的放料装置(4-2)和整理装置(4-3)。 2.根据权利要求1所述的一种锂电池叠片机，其特征在于：所述叠片机构(2)包括导轨(2-1)、安装板(2-2)、叠片平台(2-3)、夹爪装置(2-4)和第一驱动装置；所述安装板(2-2)滑动安装在导轨(2-1)上；所述叠片平台(2-3)固定在安装板(2-2)上；所述夹爪装置(2-4)活动安装在叠片平台(2-3)的四个角处；所述第一驱动装置(2-5)驱动安装板(2-2)沿导轨方向往复运动。 3.根据权利要求2所述的一种锂电池叠片机，其特征在于：所述夹爪装置(2-4)包括第一气缸(2-4-1)、第二气缸(2-4-2)和夹片(2-4-3)；所述第一气缸(2-4-1)滑动安装在安装板(2-2)上；所述第二气缸(2-4-2)驱动第一气缸(2-4-1)靠近或远离叠片平台(2-3)；所述夹片(2-4-3)与第一气缸(2-4-1)的活塞杆固定连接，并由第一气缸(2-4-1)驱动升降。 4.根据权利要求1所述的一种锂电池叠片机，其特征在于：所述隔膜放卷机构(3)包括设于底座(1)中部的放卷架(3-1)和由上至下依次设于放卷架(3-1)上的放卷辊(3-2)、第一导向辊(3-3)、张紧辊(3-4)和第二导向辊(3-5)；所述第二导向辊(3-5)水平间隔设有两根。 5.根据权利要求1所述的一种锂电池叠片机，其特征在于：所述上料机构(4)的抓取装置(4-1)包括安装架(4-1-1)；所述安装架(4-1-1)的上部内侧水平间隔地滑动安装有两个安装座(4-1-2)；所述安装架(4-1-1)上转动安装有丝杆(4-1-3)；所述丝杆(4-1-3)依次贯穿两个安装座(4-1-2)，并与两个安装座(4-1-2)螺纹连接；所述丝杆(4-1-3)的一端设有驱动丝杆(4-1-3)旋转的驱动电机；所述安装座(4-1-2)上滑动安装有安装板(4-1-4)，并由驱动气缸(4-1-5)驱动升降；所述安装板(4-1-4)的底部设有固定板(4-1-6)；所述固定板(4-1-6)的下方通过连接杆(4-1-8)安装有压板(4-1-9)；所述固定板(4-1-6)的底部设有多个伸出压板(4-1-9)底面的气动吸盘(4-1-7)；并且没有气动吸盘(4-1-7)上均套设有弹簧。 6.根据权利要求1所述的一种锂电池叠片机，其特征在于：所述上料机构(4)的放料装置(4-2)包括底板(4-2-1)以及设于底板(4-2-1)四个角处的L型的支架(4-2-2)；位于同一侧的两个支架(4-2-2)的顶部之间设有横梁(4-2-3)；所述横梁(4-2-3)的中部设有毛刷(4-2-4)；所述毛刷的刷毛部伸入四个支架(4-2-2)所围成的极片放置区内；所述底板(4-2-1)的两侧设有离子风刀。 7.根据权利要求1所述的一种锂电池叠片机，其特征在于：所述上料机构(4)的整理装置(4-3)包括调整平台(4-3-1)和设于调整平台(4-3-1)顶部的极片放置平台(4-3-2)；所述调整平台(4-3-1)上位于极片放置平台(4-3-2)四周处均滑动设有调节滑块(4-3-3)；所述调节滑块(4-3-3)的两端均设有接触凸台(4-3-4)；所述调节滑块(4-3-3)通过滑块驱动气缸(4-3-5)向极片放置平台(4-3-2)靠近或远离。 2
S8261和DW01-8205A主流锂电池保护板原理图说明 锂电池保护板的主要参数 锂电池保护板主要由保护IC和MOS管构成 （1）保护IC主要参数 1)?封装 2)?过充电压 3)?过充释放电压 4)?过放电压 5)?过放释放电压 6)?耐压 (2) MOSFET主要参数 1) N沟、P沟 2)?内阻 3)?封装（TSSOP8 <简称薄片>?、SOP8<简称厚片>、SOT23-6等） 4)?耐电流 5)?耐电压 6)?内部是否连通 锂电池保护板的工作原理 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: 激活保护板的方法：当保护板P+、P-没有输出处于保护状态，可以短路B-、P-来激活保护板，这时，Dout、Cout均会处于低电平（保护IC此两端口是高电平保护，低电平常态）状态打开两个MOS开关。 1.锂电池保护板其正常工作过程为: 当电芯电压在至之间时，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30m\U 03a9共约为60m\U 03a9，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、
锂离子电池保护板工作原理及其构成 锂离子电池保护板工作原理及其构成 MOS 锂在元素周期表上第3位，外层电子1个，容易失去形成稳定结构，所以是非常活泼的一种金属。而锂离子电池具有放电电流大、内阻低、寿命长、无记忆效应等被人们广泛使用，锂离子电池在使用中严禁过充电、过放电、短路，否则将会使电池起火、爆炸等致命缺点，所以，在使用可充锂电池都会带有一块保护板来保护电芯的安全。
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MOSFE T串在主充放电回路中担当高速开关，执行保护动作。电路原理图如下： 1、下面介绍保护IC个引脚功能：VDD是IC电源正极，VSS是电源负极，V-是过流/短路检测端，Do ut是放电保护执行端，Cout是充电保护执行端。 2、保护板端口说明：B+、B-分别是接电芯正极、负极；P+、P-分别是保护板输出的正极、负极；T 为温度电阻（NTC）端口，一般需要与用电器的MCU配合产生保护动作，后面会介绍，这个端口有时也标为ID，意即身份识别端口，这时，图上的R3一般为固定阻值的电阻，让用电器的CPU辨别是否为指定的电池。 保护板工作过程：
1、激活保护板的方法：当保护板P+、P-没有输出处于保护状态，可以短路B-、P-来激活保护板，这时，Dout、Cout均会处于低电平（保护IC此两端口是高电平保护，低电平常态）状态打开两个MOS 开关。 2、充电：P+、P-分别接充电器的正负极，充电电流经过两个MOS对电芯进行充电。这时，IC的VD D、VSS既是电源端，也是电芯电压检测端（经R1）。随着充电的进行，电芯电压逐渐升高，当升高到保护IC门限电压（一般是4.30V，通常称为过充保护电压）时，Cout随即输出高电平将对应那个M OS关断，充电回路也被断开。过充保护后，电芯电压会下降，当下降到IC门限电压（一般为4.10V，通常称为过充保护恢复电压）时，Cout恢复低电平状态打开MOS开关。 3、放电：同样，在电池放电时，IC的VDD、VSS也会对电芯电压检测，当电芯电压下降到IC门限电压（一般是2.40V，通常称为过放保护电压）时，Dout随即输出高电平将对应那个MOS关断，放电
锂电池保护板原理精编 W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
锂电池保护板原理 锂电池(可充型)之所以需要保护，是由它本身特性决定的。由于锂电池本身的材料决定了它不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电，因此锂电池锂电组件总会跟着一块精致的保护板和一片电流保险器出现。 锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC等电流器件协同完成，保护板是由电子电路组成，在-40℃至+85℃的环境下时刻准确的监视电芯的电压和充放回路的电流，及时控制电流回路的通断；PTC在高温环境下防止电池发生恶劣的损坏。 普通锂电池保护板通常包括控制IC、MOS开关、电阻、电容及辅助器件FUSE、PTC、NTC、ID、存储器等。其中控制IC，在一切正常的情况下控制MOS开关导通，使电芯与外电路导通，而当电芯电压或回路电流超过规定值时，它立刻控制MOS开关关断，保护电芯的安全。 在保护板正常的情况下，Vdd为高电平，Vss,VM为低电平，DO、CO为高电平，当 Vdd,Vss,VM任何一项参数变换时，DO或CO端的电平将发生变化。 1、过充电检出电压：在通常状态下，Vdd逐渐提升至CO端由高电平变为低电平时VDD-VSS间电压。 2、过充电解除电压：在充电状态下，Vdd逐渐降低至CO端由低电平变为高电平时VDD-VSS间电压。 3、过放电检出电压：通常状态下，Vdd逐渐降低至D O端由高电平变为低电平时VDD- VSS间电压。 4、过放电解除电压：在过放电状态下，Vdd逐渐上升到DO端由低电平变为高电平时VDD-VSS间电压。 5、过电流1检出电压：在通常状态下，VM逐渐升至DO由高电平变为低电平时VM-VSS 间电压。
3.7v锂电池保护板原理图 锂电池保护板主要由维护IC（过压维护）和MOS管（过流维护）构成，是用来保护锂电池电芯安全的器材。锂电池具有放电电流大、内阻低、寿数长、无回忆效应等被人们广泛运用，锂离子电池在运用中禁止过充电、过放电、短路，不然将会使电池起火、爆破等丧命缺陷，所以，在运用可充锂电池都会带有一块维护板来维护电芯的安全。 1、电压保护能力过充电保护板：保护板有必要具有防止电芯电压超越预设值的才干过放电维护：保护板有必要具有防止电芯电压底于预设值的才干。 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材，既要在设备的正常作业电流规模内，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，因而保护板的MOS管开关导通时电阻要小，单节电芯保护板通常在《70m，如太大会导致通讯设备作业不正常，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作业电压为3。6V，空载状况下，流经保护IC的作业电流，一般极小。 保护板的自耗电流直接影响电池的待机时刻，通常规则保护板的自耗电流小于10微安。 5、机械功能、温度适应能力、抗静电能力保护板有必要能通过国标规则的轰动，冲击实验;保护板在40到85度能安全工作，能经受15KV的非触摸ESD静电测验。 锂电池充放电保护电路的特点及工作原理锂电池的保护功能通常由保护电路板和PTC协同完成，保护板由电子元件组成，在－40℃～＋85℃的环境下时刻准确地监视电芯的电压和充放电回路的电流，并及时控制电流回路的通断；PTC的主要作用是在高温环境下进行保护，防止电池发生燃烧、爆炸等恶性事故。
锂电池保护电路原理分析，由于锂电池的特性与其它可充电电池不同，内部通常都带有一块保护板，不少人对该保护板的作用不了解（有些人可能还不知道锂电池里有保护电路），下面将对锂电池的特点及其保护电路工作原理进行阐述。由于锂电池的化学特性，在锂电池保护电路原理分析，由于锂电池的特性与其它可充电电池不同，内部通常都带有一块保护板，不少人对该保护板的作用不了解（有些人可能还不知道锂电池里有保护电路），下面将对锂电池的特点及其保护电路工作原理进行阐述。 由于锂电池的化学特性，在正常使用过程中，其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应，但在某些条件下，如对其过充电、过放电和过电流将会导致电池内部发生化学副反应,该副反应加剧后，会严重影响电池的性能与使用寿命，并可能产生大量气体，使电池内部压力迅速增大后爆炸而导致安全问题，因此所有的锂电池都需要一个保护电路，用于对电池的充、放电状态进行有效监测，并在某些条件下关断充、放电回路以防止对电池发生损害。 下图为一个典型的锂电池保护电路原理图。 锂电池保护电路锂电池保护板 如上图所示，该保护回路由两个MOSFET（V1、V2）和一个控制IC（N1）外加一些阻容元件构成。控制IC负责监测电池电压与回路电流，并控制两个MOSFET的栅极，MOSFET 在电路中起开关作用，分别控制着充电回路与放电回路的导通与关断，C3为延时电容，该
电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能，其工作原理分析如下： 1、正常状态 在正常状态下电路中N1的“CO”与“DO”脚都输出高电压，两个MOSFET都处于导通状态，电池可以自由地进行充电和放电，由于MOSFET的导通阻抗很小，通常小于30毫欧，因此其导通电阻对电路的性能影响很小。 此状态下保护电路的消耗电流为μA级，通常小于7μA。 2、过充电保护 锂离子电池要求的充电方式为恒流/恒压，在充电初期，为恒流充电，随着充电过程，电压会上升到4.2V(根据正极材料不同，有的电池要求恒压值为4.1V)，转为恒压充电，直至电流越来越小。 电池在被充电过程中，如果充电器电路失去控制，会使电池电压超过4.2V后继续恒流充电，此时电池电压仍会继续上升，当电池电压被充电至超过4.3V时，电池的化学副反应将加剧，会导致电池损坏或出现安全问题。 在带有保护电路的电池中，当控制IC检测到电池电压达到4.28V（该值由控制IC决定，不同的IC有不同的值）时，其“CO”脚将由高电压转变为零电压，使V2由导通转为关断，从而切断了充电回路，使充电器无法再对电池进行充电，起到过充电保护作用。而此时由于V2自带的体二极管VD2的存在，电池可以通过该二极管对外部负载进行放电。在控制IC 检测到电池电压超过4.28V至发出关断V2信号之间，还有一段延时时间，该延时时间的长短由C3决定，通常设为1秒左右，以避免因干扰而造成误判断。 3、短路保护 电池在对负载放电过程中，若回路电流大到使U>0.9V（该值由控制IC决定，不同的IC有不同的值）时，控制IC则判断为负载短路，其“DO”脚将迅速由高电压转变为零电压，使V1由导通转为关断，从而切断放电回路，起到短路保护作用。短路保护的延时时间极短，通常小于7微秒。其工作原理与过电流保护类似，只是判断方法不同，保护延时时间也不一样。 除了控制IC外，电路中还有一个重要元件，就是MOSFET，它在电路中起着开关的作用，由于它直接串接在电池与外部负载之间，因此它的导通阻抗对电池的性能有影响，当选用的MOSFET较好时，其导通阻抗很小，电池包的内阻就小，带载能力也强，在放电时其消耗的电能也少。 4、过电流保护 由于锂离子电池的化学特性，电池生产厂家规定了其放电电流最大不能超过2C（C=电池容量/小时），当电池超过2C电流放电时，将会导致电池的永久性损坏或出现安全问题。
8205S锂电池保护板工作原理 产品描述:锂电保护场效应管(MOSFET) 8205A (GM8205A)规格书(PDF) 8205A 厂商:台湾进口Gem-mirco 8205A 封装:TSSOP-8 8205A 内阻:19mΩ8205A 电压:20V 电流:6A 锂电池保护板其正常工作过程为: 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。
4.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. 5.保护板短路保护控制原理: 如图所示，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30mU 03a9共约为 60mU 03a9，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M
锂电池保护板设计文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
字体大小： 锂离子电池保护板设计 锂离子电池保护器IC有适用于单节的及2~4节电池组的.这里介绍这类保护器的要求,并重点介绍单节锂离子电池保护器电路. 对锂离子电池保护器的基本要求: 1．充电时要充满,终止充电电压精度要保护±1%; 2．在充、放电过程中不过流,并有短路保护; 3．到达终止放电电压要禁止继续放电,终止放电电压精度在±3%左右; 4．对深度放电的电池(低于终止放电电压)在充电前以涓流方式预充电;5．为了工作稳定可靠,防止瞬态电压变化的干扰,内部有过充电、过放电、过流保护的延时电路,防止瞬态干扰造成误动作; 6．在多个串联的电池组充电时,要保护各节电池电压的匹配平衡,匹配精度要求±10%左右; 7．自身耗电省(无论在充、放电时保护器都是通电工作的).单节电池保护器耗电一般小于10μA,多节的一般在20μA左右;在到达终止放电时,它处于关闭状态,一般耗电2μA以下; 8．保护器电路简单,外围元器件少,占空间小,可以做在电池或电池组中. 富精单节锂离子电池保护器DW01
这里以富精单节锂离子电池保护器DW01为例来说明保护器的电路及工作原理.该器件主要特点:终止充电电压有、及(分别由型号后缀A、B、C表示),充电电压 精度可达±30mV(±%);耗电省,在工作电压时工作电流典型值7μA,到达终止放电后耗电仅μA;有过充、过放、过流保护,并有延时以免瞬态干扰;过放电电压,精度±%;小尺寸5管脚SOT-23封装;工作温度范围-20~+80℃. DW01组成的单节锂离子电池保护电路上图,其内部结构简化图及外部元器件图如下图所示.V1为控制放电的MOSFET,V2为控制充电的MOSFET,R1、C1用来消除充电器输入电压的纹波及干扰电压,R2为防止充电器电源接反时保护CS端的电阻,R 3为V2的偏置电阻,FU为保险丝,BATT+及BATT-为电池组的正极和负极(此保护器电路置于电池中). 在正常充、放电时,V1、V2都导通.充电电流从BATT+流入,经保险丝向电池充电,经V1、V2后由BATT-流出.正常放电时,电流由BATT+经负载RL(图1中未画出)后,经BATT-及V2、V1流向电池负极,其电流方向与充电电流方向相反.由于V1、V2 的导通电阻RDS(ON)极小,因此损耗较小. 几种保护的工作状态如下:
主流锂电池保护板原理 2015年12月22日16:44:21 阅读数：1752 S8261和DW01-8205A主流锂电池保护板原理图说明 S8261, DW01, 8205A, 锂电池, 保护板 锂电池保护板的主要参数 锂电池保护板主要由保护IC和MOS管构成 （1）保护IC主要参数 1) 封装 2) 过充电压 3) 过充释放电压 4) 过放电压 5) 过放释放电压 6) 耐压 (2) MOSFET主要参数 1) N沟、P沟 2) 内阻 3) 封装（TSSOP8 <简称薄片> 、SOP8<简称厚片>、SOT23-6等） 4) 耐电流 5) 耐电压 6) 内部是否连通 锂电池保护板的工作原理 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: 激活保护板的方法：当保护板P+、P-没有输出处于保护状态，可以短路B-、P-来激活保护板，这时，Dout、Cout均会处于低电平（保护IC此两端口是高电
平保护，低电平常态）状态打开两个MOS开关。 1.锂电池保护板其正常工作过程为: 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30m\U 03a9共约为60m\U 03a9，加在G极上的电压实际上是直接控
成组锂电池串联充电时，应保证每节电池均衡充电，否则使用过程中会影响整组电池的性能和寿命。常用的均衡充电技术有恒定分流电阻均衡充电、通断分流电阻均衡充电、平均电池电压均衡充电、开关电容均衡充电、降压型变换器均衡充电、电感均衡充电等。而现有的单节锂电池保护芯片均不含均衡充电控制功能;多节锂电池保护芯片均衡充电控制功能需要外接CPU，通过和保护芯片的串行通讯（如I2C总线）来实现，加大了保护电路的复杂程度和设计难度、降低了系统的效率和可靠性、增加了功耗。 本文针对动力锂电池成组使用，各节锂电池均要求充电过电压、放电欠电压、过流、短路的保护，充电过程中要实现整组电池均衡充电的问题，设计了采用单节锂电池保护芯片对任意串联数的成组锂电池进行保护的含均衡充电功能的电池组保护板。仿真结果和工业生产应用证明，该保护板保护功能完善，工作稳定，性价比高，均衡充电误差小于50mV。 锂电池组保护板均衡充电基本工作原理 采用单节锂电池保护芯片设计的具备均衡充电能力的锂电池组保护板示意图如图1所示。其中：1为单节锂离子电池;2为充电过电压分流放电支路电阻;3为分流放电支路控制用开关器件;4为过流检测保护电阻;5为省略的锂电池保护芯片及电路连接部分;6为单节锂电池保护芯片（一般包括充电控制引脚CO，放电控制引脚DO，放电过电流及短路检测引脚VM，电池正端VDD，电池负端VSS等）;7为充电过电压保护信号经光耦隔离后形成并联关系驱动主电路中充电控制用MOS管栅极;8为放电欠电压、过流、短路保护信号经光耦隔离后形成串联关系驱动主电路中放电控制用MOS管栅极;9为充电控制开关器件;10为放电控制开关器件;11为控制电路;12为主电路;13为分流放电支路。单节锂电池保护芯片数目依据锂电池组电池数目确定，串联使用，分别对所对应单节锂电池的充放电、过流、短路状态进行保护。该系统在充电保护的同时，通过保护芯片控制分流放电支路开关器件的通断实现均衡充电，该方案有别于传统的在充电器端实现均衡充电的做法，降低了锂电池组充电器设计应用的成本。 图1 具备均衡充电能力的锂电池组保护板示意图 当锂电池组充电时，外接电源正负极分别接电池组正负极BAT+和BAT-两端，充电电流流经电池组正极BAT+、电池组中单节锂电池1～N、放电控制开关器件、充电控制开关器件、电池组负极BAT-，电流流向如图2所示。 图2 充电过程 系统中控制电路部分单节锂电池保护芯片的充电过电压保护控制信号经光耦隔离后并联输出，为主电路中充电开关器件的导通提供栅极电压;如某一节或几节锂电池在充电过程中先进入过电压保护状态，则由过电压保护信号控制并联在单节锂电池正负极两端的分流放电支路放电，同时将串接在充电回路中的对应单体锂电池断离出充电回路。
适用范围：13串锂电池组，额定放电电流<20A,充电电流<3A 特点 ■高精度电压检测电路 ■低静态功耗 ■低温度系数 ■强抗干扰能力 一、主要技术参数 二、保护板功能说明 1、将锂电池与保护板按接线图连接 保护电路分别检测串联电池组中每只电池的电压和电流，控制电池组的充放电 过程。电池组中每只电池的电压均在过充检测电压和过放检测电压之间，并且 输出无短路现象时，MOS管导通，通P+、P-可对电池组进行放电操作； 2、电池组过放保护功能
串联电池组中的任意一只电池的电压下降到过放检测电压并且达到过放延时时间时，过放保护功能启动，切断放电MOS管，禁止电池组对外输出电流，保护电池组安全，电路板进入休眠状态，电路板消耗电流为休眠电流以下，进入休眠状态的电路只有在连接充电器后，并且电池电压超过过放恢复电压后才能恢复； 3、电池组过充保护功能 通过P+和C-对电池组充电过程中，当任何一节电池电压上升到电池过充检测电压，并且超过过充延时时间时，过充保护功能启动，切断充电MOS管，禁止对电池组充电，保护电池组安全，当电池组连接负载放电或者电池电压下降到过充恢复电压以下时，过充状态被恢复； 4、电池组短路保护功能 当电池组放电端口P+和P-发生短路时，保护电路会在短路保护延时时间后，切断放电MOS管，禁止电池组对外放电，当外部短路被移除后，电路自动恢复； 5、电池组过流保护功能 当电池组放电端口P+和P-发生过电流现象时，保护电路会在过流保护延时时间后，切断放电MOS管，禁止电池组对外放电，当外部短路被移除后，电路自动恢复。 6、电池组充电均衡功能 由于电池的匹配或者外界环境影响而导致电池组中每只电池电池电压产生差异时，若串联各组之间的电池电压差异超过设置值时允许均衡电路工作，均衡在充电过程中启动，均衡电阻对相对容量最高的电池组进行放电，均衡电流为均衡吸收电流值，以此来降低电池组电压上升速度，当串联各组电池电压差异小于设置值时时，禁止均衡电路工作，无任何均衡电