锂電池保護闆是對串聯锂電池組的充放電保護；在充滿電時能保證各單體電池之間的電壓差異小于設定值（一般±20mV），實現電池組各單體電池的均充，有效地改善了串聯充電方式下的充電效果；同時檢測電池組中各個單體電池的過壓、欠壓、過流、短路、過溫狀态，保護并延長電池使用壽命；欠壓保護使每一單節電池在放電使用時避免電池因過放電而損壞。

成品锂電池組成主要有兩大部分，锂電池芯和保護闆，锂電池芯主要由正極闆、隔膜、負極闆、電解液組成；正極闆、隔膜、負極闆纏繞或層疊，包裝，灌注電解液，封裝後即制成電芯，锂電池保護闆的作用很多人都不知道，锂電池保護闆，顧名思義就是保護锂電池用的，锂電池保護闆的作用是保護電池不過放、不過充、不過流，還有就是輸出短路保護。

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锂電池保護闆組成

1、控制ic，2、開關管，另外還加一些微容和微阻而組成。控制ic 作用是對電池的保護，如達到保護條件就控制mos進行斷開或閉合（如電池達到過充、過放、短路、過流、等保護條件），其中mos管的作用就是開關作用，由控制ic開控制。

锂電池（可充型）之所以需要保護，是由它本身特性決定的。由于锂電池本身的材料決定了它不能被過充、過放、過流、短路及超高溫充放電，因此锂電池锂電組件總會跟着一塊精緻的保護闆和一片電流保險器出現。锂電池的保護功能通常由保護電路闆和PTC協同完成，保護闆是由電子電路組成，在-40℃至 85℃的環境下時刻準确的監視電芯的電壓和充放回路的電流。

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保護闆的工作原理

1、過充保護及過充保護恢複

當電池被充電使電壓超過設定值VC(4.25-4.35V，具體過充保護電壓取決于IC)後，VD1翻轉使Cout變為低電平，T1截止，充電停止.當電池電壓回落至VCR(3.8-4.1V，具體過充保護恢複電壓取決于IC)時，Cout變為高電平，T1導通充電繼續， VCR必須小于VC一個定值，以防止頻繁跳變

2、過放保護及過放保護恢複

當電池電壓因放電而降低至設定值VD（2.3-2.5V，具體過充保護電壓取決于IC）時， VD2翻轉，以短時間延時後，使Dout變為低電平，T2截止，放電停止，當電池被置于充電時，内部或門被翻轉而使T2再次導通為下次放電作好準備。

3、過流、短路保護

當電路充放回路電流超過設定值或被短路時，短路檢測電路動作，使MOS管關斷，電流截止。

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保護闆主要零件的功能介紹

R1：基準供電電阻；與IC内部電阻構成分壓電路，控制内部過充、過放電壓比較器的電平翻轉；一般在阻值為330Ω、470Ω比較多；當封裝形式（即用标準元件的長和寬來表示元件大小，如0402封裝标識此元件的長和寬分别為1.0mm和0.5mm）較大時，會用數字标識其阻值，如貼片電阻上數字标識473， 即表示其阻值為47000Ω即47KΩ（第三位數表示在前兩位後面加0的位數）。

R2：過流、短路檢測電阻；通過檢測VM端電壓控制保護闆的電流 ，焊接不良、損壞會造成電池過流 、短路無保護，一般阻值為1KΩ、2KΩ較多。

R3：ID識别電阻或NTC電阻（前面有介紹）或兩者都有。

總結：電阻在保護闆中為黑色貼片，用萬用表可測其阻值，當封裝較大時其阻值會用數字表示，表示方法如上所述，當然電阻阻值一般都有偏差，每個電阻都有精度規格，如10KΩ電阻規格為 /－5％精度則其阻值為9.5KΩ －10.5KΩ範圍内都為合格。

C1、C2：由于電容兩端電壓不能突變，起瞬間穩壓和濾波作用。總結：電容在保護闆中為黃色貼片，封裝形式0402較多，也有少數0603封裝(1.6mm長,0.8mm寬)；用萬用表檢測其阻值一般為無窮大或MΩ級别；電容漏電會産生自耗電大，短路無自恢複現象。FUSE：普通FUSE或PTC（Positive Temperature Coefficient的縮寫，意思是正溫度系數）；防止不安全大電流和高溫放電的發生，其中PTC有自恢複功能。

總結：FUSE在保護闆中一般為白色貼片，LITTE公司提供FUSE會在FUSE上标識字符D-T，字符表示意思為FUSE能承受的額定電流，如表示D額定電流為0.25A，S為4A，T為5A等。

U1：控制IC；保護闆所有功能都是IC通過監視連接在Vdd-VSS間的電壓差及VM-VSS間的電壓差而控制C-MOS執行開關動作來實現的。

Cout：過充控制端；通過MOS管T2栅極電壓控制MOS管的開關。

Dout：過放、過流、短路控制端；通過MOS管T1栅極電壓控制MOS管的開關。

VM：過流、短路保護電壓檢測端；通過檢測VM端的電壓實現電路的過流、短路保護

（U（VM）=I*R（MOSFET））。

總結：IC在保護闆中一般為6個管腳的封裝形式，其區别管腳的方法為：在封裝體上标識黑點的附近為第1管腳，然後逆時針旋轉分别為第2、3、4、5、6管腳；如封裝體上無黑點标識，則正看封裝體上字符左下為第1管腳，其餘管腳逆時針類推）C-MOS：場效應開關管；保護功能的實現者 ；連焊、虛焊、假焊、擊穿時會造成電池無保護、無顯示、輸出電壓低等不良現象。

總結：CMOS在保護闆中一般為8個管腳的封裝形式，它時由兩個MOS管構成，相當于兩個開關，分别控制過充保護和過放、過流、短路保護；其管腳區分方法和IC一樣。

在保護闆正常情況下，Vdd為高電平，Vss、VM為低電平，Dout、Cout為高電平；當Vdd、Vss、VM任何一項參數變換時，Dout或Cout的電平将發生變化，此時MOSFET執行相應的動作（開、關電路），從而實現電路的保護和恢複功能。

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保護闆常見不良分析

一、 無顯示、輸出電壓低、帶不起負載：

此類不良首先排除電芯不良（電芯本來無電壓或電壓低），如果電芯不良則應測試保護闆的自耗電，看是否是保護闆自耗電過大導緻電芯電壓低。如果電芯電壓正常，則是由于保護闆整個回路不通（元器件虛焊、假焊、FUSE不良、PCB闆内部電路不通、過孔不通、MOS、IC損壞等）。具體分析步驟如下：

（一）、用萬用表黑表筆接電芯負極，紅表筆依次接FUSE、R1電阻兩端，IC的Vdd、Dout、Cout端，P 端（假設電芯電壓為3.8V），逐段進行分析，此幾個測試點都應為3.8V。若不是，則此段電路有問題。

1.FUSE兩端電壓有變化：測試FUSE是否導通，若導通則是PCB闆内部電路不通；若不導通則FUSE有問題（來料不良、過流損壞（MOS或IC控制失效）、材質有問題（在MOS或IC動作之前FUSE被燒壞），然後用導線短接FUSE，繼續往後分析。

2. R1電阻兩端電壓有變化：測試R1電阻值，若電阻值異常，則可能是虛焊，電阻本身斷裂。若電阻值無異常，則可能是IC内部電阻出現問題。

3. IC測試端電壓有變化：Vdd端與R1電阻相連。Dout、Cout端異常,則是由于IC虛焊或損壞。

4. 若前面電壓都無變化，測試B-到P 間的電壓異常，則是由于保護闆正極過孔不通。

（二）、萬用表紅表筆接電芯正極，激活MOS管後，黑表筆依次接MOS管2、3腳，6、7腳，P-端。

1.MOS管2、3腳，6、7腳電壓有變化,則表示MOS管異常。

2.若MOS管電壓無變化，P-端電壓異常，則是由于保護闆負極過孔不通。

二、 短路無保護：

1.VM端電阻出現問題：可用萬用表一表筆接IC2腳，一表筆接與VM端電阻相連的MOS管管腳，确認其電阻值大小。看電阻與IC、MOS管腳有無虛焊。

2. IC、MOS異常：由于過放保護與過流、短路保護共用一個MOS管，若短路異常是由于MOS出現問題，則此闆應無過放保護功能。

3. 以上為正常狀況下的不良，也可能出現IC與MOS配置不良引起的短路異常。如前期出現的BK-901，其型号為‘312D’的IC内延遲時間過長，導緻在IC作出相應動作控制之前MOS或其它元器件已被損壞。注：其中确定IC或MOS是否發生異常最簡易、直接的方法就是對有懷疑的元器件進行更換。

三、 短路保護無自恢複：

1. 設計時所用IC本來沒有自恢複功能,如G2J，G2Z等。

2. 儀器設置短路恢複時間過短，或短路測試時未将負載移開，如用萬用表電壓檔進行短路表筆短接後未将表筆從測試端移開（萬用表相當于一個幾兆的負載）。

3. P 、P-間漏電，如焊盤之間存在帶雜質的松香，帶雜質的黃膠或P 、P-間電容被擊穿,IC Vdd到Vss間被擊穿.（阻值隻有幾K到幾百K）。

4. 如果以上都沒問題，可能IC被擊穿，可測試IC各管腳之間阻值。

四、 内阻大：

1. 由于MOS内阻相對比較穩定，出現内阻大情況，首先懷疑的應該是FUSE或PTC這些内阻相對比較容易發生變化的元器件。

2. 如果FUSE或PTC阻值正常，則視保護闆結構檢測P 、P-焊盤與元器件面之間的過孔阻值，可能過孔出現微斷現象，阻值較大。

3. 如果以上多沒有問題，就要懷疑MOS是否出現異常：首先确定焊接有沒有問題；其次看闆的厚度（是否容易彎折），因為彎折時可能導緻管腳焊接處異常；再将MOS管放到顯微鏡下觀測是否破裂；最後用萬用表測試MOS管腳阻值，看是否被擊穿。

五、 ID異常：

1. ID電阻本身由于虛焊、斷裂或因電阻材質不過關而出現異常：可重新焊接電阻兩端，若重焊後ID正常則是電阻虛焊，若斷裂則電阻會在重焊後從中裂開。

2. ID過孔不導通：可用萬用表測試過孔兩端。

3. 内部線路出現問題：可刮開阻焊漆看内部電路有無斷開、短路現象。

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