锂电池加保护板和不加保护板有什么区别？

最近有小伙伴问小蒲，说锂电池一定要加保护板吗？小蒲的回答是：一定并且非常肯定是要加的。原因很简单粗暴：锂离子电池有保护板，就可以控制锂电芯在规定的工作环境内工作，不会出现爆炸，燃烧等现象；反之，则会有风险。

那么今天小蒲就这个问题来给大家讲一讲，锂电池之所以需要加保护板的原理，以及不加保护板和加保护板有什么区别，这样大家就更清楚保护板的作用，以及在锂电池中的重要性了！之前小蒲也有专门讲到过关于锂电池保护板的内容，「小蒲说电池」什么是锂电池保护板？忘记的小伙伴，建议好好复习哦~

首先，锂电池的保护板是保护电池不会出现过充或者过放等问题，可延长电池的使用寿命。

1、过充保护： 在给电池充电时，电压达到电池最高电压(4.2V)时，保护板就会主动断电封闭，显示充溢不在持续充电了。构成的一种过冲保护效果。

2、短路保护： 当电池不小心短路时，保护板会在几毫秒内主动封闭，不会再通电，这时便是正负极碰到一块也没事，构成的一种短路保护不会引起爆破事件发生。

3、过电流保护： 当电池放电时，保护板会有一个最大的限制电流，不同产品是不相同的，当放电超越这个电流保护板也会主动封闭。

锂电池之所以需要使用到保护板，是因为当电池的电量快要用完时，电压到一个要求的最低值，保护板也会封闭，不能再放电了，产品因此会主动关机，构成一种过放保护效果。比如：像18650锂离子电池单节标称电压一般为3.6V或3.7V；最小放电停止电压一般为2.75V。加了保护板，充电保护电压可在4.125V保护，放电保护电压可在2.4V保护，充电电流可在锂离子电池的最大承受范围内。

当然，也有不加保护板的18650电池，尺度比加保护板的电池要短，是由于一些设备初始设计无法运用加保护板的电池。不加保护板的18650电池虽然成本低，价格相对会便宜不少，但是风险成本更高。就小蒲个人来讲是不建议的，而且也不是很安全。

其次，锂离子电池保护板的用途就是为了确保锂离子电池安全和延长使用寿命而存在的。没有保护板不但寿命难以保证还非常危险。 锂离子电池组装设备当中在锂离子电池自身设计中能够完全地替代保护板的用途时，锂离子电池就能够不要保护板，但现阶段，锂离子电池还是要保护板的。

总之，大家需要知道的就是，锂电池要加保护板！锂电池要加保护板！锂电池要加保护板！（重要的事情说三遍）

如果你也对锂电池感兴趣，欢迎留言交流和小蒲一起探讨哦！有关锂电池的技术问题，可以与小蒲切磋哦！或者有不懂电池的，也可以向小蒲咨询，毕竟小蒲是专业做电池的，能让你少走弯路哦！

单节锂电池保护电路设计详解

文章目录

简介

单节锂电池保护芯片DW01V

过电压充电保护及恢复过程

过电压放电保护及恢复过程

过电流放电和电池短路保护及恢复过程

简介

我们在设计需求要使用锂电池的产品时，需要对锂电池进行保护电路设计，在此基础上才可以进行充电电路设计。对于锂电池的充电电路的设计之前有讲解，这里就不在介绍，感兴趣的朋友可以去我头条文章查看。那么锂电池的保护电路如何设计呢？这篇文章将给你解答。

我们在了解锂电池的基础知识后，我们会知道，锂电池需要做过电压充电保护、过电压放电保护、过流放电保护、短路保护等。所以我们在设计锂电池保护电路的时候，至少要实现以上保护功能。

下面我就介绍下市场上常用的一种保护方案，单节锂电池保护芯片DW01和Nmos管8205A组成的保护方案。类似的单节锂电池保护芯片有很多，都是大同小异，我们在对芯片选型时可以根据成本、供应的稳定和实际情况选择。下面我就以DW01V芯片进行介绍。

单节锂电池保护芯片DW01V

DW01V是单节锂离子或锂聚合物电池的理想保护芯片。DW01V是一款高精度的锂电池保护电路。正常状态下，如果对电池进行充电，则DW01V可能会进入过电压充电保护状态；同时，满足一定条件后，又会恢复到正常状态。如果对电池放电，则可能会进入过电压放电保护状态或过电流放电保护状态；同时，满足一定条件后，也会恢复到正常状态。

我们先来看下DW01V的引脚相关信息，如下图：

DW01V引脚信息及封装

DW01V引脚描述

再看下它的内部框图和典型应用电路吧，如下图：

DW01V内部框图

DW01V典型应用电路图

DW01V部分参数如下表，其他参数详情请查验手册。

DW01V部分参

在正常状态下，DW01V由电池供电，其VDD端电压在过电压充电保护阈值VOC和过电压放电保护阈值VOD之间，VM端电压在充电器检测电压（VCHG）与过电流放电保护阈值（VEDI）之间，COUT端和DOUT端都输出高电平，外接充电控制N-MOS管Q1和放电控制N-MOS管Q2均导通。此时，既可以使用充电器对电池充电，也可以通过负载使电池放电。

过电压充电保护及恢复过程

对电池进行充电，如果使VDD端电压升高超过过电压充电保护阈值VOC，且持续时间超过过电压充电保护延迟时间tOC，则DW01V将使充电控制端COUT由高电平转为VM端电平（低电平），从而使外接充电控制N-MOS管Q1关闭，充电回路被"切断"，即DW01V进入过电压充电保护状态。

有以下两种条件可以使DW01V从过电压充电保护状态恢复到正常状态：

1）电池由于"自放电"使VDD端电压低于过电压充电恢复阈值VOCR；

2）通过负载使电池放电（注意，此时虽然Q1关闭，但由于其体内二极管的存在，使放电回路仍然存在），当VDD端电压低于过电压充电保护阈值VOC，且VM端电压高于过电流放电保护阈值VEDI（在Q1导通以前，VM端电压将比VSS端高一个二极管的导通压降）。DW01V恢复到正常状态以后，充电控制端COUT将输出高电平，使外接充电控制N-MOS管Q1回到导通状态。DW01V进入过电压充电保护状态后，如果外部一直接有充电器，致使VM电压小于充电器检测电压（VCHG），那么即使当其VDD降至VOCR以下，DW01V也不会恢复到正常状态。此时必须去掉充电器，DW01V才会回到正常状态。

过电压放电保护及恢复过程

正常状态下，如果电池放电使VDD端电压降低至过电压放电保护阈值VOD，且持续时间超过过电压放电保护延迟时间tOD，则DW01V将使放电控制端DOUT由高电平转为VSS端电平（低电平），从而使外接放电控制N-MOS管Q2关闭，放电回路被"切断"，即DW01V进入过电压放电保护状态。同时，VM端电压将通过内部电阻RVMD被上拉到VDD。在过电压放电保护状态下，VM端（亦即VDD端）电压总是高于电池短路保护阈值VSHORT，满足此条件后，电路会进入"省电"的低功耗模式。此时，VDD端的电流将低于0.7μA。

对于处在低功耗模式下电路，如果对电池进行充电（同样，由于Q2体内二极管的存在，此时的充电回路也是存在的），使DW01V电路的VM端电压低于电池短路保护阈值VSHORT，则它将恢复到过电压放电保护状态，此时，放电控制端DOUT仍为低电平，Q2还是关闭的。

如果此时停止充电，由于VM端仍被RVMD上拉到VDD，大于电池短路保护阈值VSHORT，因此DW01V又将回到低功耗模式；

只有继续对电池充电，当VDD端电压大于过电压放电保护阈值VOD时，DW01V才可从过电压放电保护状态恢复到正常状态。

如果不使用充电器，由于电池去掉负载后的"自升压"，可能会使VDD端电压超过过电压放电恢复阈值VODR，此时DW01V也将从过电压放电保护状态恢复到正常状态；

DW01V恢复到正常状态以后，放电控制端DOUT将输出高电平，使外接充电控制N-MOS管Q2回到导通状态。

过电流放电和电池短路保护及恢复过程

正常状态下，通过负载对电池放电DW01V电路的VM端电压将随放电电流的增加而升高。如果放电电流增加使VM端电压超过过电流放电保护阈值VEDI，且持续时间超过过电流放电保护延迟时间tEDI，则DW01V进入过电流放电保护状态；

如果放电电流进一步增加使VM端电压超过电池短路保护阈值VSHORT，且持续时间超过短路延迟时间tSHORT，则DW01V进入电池短路保护状态。

DW01V处于过电流放电/电池短路保护状态时，DOUT端将由高电平转为VSS端电平，从而使外接放电控制N-MOS管Q2关闭，放电回路被"切断" ；

同时，VM端将通过内部电阻RVMS连接到VSS，放电负载取消后，VM端电平即变为VSS端电平。

在过电流放电/电池短路保护状态下，当VM端电压由高降低至低于过电流放电保护阈值VEDI，且持续时间超过过电流放电恢复延迟时间tEDIR，则DW01V可恢复到正常状态。因此，在过电流放电/电池短路保护状态下，当所有的放电负载取消后，DW01V即可"自恢复"DW01V恢复到正常状态以后，放电控制端DOUT将输出高电平，使外接充电控制N-MOS管Q2回到导通状态。

锂电池保护电路工作状态图

好了，这个锂电池保护电路暂时就介绍到这里，其他更多详情还是多查阅手册吧。欢迎大家评论交流，如果觉得我这篇文章写到很好到话，就转发出去分享给更多到朋友吧。最后欢迎大家点赞评论转发收藏，跟多好文章欢迎关注我——单片机嵌入式爱好者 。这里先透露下，下一篇文件介绍设计一个充电宝电路，期待的就关注我吧。

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