由于锂电池本身材料的特性：不能被过充、过放、过流、短路及超高温充放电，所以我们平时用的锂电池出厂的时候都会配套保护电路板，来规避以上这些情况对锂电池本身可能带来的损害。在它的保护下，可以控制锂电池的输出电压在一个安全电压区间，即电池的充放电终止电压和截止电压。

如果电池的工作电压超出安全范围，就有可能在电池内部发生不可逆转的伤害，导致电池衰减，体现在电池的内阻增加，容量下降。

一、什么是锂电池保护板

市面上的锂电池保护板大同小异，不同的是针对的电池的数量不同，电路会有所增加。

带有电池保护板的锂电池

锂电池保护板主要技术功能：过充保护、过放保护、过流\短路保护、过温保护、均衡保护。

在锂电池保护板上通常集成有控制IC、MOS管、电阻电容、保险丝FUSE等组成，如下图所示：

常见到的锂电池保护板电路图

图中的两个N沟道MOS管分别控制充电和放电的通断。并联的二极管是MOS管的寄生二极管。

在对外界口中，TH为温度检测，内部是一个10K NTC接到电池负极；ID是电池在位检测，一般是47K/10K电阻接到电阻负极，有的是0R电阻；TH和ID均是选配，并不是所有锂电池都有的。

二、锂电池保护板的主要作用

1、过充保护

当电池充电时，电流从电池包的正极流入，经过FUSE后从负极流出，最下方的两个MOS管均是导通状态。如下图红色箭头所示方向：

电池充电时电流方向如箭头所示

充电时，控制IC X1会时刻监测第5脚VDD和第6脚VSS之间的电压，当这个电压大于等于过充截止电压且满足过充电压的延时时间时，X1会通过控制第3脚来关闭MOS管Q2，Q2被关闭之后，充电回路被切断（Q2的体二极管D2也是反向截止的），这个时候，电池只能放电。

当下面两个条件满足其一时，便可以解除充电保护：：1，电芯两端的电压下降到保护IC的过充恢复电压。2，在电池包得输出端加负载放电，放电到电压小于过充保护电压。

2、过放保护

电池两端向负载输出电流时，电流按照下图的红色箭头流动。

电池放电时电流方向如箭头所示

放电池，控制芯片IC X1将会通过第5管脚检测C1上的电压。当这个电压小于放电截止电压后并持续一段时间，控制IC将会通过DO管脚控制Q1截止，此时放电回路被切断。

当下面条件满足时，IC X1接触过放保护：拿掉负载，给电池包充电，当VM-VDD之间的电压达到过放恢复电压值时，控制IC X1会重新打开MOS管Q1。

3、过流/短路保护

过流保护则是通过IC X1第2管脚（VM）检测流经控制MOS管电压。如果该电压过大并持续一定时间，控制IC将会关闭Q1，断开放电回路。将输出端负载拿掉，控制IC会自动将Q1重新打开。

保护电流为21A锂电池保护板

过流保护电压VM常常在0.1 ~ 0.2V，这个数值与IC的型号有关。

过流保护数值除了与VM有关之外，也和Q1,Q2两个MOS管的导通电阻有关系。如果MOS管的导通内阻越大，保护电流值就越小。

如：内阻为20mΩ的MOS管，选用的过电流值为0.15V的控制IC，那过流保护的电流应为：0.15V/（0.02*2）=3.75A。

4、控制IC失效时FUSE保护

有的保护板里面会加上保险丝，在控制IC失效之后，起到一个二级保护作用，避免更坏的结果，当然也会增加成本。

保护电流为100A锂电池保护板

三、锂电池保护板与电池管理系统BMS的异同

锂电池保护板与电池管理系统都是对锂电池起保护作用的。它们之间的区别在于：

锂电池保护板是以IC、MOS管和电阻、电容元件组成的，是锂电池的重要元件。

电池管理系统可以编辑且自带电池管理软件，相对来说更加智能，等同于锂电池的大脑，起管控作用。

锂电池保护板在3C锂电池和动力电池领域都有着重要的作用，电池管理系统则在动力电池领域中应用。

电池管理系统相对于电池保护板更好操作，但是在低温中的性能不稳定。

四、锂电池是否可以不用保护板进行充电

对于为什么会有人会产生锂电池可以不用保护板这个想法，很大的原因在于磷酸铁锂电池的出现。因为有消息号称磷酸铁锂电池不怕过充，不怕过放，随之就出现了锂电池不加保护板也可以的论调。

不过，到目前为止，还没有出现公开宣称不使用锂电池保护板的厂家。既然对于这个问题大家都有所争议，那么就先让我们回到保护板本身，回到其定义和用处，才能对锂电池能否可以不使用保护板这个问题有自己的见解。锂电池保护板，顾名思义就是保护锂电池用的。锂电池保护板的作用是保护电池不过放、不过充、不过流，还有就是输出短路保护。

认为锂电池不需要保护板的人觉得锂电池接不接保护板都会坏，而且保护板会把长期不用的锂电池的电放光。很明显是对于保护板的作用并不怎么了解所产生的想法。保护板对于锂电池的作用就相当于多了一层保护屏障，保护板的作用就是为了确保锂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。

所以在锂电池能完全不受过充，过放等的影响时，在锂电池自身的设计中能够完全的替代保护板的作用时，锂电池就能够不需要保护板，但现阶段，锂电池还是需要保护板的。锂电池保护板是为了保护电池，使其不出现过充，过放，短路等问题。既然保护板对于电池的安全保护这么重要，我们最好是使用保护板，避免电池没必要的损坏。

五、如何选用合适的锂电池保护板

1、先明确电池种类（三元、铁锂、钛锂等），再确定电芯电池阻是几串（联）几并（联），根据串数选择。

2、确定电池组充电是同口还是分口，同口是充放电同一根线，分口是充电线和放电线独立。

3、确定保护板所需的电流值：I=P/U，即电流=功率/电压，记住，这个只是理论值。现实中，我们以这个理论值做参考，考虑到载重和上坡及刚启动的环境，一般两轮电动车选这个理论值的2倍以上，三轮电动车选这个理论值的3倍以上，四轮低速车一般有个3.5倍左右即可。逆变器和储能一块，1.2倍也能满足。或者参考电动车的控制器限流，保护板的电流值一定要大于控制器的限流值。

4、均衡是使电池组各串的电池的电压相差不大的情况下，通过均衡电阻放电，使各串电池电压趋向于一致。

5、温控保护，通过测试电池的温度对电池组进行保护。