鋰離子電池能量密度高，很難保證其安全性。具體來說，在過充的情況下，電池溫度升高后能量會(huì)過剩，因此電解液會(huì)分解產(chǎn)生氣體，導(dǎo)致內(nèi)部壓力升高而有著火或破裂的危險(xiǎn)。相反，在過放電的情況下，由于電解質(zhì)的分解(即充電次數(shù)減少)，電池特性和耐久性變差。

鋰離子電池的保護(hù)電路是為了確保在這種過充電和放電條件下的安全性，并防止特性惡化。鋰離子電池保護(hù)電路由保護(hù)IC和兩個(gè)功率MOSFET組成。同時(shí)，保護(hù)IC監(jiān)控電池電壓；出現(xiàn)過充放電時(shí)，切換到插入式Power-MOSFET保護(hù)電池。保護(hù)IC的功能是：(1)過充電保護(hù)，(2)過放電保護(hù)和(3)過電流/短路保護(hù)。下面將解釋這三種功能的保護(hù)作用。

鋰電池過充時(shí)，電池中的電解液會(huì)分解，導(dǎo)致溫度上升，產(chǎn)生氣體，導(dǎo)致壓力上升，可能會(huì)引起自燃或爆炸的危機(jī)。鋰電池保護(hù)集成電路的目的是防止過充電。

過充保護(hù)IC原理：在過放電場(chǎng)景下，電解液分解導(dǎo)致電池特性變差，充電次數(shù)減少。鋰電池保護(hù)集成電路用于防止鋰電池過放電，達(dá)到保護(hù)作用。當(dāng)鋰電池連接到充電器且鋰電池電壓高于過放電電壓時(shí)，過放電保護(hù)功能可被解除。

另外，對(duì)于脈沖放電的場(chǎng)景，過放電檢測(cè)有延時(shí)時(shí)間，防止這種誤操作。由于不明原因(放電時(shí)或正負(fù)極被金屬物體意外觸碰)而出現(xiàn)過電流或短路電流。為了保證安全，是間歇性排放的

電流保護(hù)IC的原理：

公式為：若V-=0.2V，RDS(ON)=25m，則保護(hù)電流的大小為I=4A。

同樣，需要設(shè)置過流檢測(cè)的延時(shí)時(shí)間，防止電流突然流入時(shí)誤動(dòng)作和保護(hù)誤動(dòng)作。一般來說，在過電流發(fā)生后，如果過電流的元件可以被去除(例如，立即與負(fù)載分離.)，它將返回到其正常狀態(tài)，并且可以再次進(jìn)行正常的充電和放電動(dòng)作。

當(dāng)連接的充電器在充電過程中突然出現(xiàn)過流(充電器損壞)，即充電過程中出現(xiàn)過流檢測(cè)。此時(shí)，Cout將從高電平切換到低電平，功率mos從開/關(guān)切換到保護(hù)狀態(tài)。

注：Vdet4為-0.1V。

(2)縮短測(cè)試時(shí)間：(a)當(dāng)我們打開R5426的DSPIN時(shí)，延遲時(shí)間如說明書所示；(b)當(dāng)我們將R5426的DS引腳連接到VDD時(shí)，延遲時(shí)間將僅為1/90；(c)當(dāng)我們將R5426的DS引腳連接到Vim(最小值=1.2V，最大值=VDD-1.1V)時(shí)，延遲時(shí)間可以忽略。

(3)過充的閂鎖形式：鋰電池不斷重復(fù)充放電動(dòng)作，功率MOS的柵極會(huì)反復(fù)高/低，可能使MOSFET發(fā)熱。同時(shí)，電池的壽命構(gòu)成了一個(gè)思想，這表明了鎖存模式的重要性。假設(shè)檢測(cè)過充保護(hù)時(shí)保護(hù)電路有l(wèi)atch模式，MOSFET不會(huì)發(fā)熱，安全性相對(duì)提高。檢測(cè)到過充保護(hù)后，只要有充電器接入電池組，此時(shí)的情況和達(dá)到過充時(shí)的鎖定形式，因此，雖然鋰電池電壓下降，但不會(huì)出現(xiàn)再充電的場(chǎng)景。要解除這種情況，只需拆下充電器，接上負(fù)載，恢復(fù)充放電情況即可。

(4)縮小保護(hù)電路元件：用于過充和短路保護(hù)的延時(shí)電容內(nèi)部包裹在保護(hù)IC中。

(a)高精度的過充電保護(hù)；(b)降低保護(hù)集成電路的電流消耗，以達(dá)到過放電保護(hù)的目的；(c)過流/短路保護(hù)要求低檢測(cè)電壓和高精度；(d)結(jié)束耐壓值。當(dāng)它達(dá)到保護(hù)時(shí)，它的靜態(tài)電流消耗需要很小(0.1uA)。有些電池在存放過程中因?yàn)闀r(shí)間過長(zhǎng)或者異常原因，電壓可能低至0 V，所以保護(hù)IC可以0V充電。