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過剩，因此電解液會分解產(chǎn)生氣體，導(dǎo)致內(nèi)部壓力升高而有著火或破裂的危險。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。鋰離子電池保護電路由保護IC和兩個功率MOSFET組成。同時，保護IC監(jiān)控電池電壓；出現(xiàn)過充放電時，切換到插入式Power-MOSFET保護電池。保護IC的功能是：(1)過充電保護，(2)過放電保護和(3)過電流/短路保護。下面將解釋這三種功能的保護作用。

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

過充保護IC原理：在過放電場景下，電解液分解導(dǎo)致電池特性變差，充電次數(shù)減少。鋰電池保護集成電路用于防止鋰電池過放電，達到保護作用。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，過放電保護功能可被解除。

另外，對于脈沖放電的場景，過放電檢測有延時時間，防止這種誤操作。由于不明原因(放電時或正負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IC的原理：

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

同樣，需要設(shè)置過流檢測的延時時間，防止電流突然流入時誤動作和保護誤動作。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，立即與負載分離.)，它將返回到其正常狀態(tài)，并且可以再次進行正常的充電和放電動作。

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。此時，Cout將從高電平切換到低電平，功率mos從開/關(guān)切換到保護狀態(tài)。

注：Vdet4為-0.1V。

(2)縮短測試時間：(a)當(dāng)我們打開R5426的DSPIN時，延遲時間如說明書所示；(b)當(dāng)我們將R5426的DS引腳連接到VDD時，延遲時間將僅為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，延遲時間可以忽略。

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

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

(a)高精度的過充電保護；(b)降低保護集成電路的電流消耗，以達到過放電保護的目的；(c)過流/短路保護要求低檢測電壓和高精度；(d)結(jié)束耐壓值。當(dāng)它達到保護時，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為時間過長或者異常原因，電壓可能低至0 V，所以保護IC可以0V充電。