鋰離子電池能量密度高，很難保證其安全性。具體來(lái)說(shuō)，在過(guò)充的情況下，電池溫度升高后能量會(huì )過(guò)剩，因此電解液會(huì )分解產(chǎn)生氣體，導致內部壓力升高而有著(zhù)火或破裂的危險。相反，在過(guò)放電的情況下，由于電解質(zhì)的分解(即充電次數減少)，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(guò)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(gè)功率MOSFET組成。同時(shí)，保護IC監控電池電壓；出現過(guò)充放電時(shí)，切換到插入式Power-MOSFET保護電池。保護IC的功能是：(1)過(guò)充電保護，(2)過(guò)放電保護和(3)過(guò)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(guò)充時(shí)，電池中的電解液會(huì )分解，導致溫度上升，產(chǎn)生氣體，導致壓力上升，可能會(huì )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(guò)充電。

過(guò)充保護IC原理：在過(guò)放電場(chǎng)景下，電解液分解導致電池特性變差，充電次數減少。鋰電池保護集成電路用于防止鋰電池過(guò)放電，達到保護作用。當鋰電池連接到充電器且鋰電池電壓高于過(guò)放電電壓時(shí)，過(guò)放電保護功能可被解除。

另外，對于脈沖放電的場(chǎng)景，過(guò)放電檢測有延時(shí)時(shí)間，防止這種誤操作。由于不明原因(放電時(shí)或正負極被金屬物體意外觸碰)而出現過(guò)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，需要設置過(guò)流檢測的延時(shí)時(shí)間，防止電流突然流入時(shí)誤動(dòng)作和保護誤動(dòng)作。一般來(lái)說(shuō)，在過(guò)電流發(fā)生后，如果過(guò)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(jìn)行正常的充電和放電動(dòng)作。

當連接的充電器在充電過(guò)程中突然出現過(guò)流(充電器損壞)，即充電過(guò)程中出現過(guò)流檢測。此時(shí)，Cout將從高電平切換到低電平，功率mos從開(kāi)/關(guān)切換到保護狀態(tài)。

注：Vdet4為-0.1V。

(2)縮短測試時(shí)間：(a)當我們打開(kāi)R5426的DSPIN時(shí)，延遲時(shí)間如說(shuō)明書(shū)所示；(b)當我們將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(guò)充的閂鎖形式：鋰電池不斷重復充放電動(dòng)作，功率MOS的柵極會(huì )反復高/低，可能使MOSFET發(fā)熱。同時(shí)，電池的壽命構成了一個(gè)思想，這表明了鎖存模式的重要性。假設檢測過(guò)充保護時(shí)保護電路有latch模式，MOSFET不會(huì )發(fā)熱，安全性相對提高。檢測到過(guò)充保護后，只要有充電器接入電池組，此時(shí)的情況和達到過(guò)充時(shí)的鎖定形式，因此，雖然鋰電池電壓下降，但不會(huì )出現再充電的場(chǎng)景。要解除這種情況，只需拆下充電器，接上負載，恢復充放電情況即可。

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

(a)高精度的過(guò)充電保護；(b)降低保護集成電路的電流消耗，以達到過(guò)放電保護的目的；(c)過(guò)流/短路保護要求低檢測電壓和高精度；(d)結束耐壓值。當它達到保護時(shí)，它的靜態(tài)電流消耗需要很小(0.1uA)。有些電池在存放過(guò)程中因為時(shí)間過(guò)長(cháng)或者異常原因，電壓可能低至0 V，所以保護IC可以0V充電。