鋰離子電池的保護(hù)電路就是要確保這樣的過度充電及放電情況時的安全性，并防止特性的劣化。鋰離子電池的保護(hù)電路是由保護(hù)IC、及兩顆Power-MOSFET所構(gòu)成。其間保護(hù)IC為監(jiān)督電池電壓；當(dāng)有過度充電及放電情況時，則切換以外掛的Power-MOSFET來保護(hù)電池，保護(hù)IC的功用為:(1)過度充電保護(hù)、(2)過度放電保護(hù)、(3)過電流/短路保護(hù)。以下就這三項功用的保護(hù)動作加以說明

當(dāng)鋰離子電池發(fā)生過度充電時,電池內(nèi)電解質(zhì)會被分解,使得溫度上升并發(fā)生氣體,使得壓力上升而或許引起自燃或爆裂的危機(jī),鋰離子電池保護(hù)IC用意就是要防止過充電的景象發(fā)生。

過度充電保護(hù)IC原理：在過度放電的景象下,電解液因分解而導(dǎo)致電池特性劣化,并構(gòu)成充電次數(shù)的下降,鋰離子電池保護(hù)IC用以保護(hù)其過放電的情況發(fā)生,到達(dá)保護(hù)動作。當(dāng)鋰離子電池接上充電器,且此時鋰離子電池電壓高于過放電電壓時,過放電保護(hù)功用方可解除。

其他,為了有關(guān)脈沖放電之景象,過放偵測設(shè)有推延時間用以防備此種誤動作的發(fā)生。因為不明原因(放電時或正負(fù)極遭金屬物誤觸)構(gòu)成過電流或短路電流發(fā)生,為確保安全,使其間斷放電。

電流保護(hù)IC原理：

公式為：假定V-=0.2V,Rds(on)=25m,則保護(hù)電流的巨細(xì)為I=4A

相同的,過電流檢出也有必要要設(shè)有推延時間以防有忽然的電流流入時,會發(fā)生誤動作,使其發(fā)生保護(hù)的誤動作。一般在過電流發(fā)生后,若能移除過電流之要素(例如:立刻與負(fù)載脫離..),就會回復(fù)其正常情況,可以再實行正常的充放電動作。除了上述的鋰離子電池保護(hù)IC功用之外,現(xiàn)在還有一些新的功用值得我們留意,以東瑞電子所獨家代理的"Ricoh"鋰離子電池保護(hù)IC為例---R5426

當(dāng)聯(lián)接充電器在充電時忽然有過電流發(fā)生(充電器損壞),即發(fā)生充電時過電流檢測,此時將Cout將由High'Low,PowerMOS由ON'OFF,到達(dá)保護(hù)之動作。

注:Vdet4為-0.1V

(2)縮短測試時間：(A)當(dāng)我們將R5426之DSpinopen時,此時delayTIme為規(guī)范書上所示；(B)當(dāng)我們將R5426之DSpin接VDD時,此時delayTIme將只要1/90；(C)當(dāng)我們將R5426之DSpin接Vim(min=1.2V,max=VDD-1.1V),此時將可忽略delayTIme。

(3)過充時鎖住形式(Latch)：鋰離子電池一直重復(fù)著做著充電放電充電放電的動作,PowerMOS的Gate將反復(fù)的High/Low,這樣或許會使MOSFET變熱.,也一起有關(guān)電池的壽命構(gòu)成引想,由此可知LatchMode的重要性。假設(shè)鋰電時保護(hù)電路在偵測到過充電保護(hù)時有LatchMode,MOSFET將不會變熱,且安全性相對的進(jìn)步許多。在偵測到過充電保護(hù)之后,只要有聯(lián)接充電器在電池包上,此時之情況及抵達(dá)過充時鎖住形式,因此,盡管鋰離子電池的電壓一值下降,但不會發(fā)生再充電的景象.要解除這個情況,只要將充電器移除并聯(lián)接負(fù)載即可回復(fù)充放電的情況。

(4)縮小保護(hù)電路組件:將過充電和短路保護(hù)用的推延電容給內(nèi)包到保護(hù)IC里面

(A)過度充電保護(hù)的高精化；(B)減低保護(hù)IC的耗電流到達(dá)過度放電保護(hù)目的；(C)過電流/短路保護(hù)需有低偵測電壓及高精度的要求；(D)完結(jié)耐壓值，當(dāng)?shù)诌_(dá)保護(hù)時,其靜態(tài)耗電流有必要要小(0.1uA)，有些電池在存放的過程中或許因為放太久或不正常的原因?qū)е码妷旱偷?V,故保護(hù)IC需求在0V也可以充電的動作。

包裝方面,現(xiàn)在已由SOT23-6逐漸的朝向SON6,將來還有CSP的Package,甚至COB產(chǎn)品的出現(xiàn),用以滿足現(xiàn)在所側(cè)重的輕浮短小，而保護(hù)IC也不是一切的功用都一定有必要要用的,可根據(jù)不同的鋰離子電池資料開發(fā)出單一保護(hù)(如:只要過充保護(hù)或過放保護(hù)功用),可大大的削減本錢及空間,這對我們來說可未嘗不是一件功德.