鋰離子電池集成保護電路的基本功能

鋰離子電池的保護電路必須具有以下3個功能：
① 過充監(jiān)測：過充監(jiān)測電路可防止鋰離子電池的特性劣化、起火及破裂，確保安全性。
② 過放監(jiān)測：過放監(jiān)測電路可防止電池特性劣化，確保鋰離子電池的使用壽命。
③過電流監(jiān)測：過電流監(jiān)測電路可防止FET的損壞，并可進行短路保護，以及確保搬運時的安全性。
        鋰離子電池（鋰電池）采用集成保護電路，可提高鋰離子電池的安全性和可靠性，并可延長鋰離子電池的使用壽命。在鋰離子電池正常工作狀態(tài)下，保護電路的FET都為接通狀態(tài)。為了提高鋰離子電池放電電流及充電電流的利用效率，F(xiàn)ET應(yīng)采用導(dǎo)通阻抗較小的功率MOS管。
（1）過充電保護
        當鋰離子電池在充電過程中已經(jīng)達到了滿充電狀態(tài)時，若鋰離子電池電壓繼續(xù)上升，則將進入過充電狀態(tài)。此時鋰離子電池內(nèi)部的電解液發(fā)生分解，存在著使鋰離子電池引燃或破裂的危險性。因此，鋰離子電池必須在恒流、恒壓下進行充電，并精確地控制鋰離子電池的充電電壓。過充電保護功能是指在鋰離子電池電壓達到設(shè)定值時，禁止充電器繼續(xù)對鋰離子電池充電，即控制過充電保護的FET變成關(guān)斷狀態(tài)，停止充電過程。當檢測到鋰離子電池電壓低于設(shè)定值時，控制過充電保護FET導(dǎo)通，允許充電器對鋰離子電池充電。通過設(shè)定過充檢測電壓可提高鋰離子電池的安全性（防止內(nèi)壓上升）。為防止采用脈沖充電方式及由于噪聲而引起過充電保護誤動作，需要設(shè)定延遲時間，集成保護電路可以利用外接電容來設(shè)定延遲時間。
（2）過放電保護
        鋰離子電池沒有記憶效應(yīng)，是一種十分理想的二次電池。但如果使其放電到終點，鋰離子的特性將發(fā)生改變，從而縮短鋰離子電池的使用壽命。為此，需設(shè)置鋰離子電池過放電保護功能。過放電保護功能是在鋰離子電池的電壓變低時，停止對負載放電。將保護電路中控制過放電的FET由導(dǎo)通變?yōu)榻刂範顟B(tài)，禁止鋰離子電池繼續(xù)放電。該過程正好與過充電保護動作相反。
（3）過電流保護
         鋰離子電池在保管或攜帶過程中，由于不慎使電池的正、負極之間被金屬導(dǎo)體所短路，或者由于負載設(shè)備的故障使鋰離子電池處于短路狀態(tài)時，都會在鋰離子電池中流過較大的電流，進而使鋰離子電池存在著引然或破裂的危險性。為此，需設(shè)置鋰離子電池過電流保護功能。過電流保護功能是在出現(xiàn)大電流時終止對負載的放電，此功能的目的在于保護鋰離子電池及保護電路的FET，確保鋰離子電池在工作狀態(tài)下的安全性。過電流檢測采用FET的導(dǎo)通電阻作為檢測電阻，監(jiān)視其端電壓的變化情況，若比所設(shè)定的保護電壓值高，則立即使鋰離子電池停止放電。
         過電流檢測必須設(shè)置延遲時間，若沒有延遲時間，當保護電路的FET突然有電流增加時，檢測電路將檢測出過電流而使過電流保護動作。因此，集成保護電路設(shè)有在短路時和突然有電流流入時的兩種不同狀況的檢測。
        鋰離子電池雖然具備了上述這些保護功能，但為了確保安全性起見，在保護電路等出現(xiàn)故障時或者使用充電器時，必須注意不使鋰離子電池的工作狀態(tài)進入鋰離子電池的禁止使用工作區(qū)。