鋰離子電池因能量密度高，使得難以確保電池的安全性。具體而言，在過度充電情況下，電池溫度上升后能量將過剩，所以電解液分解而發生氣體，因內壓上升而導致有發火或決裂的危機。反之，在過度放電情況下，電解液因分解導致電池特性劣化及耐久性劣化(即充電次數下降)。

鋰離子電池的保護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。鋰離子電池的保護電路是由保護IC、及兩顆Power-MOSFET所構成。其間保護IC為監督電池電壓；當有過度充電及放電情況時，則切換以外掛的Power-MOSFET來保護電池，保護IC的功用為: (1)過度充電保護、(2)過度放電保護、(3)過電流/短路保護。以下就這三項功用的保護動作加以說明

當鋰電池發生過度充電時,電池內電解質會被分解,使得溫度上升并發生氣體,使得壓力上升而或許引起自燃或爆裂的危機,鋰電池保護IC用意就是要防止過充電的景象發生。

過度充電保護IC原理：在過度放電的景象下,電解液因分解而導致電池特性劣化,并構成充電次數的下降,鋰電池保護IC用以保護其過放電的情況發生, 到達保護動作。當鋰電池接上充電器,且此時鋰電池電壓高于過放電電壓時,過放電保護功用方可解除。?

其他,為了關于脈沖放電之景象,過放偵測設有推延時間用以防備此種誤動作的發生。因為不明原因(放電時或正負極遭金屬物誤觸)構成過電流或短路電流發生,為確保安全,使其間斷放電。?

電流保護IC原理：

公式為：假定V-=0.2V, Rds(on)=25mΩ,則保護電流的巨細為I=4A

?相同的,過電流檢出也有必要要設有推延時間以防有忽然的電流流入時,會發生誤動作,使其發生保護的誤動作。?一般在過電流發生后,若能移除過電流之要素(例如:立刻與負載脫離..),就會回復其正常情況,可以再實行正常的充放電動作。除了上述的鋰電池保護IC功用之外,現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"鋰電池保護IC為例---R5426

當聯接充電器在充電時忽然有過電流發生(充電器損壞),即發生充電時過電流檢測,此時將Cout將由High'Low,Power MOS由ON'OFF,到達保護之動作。

注:Vdet4為-0.1V

(2)?? 縮短測試時間：(A)? 當我們將R5426之DS pin open時,此時delay time為規范書上所示；(B)? 當我們將R5426之DS pin接VDD時,此時delay time將只要1/90；(C)? 當我們將R5426之DS pin接Vim(min=1.2V,max=VDD-1.1V),此時將可忽略delay time。

(3)?? 過充時鎖住形式(Latch)：鋰電池一直重復著做著充電放電充電放電的動作, Power MOS的Gate將反復的High/Low,這樣或許會使MOSFET變熱.,也一起關于電池的壽命構成引想,由此可知Latch Mode的重要性。假設鋰電時保護電路在偵測到過充電保護時有Latch Mode,MOSFET將不會變熱,且安全性相對的進步許多。在偵測到過充電保護之后,只要有聯接充電器在電池包上,此時之情況及抵達過充時鎖住形式,因此,盡管鋰電池的電壓一值下降,但不會發生再充電的景象.要解除這個情況,只要將充電器移除并聯接負載即可回復充放電的情況。?

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

(A)?? 過度充電保護的高精化；(B)?? 減低保護IC的耗電流到達過度放電保護目的；(C)?? 過電流/短路保護需有低偵測電壓及高精度的要求；(D)?? 完結耐壓值，當抵達保護時,其靜態耗電流有必要要小(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導致電壓低到0V,故保護IC需求在0V也可以充電的動作。

包裝方面,現在已由SOT23-6逐漸的朝向SON6,將來還有CSP的Package,甚至COB產品的出現,用以滿足現在所側重的輕浮短小，而保護IC也不是一切的功用都一定有必要要用的,可根據不同的鋰電池資料開發出單一保護(如:只要過充保護或過放保護功用),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.?

當然，功用組件單晶化是共同的政策，如現在行動電話制造商都朝向將保護IC、充電電路、電源管理IC等外圍電路集成單芯片，與邏輯IC構成雙芯片的芯片組，但現在要使Power MOS的開路阻抗下降，難以與其它IC合組，即使以特別技能制成單芯片，恐怕本錢將會過高，因此，保護IC的單晶化將需一段時間來處理。

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