鋰離子電池保護(hù)除了控制IC和MOSFET外，還有一個(gè)重要元件：熔斷器，它在電路中起著二級(jí)過(guò)流保護(hù)作用，由于它的電阻很小在電路中消耗的能量可以忽略不計(jì)，所以成為很多電池廠商考慮將PTC聚合物替換為新型疊層多元陶瓷片式熔斷器的主要原因。這里講結(jié)合鋰電池充電保護(hù)過(guò)程原理為大家闡釋如何設(shè)計(jì)鋰離子電池的熔斷保護(hù)。

鋰離子充電電池使用過(guò)程中，過(guò)充電、過(guò)放電和過(guò)電流都將會(huì)影響電池使用壽命和性能及安全，充電電池中熔斷器作為二級(jí)過(guò)流保護(hù)配合IC控制環(huán)路有效監(jiān)測(cè)并防止對(duì)電池產(chǎn)生損害。

近年來(lái)隨著移動(dòng)電器的小型化及普及，而鋰離子充電電池具有小型、重量輕、輸出電壓高、放電電壓穩(wěn)定、儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，使得電器配套的鋰離子充電電池用量猛增。

鋰離子充電電池是鋰電池中的一種（即可充電的二次電池），在電池中放置保護(hù)線路，可有效的保護(hù)電池在過(guò)充、過(guò)放及過(guò)流或使用不當(dāng)而損壞。熔斷器作為過(guò)流保護(hù)器件，可保護(hù)鋰離子充電電池在充電或放電過(guò)程中的大電流及短路而造成電池?fù)p害。

這里以圖1（典型鋰離子充電電池保護(hù)電路圖）為例來(lái)說(shuō)明電池保護(hù)電路及工作原理：

此保護(hù)回路由兩個(gè)MOSFET和一個(gè)控制IC外加一些阻容元件構(gòu)成?？刂艻C負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)電池電壓，并控制兩個(gè)MOSFET的柵極，MOSFET在電路中起開(kāi)關(guān)作用，分別控制著充電回路與放電回路的導(dǎo)通與關(guān)斷，fuse為熔斷器起二級(jí)保護(hù)，C2為延時(shí)電容，該電路具有過(guò)充電保護(hù)、過(guò)放電保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)與短路保護(hù)等功能。

正常工作狀態(tài)

在正常充、放電時(shí)，電路中控制IC的C0與D0腳高電平，V1、V2都導(dǎo)通。充電電流從Input+流入，經(jīng)熔斷器向電池充電，經(jīng)V1、V2后由Input-流出。正常放電時(shí)，電流經(jīng)Input-及V2、V1流向電池負(fù)極，其電流方向與充電電流方向相反。由于V1、V2的導(dǎo)通電阻Rds（ON）極小，此狀態(tài)下的消耗電流為μA級(jí)因此損耗很小。

過(guò)充電保護(hù)

電池在被充電初期為恒流充電，隨著充電時(shí)間的延長(zhǎng)，電池電壓亦會(huì)上升，在此過(guò)程中當(dāng)IC檢測(cè)到電池電壓達(dá)到過(guò)充電檢測(cè)電壓（該數(shù)值由控制IC決定）時(shí)，則C0腳由高電壓轉(zhuǎn)為低電壓，使控制充電的MOSFET柵極為關(guān)斷狀態(tài)，即V2由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷從而切斷充電回路，使充電器無(wú)法對(duì)電池進(jìn)行充電起到保護(hù)作用。過(guò)充電檢測(cè)對(duì)應(yīng)于脈沖充電及由于噪聲而產(chǎn)生的誤動(dòng)作，需要設(shè)定延遲時(shí)間，延遲時(shí)間由C2決定，一般設(shè)為1s左右。