几种不同的电池保护方案

1.（Safety IC + MOSFET）+ Fuse
这种放案里的 Fuse 有三种：热保险丝， 普通电流保险丝，慢断型电流保险丝。

热保险丝可以较好的保护电池芯避免因发热而产生的起火爆炸，而且成本较低。但是，由于电流大小、环境温度、电路板温度及电池芯温度都容易引起热保险丝的误动作，其不可恢复特性使得这种方案的应用有一定的局限性。

普通电流保险丝成本低，对于电池的过充电保护效果不佳，因为其不能感测电池芯的温度。电池短路容易烧断保险丝，不可恢复，电池报废，因此，这种保护方案主要应用于低端的锂电池。

慢 断 型电流保险丝的动作时间长于 Safety IC 的过电流保护动作时间，这就保证了 Safety IC 作为主动组件的第一级保护作用，不会触发作为 二级保护的保险丝，电池处于安全状态。这种方案对于电池芯的过充电保护效果不佳，但是在电池芯安全的前提下， 此种方案可以满足 LPS 的要求。

2.（Safety IC + Mosfet）+ PTC/MHP

锂电池起火爆炸的可能原因：

A. 由于电路参数设计不当或组件故障导致保护电路实效。

B. 锂电池芯本身不合格，即使正常充电也有可能起火爆炸。

基 于 以上原因，国际上针对锂电池的安规标准明确要求锂电池在一级保护失效的情况下可以安全充放电。因此，为了让锂电池的应用更加安全，在一级保护电 路 （IC/MOSFET）的基础上，又增加了一级被动组件保护，使用可恢复保险器件（PTC 或 MHP）去检测电池芯的温度，当温度异常升高 时，PTC 或 MHP 立刻呈现高阻状态，阻碍电池的充放电，从而防止锂电池的起火爆炸，保护原理如下图。由图可知，当电池温度升高时，PTC 动作， 充电回路高阻，电流接近零，电池温度迅速下降。

下图为模拟 6 串电池的过充电测试，目的是探测电池不同位置的温度变化。

下图为另一个电池温度的试验

上面的试验结果都表明，电池的电极部位是温度最高的，因此，PTC/ MHP 连接电池电极可以有效地防止电池的起火爆炸，这种方案是目前最为有效的，也是被绝大多数电池厂家所采用的。

3. 双（Safety IC + MOSFET）

采用双重主动组件保护可以提供保护电路的可靠性，降低保护组件的失效概率，同时，可以满足安规的要求。但是，对于电池型的保护并不是非常完善的。

下图是导致电池起火的一些原因。

不论何种原因，锂电池起火爆炸前都表现为电池温度急剧升高，如果没有被动组件 PTC / MHP 感测电池温度，即使双重保护也不能防止电池的起火爆炸。

双重保护电路大大降低了锂电池芯的过充电、短路及反向充电的概率，但是，对于本身就存在问题的电池芯却无能为力，而据统计，大约85% 以上的电池起火爆炸都是因为电池芯本身的问题，所以，单从保护电路防止电池起火作用有限。

总结

随着锂电池芯能量密度不断提高，安全性会更加受到重视，基于上述几种锂电池保护方案的分析比较，(Safety IC + MOSFET) + PTC/MHP 保护方案更能有效地防止锂电池在使用过程中发生起火爆炸，目前，这种方案是应用最为广泛的，性价比也是最高的。