鋰離子電池（簡稱鋰電池）因能量密度高、無記憶效應且循環壽命長，許多3C產品都以鋰電池作為電源。鋰電池的缺點為不耐過放與過充，錯誤使用除了減少電池壽命，甚至會有熱失控導致爆炸燃燒的安全性疑慮，為此市面上絕大部分的鋰電池都會配備保護電路，主要目的為監測電池電壓，在發生過充電、過放電異常時，做出保護反應。

鋰離子電池發展簡史

近代廣泛使用的鋰離子電池於1976年由史丹利•懷廷漢姆 (M. Stanley Whittingham) 提出最初的概念模型，1980年約翰•班尼斯特•古德諾 (John Bannister Goodenough) 等人找到了鈷酸鋰作為新型電池的正極材料，到1985年吉野彰等人以聚乙炔作為負極材料，利用鈷酸鋰和聚乙炔，製造出了第一塊現代鋰離子電池。1991年，索尼與旭化成株式會社共同推出了第一塊商業化的鋰離子電池。

鋰離子電池特性

鋰離子電池(Li-ion battery)，簡稱鋰電池，屬於二次電池，有時會與僅能放電一次的鋰電池混為一談。鋰電池標準的端電壓是3.7 V，但充飽時的端電壓可以到4.2 V。因能量密度高、無記憶效應且循環壽命長，如今許多3C產品都以鋰離子電池作為電源。

鋰電池的缺點為不耐過放與過充，錯誤使用除了減少電池壽命，甚至會有熱失控導致爆炸燃燒的安全性疑慮。市面上絕大部分的鋰電池都會配備保護電路，或在電池芯結構上設計防爆機制。

鋰電池保護電路

鋰電池保護電路的主要目的為監測電池電壓，在發生過充電、過放電異常時，做出保護反應，例如在電池電壓過高時，終止電池充電，或是在電池電壓過低時，終止電池放電。

目前鋰電池保護電路的形式有三種，分別是使用 MCU 控制、Gauge IC 控制與直接用鋰電池保護 IC 控制。前二者可將電池資料數位化紀錄、電壓與電流偵測點可調，但是必須額外編寫相關程式、包裝大且成本高。相比之下，使用現成的電池保護 IC 設計簡單、包裝小且成本低，只是電壓與電流偵測點多已固定，且無法對電池資料進行紀錄。

市售的鋰電池大多使用保護 IC 形式，普遍具備過充電壓保護、過放電壓保護、過放電流保護與短路保護等。IC 應用電路通常由電池組、IC、FET 元件電路與檢流電路構成，見圖三，IC 讀取鋰電池端電壓與檢流電路訊號，辨別電池是否處在正常工作狀態，若有異常則觸發保護功能。FET 元件電路平時狀態為 ON，維持鋰電池組對外之迴路，當保護功能觸發時， FET 元件電路狀態由 ON 切換為 OFF，斷開迴路、終止電池充/放電。

儀科中心提供電路設計及打樣技術服務，協助廠商進行鋰電池保護 IC 前期測試，圖四為一個 4 串鋰電池組的保護電路實例，FET 元件電路由二個功率電晶體組成，檢流電路的主要元件為檢流電阻。雖然有基本的鋰電池保護機制，還是要注意使用 3C 產品不要過度充放電喔，避免縮短電池的壽命！