锂电池基础知识

锂离子电池基础知识

河南环宇锂电事业部

电池术语开路电压：电池开路时，正负极之间的电位差叫开路电压标称电压：为标明电池或电池组电压所取的电压近似值。电池的内阻：电流通过电池内部所受到的阻力叫电池内阻。电池内阻包括欧姆电阻和极化电阻。电池的容量：电池的容量是指在一定放电制度下，电池所能给出的电量，其单位为安培小时，简称安时，亦可用毫安时表示。（mAh、Ah=1000mAh）。计算方法：放电电流（mA或A）*放电时间（小时）电池的容量可分为：可分为理论容量、标称容量、设计容量、额定容量和实际容量。放电平台：放电平台是电池完全充电后，在任何倍率的放电电流下下放电至一定电压（一般3.6V）时的放电时间。是衡量电池好坏的重要标准。自放电率：又称荷电保持能力，是指电池在开路状态下，电池所储存的电量在一定条件下的保持能力。放电倍率：放电倍率是以放电电流强度在数值上等于该电池额定容量的倍数来表示的放电速率，单位为倍率。通常以字母ItA或C表示。如电池的标称额定容量为600mAh时，600mA为1C（1倍率），300mAh则为0.5C,6A(600mAh)为10C.以此类推.放电电流=放电倍率*额定容量充电终止电压：电池充电所允许的最高电压叫充电终止电压。放电终止电压：电池放电时，电压下降到不宜再继续放电的最低工作电压称为放电终止电压。电池短路：电池短路可分内部短路和外部短路，电池内部两电极间形成的电子导电，称为电池短路或叫电池内部短路。电池内部短路往往导致电池的报废。电池外部短路：电池正负极集流端子之间的负载电阻与电池内阻相比可忽略不计，这种情况叫电池外部短路。电池种类划分一次电池小型二次电池：镍镉、镍氢、锂离子等铅酸电池动力二次电池：镍镉、镍氢、锂离子等燃料电池太阳能电池-地面光伏发电其他新型电池一、锂离子电池的分类通信及便携式工具用锂离子电池动力圆柱锂离子电池锂离子聚合物电池锂离子聚合物动力电池二、锂离子电池的组成1、电池盖、极耳2、正极—活性物质为氧化钴锂、锰酸锂、镍钴锰三元材料、磷酸铁锂等3、负极—活性物质为碳4、隔膜—一种特殊的复合膜5、有机电解液、凝胶电解液6、电池壳、铝塑包装膜1、锂离子电池结构图2、锂聚合物结构图三、锂离子电池的工作原理

锂离子电池的正极材料是含锂的金属氧化物构成，负极一般是碳。当电池充电时，电池正极上的锂离子，经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子嵌入到碳层中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。同样，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。回到正极的锂离子越多，放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。在电池充放电过程中，锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。就像一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就象运动员一样在摇椅来回奔跑。所以锂离子电池又叫摇椅式电池。四、锂离子电池的优、缺点

优点（1）工作电压高

（2）比能量大

（3）循环寿命长

（4）自放电率低

（5）无记忆效应

（6）无污染缺点（1）电池成本高—原材料价格高

（2）安全性差—有机电解液体系应用，电池的滥用都会引发电池安全问题

（3）为避免电池安全问题，电池应用时必须加装保护线路几类二次电池的电性能和经济性能的分析项目铅酸电池镍镉电池镍氢电池钴锂电池锰锂电池铁锂电池体积密度64wh/l75wh/l170wh/l320wh/l200wh/l180wh/l质量密度27wh/kg50wh/kg70wh/kg150wh/kg110wh/kg90wh/kg循环寿命25010007506002501500自放电率5%/月20%/月30%/月5%/月10%/月5%/月安全性能很好很好较好较差较好很好低温性能好很好较好较差较差差高温性能较好很好好较差很差很好倍率放电好很好较好好好差环境污染严重污染严重无污染无污染无污染无污染五、通信及便携式工具用锂离子电池高能量密度

锂离子电池的重量是相同容量的镍镉或镍氢电池的一半,体积是镍镉的40-50%,镍氢的20-30%。

高电压

一个锂离子电池单体的工作电压为3.7V(平均值),相当于三个串联的镍镉或镍氢电池。无污染

锂离子电池不含有诸如镉,铅,汞之类的有害金属物质。不含金属锂

锂离子电池不含金属锂,因而不受飞机运输关于禁止在客机携带锂电池等规定的限制。循环寿命高

在正常条件下,锂离子电池的充放电周期可超过500次。无记忆效应

记忆效应是指镍镉电池在充放电循环过程中,电池的容量减少的现象.锂离子电池不存在这种效应。

快速充电

使用额定电压为4.2V的恒流恒压充电器可以使锂离子电池在一至两个小时内得到满充。六、锂离子聚合物电池安全性能好：外包装为铝塑包装，采用软包装技术，内部质量隐患可立即通过外包装变形而显示出来，一旦发生安全隐患，不会爆炸，只会鼓胀；超薄设计：适合各种超薄电器，而液态锂离子电池在厚度做到3.6mm以下时存在技术瓶颈；重量轻：聚合物锂电比同等规格的钢壳液锂轻40％，比铝壳液锂轻20％；容量大：聚合物比同等规格的钢壳液锂容量高10-15％，比铝壳液锂容量高5-10％；内阻小：目前我司的产品内阻能够作到35mΩ以下，使电池容量能够更大发挥，相同的容量，在有的设计中，会因内阻大小不同，使用时间相差20-50%；放电特性佳：聚合物锂电采用胶态电解质，具有更平稳的放电特性和更高的放电平台。七、动力圆柱锂离子电池

动力型18650锂离子电池(1200MAH),通过选用特殊的正极磷酸铁锂以及高导电的电解液，通过调整电池结构，可以在10倍率条件下高倍率使用,专用于电动工具或其它需大倍率放电器具。

根据UL，CE等安全认证标准，我们做了冲撞、过充、短路、钉穿及130℃高温冲击实验，甚至在一些不当使用条件下，电池均能安全使用。

动力锂离子圆柱电池不同倍率放电情况

0.5C1C5C7C10C1#134113511353133912552#128012861285126211951#1C/0.5C=100.7%5C/0.5C=100.9%7C/0.5C=99.9%10C/0.5C=93.1%2#1C/0.5C=100.5%5C/0.5C=100.4%7C/0.5C=98.6%10C/0.5C=93.4%八、锂离子聚合物动力电池特点磷酸铁锂以铁、磷为原料，其来源丰富,价格低廉,被认为是动力锂离子电池首选正极材料磷酸铁锂放电平台3.2~3.3V,低于钴酸锂、锰酸锂3.6~3.7V，但其放电平台更平稳磷酸铁锂具有优良的大电流放电特性，可承受7C的连续放电及20C以上的瞬间放电。LiFePO4以其在价格、安全性、热稳定性及大倍率放电性等方面的特性，决定了其在动力用锂离子电池领域有着无法比拟的优势，有着极大的市场空间。可靠的安全性荷电态150℃高温冲击温升数据图3C10V过充电压电流温升曲线图优良的电性能0.5C充1C放循环寿命曲线图不同倍率放电电压图九、锂离子电芯的各项性能中华人民共和国国家标准《蜂窝电话用锂离子电池总规范》解读（GB/T18287-2000）1、额定容量：生产厂表明的电池容量，指电池在环境温度为20℃±5℃条件下，以5h率放电至终止电压时所应提供的电量，用C5表示，单位为Ah/mAh。2、标称电压：用以表示电池电压的近似值。3、终止电压：规定放电终止时电池的负载电压，其值为n×2.75V。4、充电制式：电池可以采用下列制式之一进行充电A)在环境温度20℃±5℃条件下，以0.2C5A充电，当电池端电压达到充电限制电压时，改为恒压充电，直到充电电流小于或等于0.01C5A，最长充电时间不大于8h，停止充电。此充电制式为检验的仲裁充电制式。B)在环境温度20℃±5℃条件下，以1C5A充电，当电池端电压达到充电限制电压时，改为恒压充电，直到充电电流小于或等于0.01C5A，最长充电时间不大于8h，停止充电（以下说的充电如果没有另外说明都按此二种充电制式规定）5、20℃放电性能：A）0.2C5A放电性能：电池充电后搁置0.5h-1h，在20℃±5℃的温度下以0.2C5A电流放电到终止电压，此试验可以重复循环5次，当有一次循环的电池容量达到放电时间不低于5h时，试验即可停止。B）1C5A放电性能：电池充电后搁置0.5h-1h，在20℃±5℃的温度下以1C5A电流放电到终止电压，电池的放电时间应不低于51min。6、高温性能：电池充电后放入55℃±2℃的高温箱中恒温2h，然后以1C5A电流放电至终止电压，放电时间不低于51min，试验结束后，将电池取出在环境温度20℃±5℃的条件下搁置2h，然后目测电池外观应无变形，无爆裂。7、低温性能：电池充电后放入-20℃±2℃的低温箱中恒温16h-24h后，以0.2C5A电流放电至终止电压，放电时间应不低于3h，试验结束后，将电池取出在环境温度20℃±5℃的条件下搁置2h，然后目测电池外观应无变形，无爆裂。对聚合物锂离子电池，充电后放入-10℃±2℃的低温箱中恒温16h-24h后，以0.2C5A电流放电至终止电压，放电时间应不低于3.5h，试验结束后，将电池取出在环境温度20℃±5℃的条件下搁置2h，然后目测电池外观应无变形，无爆裂。8、荷电保持能力：电池充电后在环境温度20℃±5℃条件下，将电池开路搁置28d，再以0.2C5A电流进行放电至终止电压，放电时间应不低于4.25h。9、循环寿命：在环境温度20℃±5℃条件下，以1C5A充电，当电池端电压达到充电限制电压时，改为恒压充电，直到充电电流小于或等于20mAh停止充电，搁置0.5h-1h，然后以1C5A电流放电至终止电压，放电结束后，搁置0.5h-1h，再进行下一个充放电循环，直至连续两次放电时间小于36min，则认为寿命终止，电池的循环寿命应不低于300次。10、环境适应性A）恒定湿热性能：电池充电后放入40℃±2℃，相对湿度为90%-95%的恒温恒湿箱中搁置48h后，将电池取出在环境温度20℃±5℃的条件下搁置2h，然后目测电池外观应无明显变形，锈蚀，冒烟或爆炸，再以1C5A电流放电至终止电压，放电时间应不低于36min，B）振动：电池充电结束后，将电池直接安装或通过夹具安装在振动台的台面上，按下面的振动频率和对应的振幅调整好试验设备，X,Y,Z三个方向每个方向上从10Hz-55Hz循环扫频振动30min，扫频速率为？/min、振动频率为：10Hz-30Hz位移幅值（单振幅）0.38mm或振动频率：30Hz-55Hz位移幅值（单振幅）0.19mm,振动结束后电话外观应无明显损伤、漏夜、冒烟、爆炸，电池电压应不低于3.6VC）碰撞：电池振动实验结束后，将电池平均按X、Y、Z三个互相垂直轴向直接或通过夹具坚固在台面上，按下述要求调好加速度、脉冲持续时间，进行碰撞试验。脉冲峰值加速度：100m/s*s，每分钟碰撞次数：40~80，脉冲持续时间：16ms，碰撞次数：

1000±10，碰撞结束后将电池自实验台取下，电池外观无明显损伤、漏夜、冒烟、爆炸，电池电压应不低于3.6V，

D）自由跌落：电池碰撞实验结束后，将电池样由高度（最低点高度）为1000mm的位置自由跌落到置于水泥地面上的18mm~20mm厚的硬木板上，从X、Y、Z正负方向（六个方向）每个方向自由跌落一次，结束后，将电池以1C5A电流放电至终止电压，然后以1C5A进行充放电循环，至放电时间不低于51min，即可停止充放电循环，充放电循环次数应不多于3次，电池应不漏夜，不冒烟、不爆炸，能插入蜂窝电话，锁扣可靠。11、安全保护性能：A）过充电保护：电池充电结束后，用恒流恒压源持续给电池加载8h，恒流恒压源电压设定为2倍标称电压，电流设定为2C5A的外接电流，电池应不爆炸、不起火、不冒烟或漏夜。B）过放电保护：电池在环境温度为20℃±5℃的条件下，以0.2C5A放电至终止电压后，外接30Ω负载放电24h，电池应不爆炸、不起火、不冒烟或漏夜。C）短路保护：电池充电后将正负极用0.1Ω电阻器短路1h，电池应不爆炸、不起火、不冒烟或漏夜。将正负极断开，电池以1C5A电流瞬时充电5s后用电压表测量电池电压，电压应不小于3.6V。12、电池安全要求：电池充电后搁置24h，A）重物冲击：电池放置于冲击台上，将10kg重锤自1m高度自由落下，冲击已固定在夹具中的电池（电池的面积最大的面应与台面垂直），电池允许变形，但应不起火，不爆炸。

B）热冲击：电池置于热箱中，温度以（5℃±2℃）/min的速率升至150℃±2℃并保温30min，电池应不起火、不爆炸。

C）过充电：本实验应在拆除电池外保护线路后进行，将接有热电偶的电池置于通风橱中，连接正负极于一恒流恒压电源，调节电流至3C5A，电压为10V，然后对对电池以3C5A充电，直到电池电压为10V，电流降到接近到0A，试验过程中监视电池温度变化，当电池温度下降到比峰值低约10℃时，结束试验，电池应不起火、不爆炸。D）短路：本实验应在拆除电池外保护线路后进行，将接有热电偶的电池置于通风橱中,短路其正负极（线路总电阻不大于50mΩ），试验过程中监视电池温度变化，当电池温度下降到比峰值低约10℃时，结束试验，电池应不起火、不爆炸，电池的外部温度不得高于150℃。13、贮存：进行贮存试验的电池应选自生产日期到试验日期不足3个月的电池，电池贮存前应给电池充入40%~50%的容量，然后在环境温度20℃±5℃，相对湿度45%~85%的环境中贮存12个月，贮存期满对电池充电后以0.2C5A电流进行放电至终止电压，放电时间应不小于4h.14、平台：一般是指电芯充电后以1C5A电流从上限电压放电至标称电压的时间

十、电池测试标准（简要）本标准以《中华人民共和国国家标准》为基础，结合客户要求制定，适用于锂离子电池的性能检验。1、常温荷电保持能力测试电池在环境温度20℃±5℃条件下，以1C/4.2V进行充电后（以下若没有特别说明，皆按此充电制式），将电池开路贮存30天，后以0.5C放电至终止电压2.75V。要求：a）自放电率<12％

b）容量恢复率>92％

c）开路电压减小率<3％

d）内阻增加率<25％2、常温短路安全性能测试电池充电后，置于防爆玻璃罩中直接短路其正负极（线路总电阻不大于50毫欧），当电池温度下降到比峰值约低10℃时试验结束。要求：电池不漏液、不冒烟、不起火、不爆炸、防爆口未打开、最高温度<130℃。3、过充安全性能测试电池在常温下，以3C/4.7V进行充电，试验结束后，要求：电池应不漏液、不冒烟、不起火、不爆炸、防爆口未打开、最高温度<130℃。4、循环寿命性能测试电池充电后，搁置5min,后以1C放电至下限电压2.75V（磷酸铁锂电池下限2.0V）。然后接着进行下一个充放电循环，当连续两次放电时间小于42min,循环结束。要求：循环结束前循环次数不低于300次或达到客户要求。1C循环寿命曲线5、贮存性能测试电池充电后，在温度20℃±5℃、相对湿度为45％～80％的环境下贮存。要求：贮存3个月的电池，重新充电后以0.2C进行放电，时间不小于4.5h；贮存6个月的，放电时间不小于4.25h；贮存12个月的，放电时间不小于4h。贮存6个月和12个月的在贮存期间分别按二、四、六及三、六、九、十二个月进行充放电循环。6、常温放电性能测试电池充电后，分别以0.2C/0.5C/1C/2C/3C进行放电至下限电压2.75V。要求：放电容量/标称容量×100％A）0.2C放电时，大于等于100％B）0.5C，大于等于98％C）1C，大于95％D）2C，大于85％E）3C，大于65％。063048A/1C常温放电常温不同倍率放电曲线7、恒定湿热性能测试电池充电后，置于温度为40℃±5℃，相对湿度为95％的恒温恒湿箱中，搁置168h，后取出电池在环境温度20℃±5℃的条件下搁置2h，以1C放电至2.75V。要求：电池外观无明显变形、无锈蚀、不冒烟、防爆口未打开、不爆炸、搁置后放电容量/初始容量×100％>60％。8、跌落性能测试电池充电后，将电池样品由高度（最低点高度）为1.83m的位置自由跌落到水泥地面上，要求六个面、四个棱各跌落一次，共跌落10次，后以1C放电至2.75V，后以1C充放电循环3次。要求：电池不漏液、不冒烟、不起火、不爆炸，放电时间不少于51min。9、不同温度下的放电性能测试电池充电后，分别在60℃条件下恒温搁置3h、0℃/-10℃/-20℃搁置20h，后以0.5C放电至终止电压。要求：电池不漏液、不冒烟、不爆炸、不起火。搁置后放电容量/额定容量×100％a)60℃时，大于等于90％；b)0℃时,大于85％；c)-10℃时，大于70％；d)-20℃时，大于60％。053048/25度放电曲线053048/60度放电曲线053048/0度放电曲线053048/-10度放电曲线053048/-20度放电曲线063048/25度放电曲线不同温度不同倍率放电曲线10、放电平台性能测试电池充电后，以1C进行放电至3.6V，循环50次（如有新产品或特别要求，循环300次）。要求：放电平台时间不少于40Min(29Min)11、针刺安全性能测试电池充电后，放在支座上，并与热电偶相连，然后用直径为3mm的铁钉快速刺穿电池，并迅速离开现场，观察电池及温度变化。要求：电池不冒烟、不起火、不爆炸、防爆口未打开、最高温度小于130℃。12、过放安全性能测试电池充电后，以1C进行放电至2.75V，后用10欧姆的电阻将电池正负极相连，并常温搁置2星期，记录电压、内阻及厚度。后对电池以1C/4.2V进行3次充放电循环。要求：电池不漏液、不冒烟、不起火、不爆炸、重新充电后放电容量/额定容量×100％大于60％。13、冲击安全性能测试电池充电后，放在平面上，将一直径为15.8mm的棒放在样品中心，让重量9.1kg的重物从610mm高度落到试样上。要求：电池不漏液、不冒烟、不起火、不爆炸、防爆口未打开。14、高温短路安全性能测试电池充电后，进行正负极点焊外接极耳，置于60℃防爆箱中，并引出正负极接线，放置3h后直接短路其正负极（线路总电阻不大于50毫欧），试验过程监视电池温度变化，当电池温度下降到比峰值约低10℃时，结束试验。要求：电池不漏液、不冒烟、不起火、不爆炸、防爆口未打开、最高温度小于130℃。15、热循环性能测试电池充电后，在环境温度为75℃的条件下开路放置48h，后在-20℃条件下开路放置6h，后在室温条件下开路放置24h，然后0.5C进行放电至2.75V。充电后以0.5C放电（连续3次循环）。要求：电池不漏液、不冒烟、不起火、不爆炸、防爆口未打开、容量恢复率（恢复容量/初始容量×100％）大于80％。16、高温荷电保持能力测试电池充电后，放置于60℃的恒温恒湿箱中搁置7天，再将电池取出在室温下搁置2h，后以1C进行放电至2.75V，后充电再以1C放电。要求：a)自放电率<30％

b)容量恢复率>80％

c)开路电压减小率5％

d)内阻增加率<55％17、压缩安全性能测试电池充电后，放置于两铁制模具中，用13KN的压力进行压缩。要求：电池不冒烟、不起火、不爆炸、防爆口未打开。18、振动环境适应性能测试电池充电后，安装在振动台面上，按下面的振动频率和对应的振幅调整好试验设备,X、Y、Z三个方向每个方向上从10Hz～55Hz循环扫频振动30min，扫频速率为1oct/min：a)振动频率：10Hz～30Hz

位移幅值（单振幅）：0.38mmb)振动频率：30Hz～55Hz

位移幅值（单振幅）：0.19mm。要求：电池外观无明显损伤、不漏液、不冒烟、不爆炸、电池电压不小于n*3.6V（n表示串联电池个数）。19、热冲击安全性能测试电池充电后，放置于热箱中，温度以（5℃±2℃）/min的速率升至150℃±2℃并保温10min。要求：电池不漏液、不起火、不爆炸。十、锂离子电池应用相关知识关于锂电保护线路锂离子电池的串并联使用使用锂离子电池的便携式电源使用磷酸铁锂动力锂离子聚合物电池的电动车电池包关于锂电保护线路根据锂离子电池的化学特性，在正常使用过程中，其内部进行电能与化学能相互转化的化学正常反应，但在某些条件下，如对其过充电、过放电和过电流将会导致电池内部发生化学非正常反应,该反应加剧后，会严重影响电池的性能与使用寿命，并可能产生大量气体，使电池内部压力迅速增大后爆炸而导致安全问题，因此所有的锂离子电池都需要一个保护电路，用于对电池的充、放电状态进行有效监测，并在某些条件下关断充、放电回路以防止对电池发生损害。

锂离子保护线路全解剖

┏━━Fuse━━━━━┳━━━━━━━━━┫电池正极

┃R1

┃┃

┇┏┻━━┓

┏┻┓┃保护IC┃

┏┻━┻┓

┏┫┃

┃┃┃┗━━┳┛┏━━┫标识电阻

┃锂离子┃┃┃┃

┃电芯┃┃┃R2

┃

┃┃┃┃

┗━┳━┛┃┻Mosfet

┃

┃┃┏╈┓┃

┗━━━━━━━┻━━┻┛┗━━━┻━━┫电池负极

一般用户接触到手机锂离子电池,在外面看到的除了电池外壳,还有就是几个五金触片了,如图中“电池正极,电池负极”就是的电池正负极输出。而实际真正供电的源泉是电池塑料壳里面的锂离子电池芯,但是由于锂离子电芯的“娇嫩”的特性,比如过充和过放,大电流放电,短路等非常规动作都会对锂离子电芯造成极大的伤害.所以保护线路的功能就是在上述非常规动作发生时及时的切断回路。保护锂离子电芯，而这些保护动作就是图中的保护IC来判断,由它来控制一对Mosfet场效应管来导通和切断主供电回路,对锂离子电芯进行保护。

有了如此完备的保护线路，但是这并不是意味着用户可以随意的滥用锂离子电池，同样有许多的地方是需要注意的。下图是根据锂离子电池电压根据实际使用划分的几个区域。

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高压危险区

---------------保护线路过充保护电压(4.275~4.35V)

高压警戒区

---------------锂离子电池充电限制电压4.20V

正常使用区

---------------锂离子电池放电终止电压(2.75~3.00V)

低压警戒区

---------------保护线路过放保护电压(2.3~2.5V)

低压危险区

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1.在正常使用区内.锂离子电池可以正常发挥其特性,也没有危险.2.高压警戒区.虽然这个区域处于保护线路的保护范围之内,并不意味着此时锂离子电池也是安全的.长期处于这种程度的过充,会很快的降低电池的循环寿命.

3.低压警戒区.处于该区域的锂离子电池不适合快速充电,要先用小电流将电池电压提升到3.0V以上才可以快速充电.否则容易导致锂离子极性材料发生不良反应,影响电池性能.而这个电压的锂离子电池也非常容易因为电池本身的自耗和锂离子保护线路的自耗很快的掉近低压危险区.那就危险了.而且这个自耗是保护线路无法保护的.

4.低压危险区,长期处于低压危险区的锂离子电池,性能将近一步恶化.

在低电压(小于2V)或更低的电压情况下,正极材料的钴锂酸晶格发生变化,其晶体机构会以枝晶形式生产.这种枝晶发展长大的话会戳穿正负极的隔膜,导致电池微短路.进一步恶化电池的性能.甚至导致电池发生膨胀,彻底报废.5.高压危险区.此时保护线路已经失效,或者根本没有保护线路.在这个区域的锂离子电池(特别是4.8V以上),锂离子内部会发生剧烈的反应,产生强大的热量,导致电池内压正极,使电芯变形,不同于低度过充,这种变化是一次性的,即一次高度过充就可以造成电池发鼓.甚至爆炸.

锂电池保护电路只是对锂电池的某些使用状况进行保护，还有一些状况无法进行保护，如：锂电池内部短路，常时间大电流放电，使用环境温度过高或过低等，因此对使用锂电池的设备也提出了相应的要求，特别是充电器，劣质的充电器同样可以导致电池的损坏，因此对于锂电池的保护是一个系统的概念，只有用电设备、电池保护电路、充电设备等相关设备协调配合，才能保证锂电池的合理使用。锂离子电池的串并联使用在电池组中是把多个电池串联起来，得到所需要的工作电压。如果所需要的是更高的容量和更大的电流，那就应该把电池并联起来。另外还有一些电池组，把串联和并联这两种方法结合起来。一个膝上型电脑的电池有可能是把四节3.6V锂离子电池串联起来，总电压达到14.4V；然后，再把两组串联在一起的电池并联起来，这样，电池组的总电量就可以从2000毫安时提高到4000毫安时。这种接法称作“四串两并”，它的意思是：把两组由四节电池串联在一起的电池组并联起来。电池包通常由一个或几个电池组并联，每个电池组由3到4个电池串联构成。这种组合方式能同时满足笔记本电脑、医疗设备、测试仪器及工业应用所需的电压和功率要求。然而，这种应用普遍的配置通常并不能发挥其最大功效，因为如果某个串联电池的容量与其它电池不匹配将会降低整个电池包的容量。

当电池包中的电池不均衡时，它的可用容量将减少，串联电池包中容量最低的电池将决定电池包的总容量。在不均衡电池包中，一个或几个电池会