Auch wenn der Spannungsteiler falsch ist, sollte eigentlich durch die interne Schutzdiode des AVRs und die Widerstände zwischen Akkuspannung und AVR nichts passieren, ausser dass die Schaltung keine richtigen Werte misst. Die Spannungsmessung der ersten Zelle (max 4.2 Volt) sollte eigentlich auch kein Problem sein. Da muss es also noch einen anderen Fehler geben.

Die Pins des AVR sind nach dem Reset in Tristate, haben aber (mit Ausnahme von reset) integrierte Schutzdioden nach GND/VCC.

Den R1 in dem korrigierten Spannungsteiler kannst du dir auch sparen, da dieser nur parallel zum Akku geschaltet ist und keine sinnvolle Funktion erfüllt.