Neue Ladelösung für Lithium-Ionen-Akkus mit verlängerter Lebensdauer

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Lithium-Ionen-Akkus zeichnen sich durch eine hohe Energiedichte, geringe Größe und Gewicht sowie weitere Vorteile aus. Auf dem Markt für Mobiltelefone und Laptops haben sie andere Akkus vollständig ersetzt und machen fast 100 % aus. Derzeit werden Lithium-Ionen-Akkus immer häufiger in Elektrowerkzeugen und anderen Anwendungen eingesetzt und ihre breiten Marktaussichten werden zunehmend anerkannt. Im Vergleich zu Nickel-Ionen-, Nickel-Cadmium- und Blei-Säure-Batterien müssen Anwendung und Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien jedoch schneller vorangetrieben und ihre Sicherheit und Lebensdauer ständig verbessert werden.

In diesem Artikel wird eine neue Art von Ladelösung aus der Perspektive des Ladegeräts erörtert, um die Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien zu erhöhen, die Batterielebensdauer zu verlängern und gleichzeitig die Kosten des Ladegeräts zu senken. Im Umgang mit Batterien hört man oft einen Satz aus der Batterieindustrie: „Weniger ist besser als mehr.“ Aus diesem Satz können wir schließen, dass falsche Ladebedingungen oder -methoden eher zu einer Beschädigung der Batterie und einer Verkürzung ihrer Lebensdauer führen.

Nehmen wir als Beispiel eine 1.8650 Lithium-Kobalt-freie Batterie: Wenn die Ladung zu heiß wird, kommt es bei 70 °C zu einer Zersetzung und Erwärmung der Elektrolyt-Grenzfläche (SEI); bei 120 °C beginnt die thermische Zersetzung des Elektrolyten an der positiven Elektrode, wodurch Gas entsteht und die Temperatur schnell ansteigt; bei etwa 260 °C: Batterieexplosion. Oder durch Überspannung, d. h. bei einer Überspannung von 5,5 V, kann es leicht zur Abscheidung von Lithiummetall und zur Oxidation des Lösungsmittels kommen, was zu einem Temperaturanstieg, einer bösartigen Blutzirkulation oder sogar zur Explosion der Batterie führen kann.

Daher werden wir gemeinsam die folgenden wichtigen Fragen zum Aufladen besprechen. Warum möchten Sie vorladen? Batteriebetriebsspannung von 2,5 V (Kohle-Minus-Batterie: 3 V, Leistung ist 0 %) bis 4.

2 V (100 % Leistung). Wenn die Spannung weniger als 2,5 V beträgt, wird die Batterieentladung beendet.

Gleichzeitig wird durch die Schließung der Entladeschleife auch der Stromverlust der internen Schutzschaltung auf ein Minimum reduziert. Natürlich kann die Entladeschlussspannung aufgrund unterschiedlicher interner Materialien im Bereich von 2,5 V bis 3 V liegen.

0 V aufgrund unterschiedlicher interner Materialien. Wenn die Spannung 4,2 V überschreitet, wird der Ladevorgang beendet, um die Batteriesicherheit zu gewährleisten. Dies gilt auch, wenn die Betriebsspannung der Einheitszelle unter 3 V fällt.

0 V, wir können davon ausgehen, dass die Entladung beendet ist, die Entladeschleife ist beendet, um die Batteriesicherheit zu schützen. Wenn die Batterie nicht verwendet wird, sollte sie daher auf 20 % geladen und anschließend feuchtigkeitsgeschützt gelagert werden. Da der Lithium-Ionen-Akku über ein höheres Energieverhältnis verfügt, ist es notwendig, eine Überladung und Überbeanspruchung der Batterie zu verhindern.

Überladung führt zu Schwierigkeiten bei der Rückgewinnung der Wirkstoffe. Wenn Sie direkt in den Schnelllademodus (hoher Strom) wechseln, wird die Batterie beschädigt, was sich auf die Lebensdauer auswirkt und somit Sicherheitsrisiken birgt. Zuerst mit einem kleinen Strom (C/10) auf 2,5V bis 3 aufladen.

0 V, und dann ist eine Umstellung auf Schnellladung erforderlich. Obwohl aktuelle Lithium-Ionen-Akkus über eine Schutzplatine verfügen, ist die Wahrscheinlichkeit einer Überlappung im Allgemeinen gering. Wird jedoch keine Vorladung hinzugefügt, kann die Situation in diesen beiden Fällen auch versteckte Gefahren mit sich bringen. Erstens ist die Schutzplatine ungültig und zweitens muss die Selbstentladungsrate (5 % - 10 % / Monat) festgelegt werden.

Daher kann eine Vorladung mit geringem Strom das Ladeproblem von überentladenen Zellen wirksam lösen. Allerdings gilt: Je größer der Ladestrom, desto besser. Am Beispiel der Monomer-Lithium-Ionen-Batterie umfasst deren Lademethode einen Ladevorgang mit konstantem Strom und konstanter Spannung, wobei die konstante Spannung normalerweise 4 beträgt.

2 V (als Beispiel einer LiCoO2-Batterie), der Einstellwert für den Konstantstrom beträgt 0,1 c ~ 1 c. Obwohl das Laden mit hohem Strom die Ladezeit verkürzt, führt es auch zu einer Verkürzung und Kapazitätsreduzierung der Batterielebensdauer. Daher müssen wir zum Laden einen geeigneten konstanten Stromwert wählen.

Unten sehen Sie eine Beziehungskurve zwischen unterschiedlichem Ladestrom und der Batteriekapazität einer 4,2 V/900 mAh LiCoO2-Zelle (Abbildung 1). Wir können erkennen, dass die Batteriekapazität beim Laden mit geringem Ladestrom nach etwa 500 Ladevorgängen deutlich größer ist als die Batteriekapazität beim Laden mit hohem Ladestrom. Die Spannungsgenauigkeit beim Laden mit konstanter Spannung erfordert eine Batterie mit hoher Energiedichte. Eine Überholung schadet der Lithium-Ionen-Batterie erheblich und kann zu Auslaufen oder sogar einer Explosion führen.

Darüber hinaus kann die Elektrolytsubstanz in der Batterie leicht die Batterielebensdauer verlängern, weshalb der genaue konstante Spannungswert für die Lebensdauer der Lithium-Ionen-Batterie wichtig ist. Um eine vollständigere Ladung zu gewährleisten, muss sichergestellt werden, dass der konstante Spannungswert und die Genauigkeit des Abschlussspannungswerts innerhalb von 1 % liegen. Am Beispiel der Lithium-Kobalt-freien Ionenbatterie sollte der Wert möglichst nahe bei 4 liegen.

2 V, aber nicht mehr als 4,2 V. Diese hochpräzise Spannungslademethode kann die Auflösung von Kobalt reduzieren, die Schichtstruktur von LiCoO2 stabilisieren, dafür sorgen, dass sich die Beschichtung nicht verändert, die Zyklusleistung verbessert und eine hohe Kapazität aufrechterhalten wird. Darüber hinaus führt selbst eine leichte Überspannung zu zwei Phänomenen: Die anfängliche Kapazität der Batterie wird reduziert und ihre Lebensdauer wird verkürzt.

Bei Mehrelevations-Ionen-Batterien liegt die Genauigkeit manchmal sogar unter 0,5 %, um die maximale Batteriekapazität und Lebensdauer sicherzustellen. Daher ist die genaue Regelung der Ladespannung eine Schlüsseltechnologie für Ladegeräte für Lithium-Ionen-Batterien.

Derzeit gibt es viele Missverständnisse hinsichtlich der Ladespannung von Lithium-Ionen-Akkus. Es wird davon ausgegangen, dass eine Batterieschutzplatine vorhanden ist. Die Spannungsgenauigkeit spielt keine Rolle.

Dies ist nicht ratsam. Da die Batterieschutzplatine zum rechtzeitigen Schutz vor möglichen Unfällen dient, berücksichtigt sie eher Sicherheitsfaktoren als Leistungsfaktoren. Beispielsweise als Beispiel für 4.

2 V, der Überspannungsschutzparameter der Schutzplatte beträgt 4,30 V (manche können 4,4 V sein), wenn jedes Mal voll ist, mit 4.

30 V als Lade-Abschaltpunkt, die Batteriekapazität wird sehr schnell aufgebraucht. Warum haben Sie einen Ladegeräteverkäufer, der den Benutzer wiederholt dazu anhält, das Ladegerät zurückzugeben und sagt, dass das Ladegerät kaputt ist, weil der Akku nach einem Tag nicht mehr geladen werden kann und die Ladeleuchte nicht mehr leuchtet, sondern immer rot leuchtet? Wenn der Hersteller das Ladegerät tatsächlich misst, stellt er fest, dass es normal ist und den Werksanforderungen entspricht.

Worin besteht dieses Problem? Dies ist wichtig, da dieses Ladegerät die Alterung der Batterie nicht berücksichtigt. Wenn der Strom der tödlichen Ladung zu gering ist, führt dies dazu, dass die alternde Batterie den Sollwert für den vollständigen Ladevorgang nicht erreicht, sodass der Benutzer eine Fehleinschätzung trifft und davon ausgeht, dass das Ladegerät defekt ist. Der Zweck der Ladepresse besteht darin, eine Beschädigung oder zu häufige Zyklenbelastung von Lithium-Ionen-Akkus zu verhindern. Im nicht-spezifischen Ladeabschnitt ist es aufgrund der Selbstentladung schwierig, in den EOC-Zustand (höher als der Richtstrom) zu gelangen. Dies führt einerseits zu einer Überhitzung des Akkus durch Überladung und andererseits zu einer Überhitzung des Akkus.

Unter Berücksichtigung dieser Faktoren ist der neue Multi-Lithium-Ionen-Akku-Ladechip OZ8981, der mit der Unevenness-Technologie (O2Micro) auf den Markt gebracht wurde, bereits eine perfekte Lösung. OZ8981 ist ein dedizierter integrierter Lademanagement-Chip mit präziser Spannung, Stromausgabe und Mehrfachschutz und bietet einen sechsstufigen Ladesteuerungsmodus mit praktischem Systemdesign und niedrigen Kosten. Dies ist wichtig für Multi-Lithium-Ionen-Akkupacks für leichte Elektrofahrzeuge, Elektrofahrräder und Elektrowerkzeuge.

Der äußerst kostengünstige und zuverlässige OZ8981 enthält integrierte Einzelchip-Ladecontroller, die einen effizienten Fehlerverstärkerausgang erzielen. Es unterstützt 0-V-Impulsladen, Vorladen, Laden mit konstantem Strom, Laden mit konstanter Spannung, Frist und automatische Ladesteuerung. Intelligente Ladesteuerung.

Unterstützt flexible Einstellungen für vorgeladene Startspannung, Konstantstromladung, Konstantspannungsladewert und Abschaltladestromwert. Darüber hinaus verfügt der OZ8981 über eine hochpräzise Ladespannung („1 %) und einen hochpräzisen Stromausgang („5 %). Durch externe Widerstandseinstellung kann die Genauigkeit der Spannungsausgabe „0,5 %) betragen.

Unterstützung für duale Ladepresse: Vorladen, Laden mit konstanter Spannung erfolgt pünktlich (maximal 5 Stunden, oder nicht). Unterstützung für doppelten Temperaturschutz: Innentemperaturschutz (115 °C), Außentemperaturschutz (Standard: 44 °C) und Untertemperaturschutz (Standard: 2 °C). Der externe Temperaturschutzpunkt kann extern flexibel eingestellt werden.

Unterstützt Ladeüberdruckschutz, Überstromschutz, Kurzschlussschutz. Unterstützt automatische Batteriezugriffserkennung, direkte LED-Anzeige für den Ladezustand. Das Gerät verwendet das universelle Paket SOP16.

Feige. 4 ist ein Diagramm, das das Ladediagramm der Lithium-Ionen-Batterie OZ8981 zeigt. Durch die Kombination mit dem Front-End-PWM-Chip hilft OZ8981 den Benutzern, schnell ein sicheres, effizientes und kostengünstiges Ladegerät für Lithium-Ionen-Akkus zu erhalten.