Nueva solución de carga de batería de iones de litio de larga duración

Autor: Iflowpower – Portable Power Station ပေးသွင်းသူ

Las baterías de iones de litio tienen una alta densidad energética, un tamaño reducido, peso y otras ventajas; en los mercados de teléfonos móviles y portátiles han sustituido por completo a otras baterías, representando casi el 100%. En la actualidad, la batería de iones de litio se está extendiendo rápidamente a herramientas eléctricas y otras aplicaciones, y su amplia perspectiva de mercado es cada vez más reconocida. Sin embargo, en comparación con las baterías de níquel-cadmio, níquel-ácido y plomo-ácido, es necesario impulsar más rápidamente la aplicación y el desarrollo de las baterías de iones de litio, y se debe mejorar constantemente su seguridad y vida útil.

Este artículo discutirá un nuevo tipo de solución de carga desde el ángulo del cargador, para aumentar la seguridad de las baterías de iones de litio, extender la vida útil de la batería y al mismo tiempo reducir el costo del cargador. En el proceso de uso de la batería, a menudo escuchamos una frase como la de la industria de las baterías: "Hay menos en el uso de la batería, hay más contraste". Con esta frase podemos entender que condiciones o métodos de carga incorrectos tendrán mayor probabilidad de dañar la batería y reducir la vida útil de la misma.

Tomemos como ejemplo una batería de litio-cobalto 1,8650, cuando la carga tiene una temperatura superior a 70 °C, la interfaz del electrolito (SEI) se utiliza para descomponerse y calentarse; a 120 °C, el electrolito, el electrodo positivo comienza la descomposición térmica, lo que provoca el gas y aumenta rápidamente la temperatura; alrededor de 260 °C: explosión de la batería. O cargar sobre presión, en términos de sobretensión 5,5 V, fácil precipitar el metal de litio, el solvente se oxida, aumenta la temperatura, circulación maligna o incluso las baterías, explosión.

Por lo tanto, para saber cómo cobrar, discutiremos juntos los siguientes temas importantes. ¿Por qué desea precargar? El voltaje de funcionamiento de la batería es de 2,5 V (batería carbono-negativa: 3 V, potencia al 0 %) a 4 V.

2 V (100 % de potencia). Cuando el voltaje es menor a 2,5 V, se termina la descarga de la batería.

Al mismo tiempo, debido a que el bucle de descarga está cerrado, la pérdida de corriente del circuito de protección interno también se reduce al mínimo. Por supuesto, debido a los diferentes materiales internos, el voltaje de terminación de descarga puede estar en el rango de 2,5 V-3 V.

0 V debido a diferentes materiales internos. Cuando el voltaje excede los 4,2 V, el bucle de carga se termina para proteger la seguridad de la batería; y cuando el voltaje de funcionamiento de la celda unitaria cae por debajo de 3.

0 V, podemos pensar que la descarga ha finalizado, el bucle de descarga se termina para proteger la seguridad de la batería. Por lo tanto, cuando la batería no se utiliza, debe cargarse al 20% de electricidad y luego almacenarse en un lugar a prueba de humedad. Dado que la batería de iones de litio tiene una relación energética más alta, es necesario evitar la sobrecarga y el sobrecalentamiento en la vida útil de la batería.

El exceso de carga provoca dificultades en la recuperación de sustancias activas, si pasan directamente al modo de potencia rápida (gran corriente) dañará la batería, afectando la vida útil y por tanto puede traer riesgos de seguridad. Primero cargue la corriente pequeña (C/10) a 2,5 V a 3.

0 V y luego es necesario convertir a carga rápida. Aunque la batería de iones de litio actual tiene una placa protectora en la aplicación, en general, la posibilidad de superposición será pequeña, pero no agrega precarga, en estos dos casos, la situación también puede traer un peligro oculto. En primer lugar, la placa de protección no es válida y, en segundo lugar, hay que fijar una tasa de autodescarga (5%-10%/mes).

Por lo tanto, una pequeña precarga de corriente puede resolver eficazmente el problema de carga de las celdas sobredescargadas. Sin embargo, la corriente de carga no es mayor, mejor. Tomando la batería de iones de litio monómero como ejemplo, su método de carga incluye un proceso de carga de corriente constante y voltaje constante, el voltaje constante generalmente es 4.

2 V (como ejemplo de batería LiCoO2), el valor de ajuste de corriente constante es 0,1 c ~ 1 c. Aunque la carga de gran corriente acortará el tiempo de carga, también provocará una reducción en la capacidad y la duración del ciclo de vida de la batería, por lo que debemos elegir el valor de corriente constante adecuado para cargar.

A continuación se muestra una curva de relación de diferentes corrientes de carga y la capacidad de la batería de una celda licoo2 de 4,2 V/900 mAh (Figura 1), podemos ver que la capacidad de la batería de carga de corriente pequeña es significativamente mayor que la capacidad de la batería de carga de corriente alta después de aproximadamente 500 cargas. La precisión de voltaje de la carga de voltaje constante requiere una batería de alta densidad de energía, y el sobrecalentamiento tendrá un gran daño a la batería de iones de litio, y es posible expandir la fuga o incluso explotar.

Además, es fácil hacer que la sustancia electrolítica en la batería acelere su vida útil y, por lo tanto, un valor de voltaje constante preciso es importante para la vida útil de la batería de iones de litio. Para lograr una carga más completa, es necesario garantizar que el valor de voltaje constante y la precisión del valor de voltaje de terminación estén dentro del 1%. Tomando como ejemplo la batería de iones de litio y cobalto, lo mejor es estar lo más cerca posible de 4.

2 V, pero no más de 4,2 V, este método de carga de voltaje de alta precisión puede reducir la disolución del cobalto, estabilizar la estructura en capas de LiCoO2, hacer que el recubrimiento no cambie, mejorar el rendimiento del ciclo y mantener una alta capacidad. Además, incluso una sobretensión leve provocará dos fenómenos: se reducirá la capacidad inicial de la batería y se reducirá su vida útil.

En el caso de la batería de iones de múltiples elevaciones, para garantizar la máxima capacidad y vida útil de la batería, a veces incluso la precisión es inferior al 0,5 %. Por lo tanto, el control de precisión de la tensión de carga es una tecnología clave para los cargadores de baterías de iones de litio.

En la actualidad, la gente tiene un malentendido sobre el voltaje de carga de la batería de iones de litio. Se considera que hay una placa de protección de batería. No le importa la precisión del voltaje.

Esto no es aconsejable. Debido a que la placa de protección de la batería se utiliza para brindar protección oportuna contra posibles accidentes, considera más factores de seguridad que factores de rendimiento. Por ejemplo, como ejemplo de 4.

2 V, el parámetro de protección contra sobretensión de la placa protectora es 4,30 V (algunos pueden ser 4,4 V), si cada vez está lleno, con 4.

30 V como punto de corte de carga, la capacidad de la batería será mucho más rápida. ¿Por qué tiene un proveedor de cargadores que ha tocado repetidamente al usuario del cargador para que lo devuelva, diciendo que el cargador está roto porque la batería se cargó un día, la batería no está completa, el cargador no enciende la luz, siempre luz roja. Cuando el fabricante mide realmente el cargador, descubre que es normal y cumple con los requisitos de fábrica.

¿Cuál es el problema? Es importante porque este cargador no tiene en cuenta el envejecimiento de la batería. Si la corriente de carga letal es demasiado pequeña, hará que la batería envejecida no alcance el punto establecido de carga completada, por lo que el usuario puede juzgar mal y se considera que el cargador está en mal estado. El propósito de la prensa de carga es evitar que las baterías de iones de litio se dañen o se ciclen demasiado, en la sección fuera de lo específico de la carga, debido a la autodescarga, es difícil ingresar al estado de EOC (más alto que la corriente de juicio), por un lado para el usuario. Por otro lado, también es posible expandir el sobrecalentamiento de la batería debido a la carga por sobrecarga.

Teniendo en cuenta estos factores, el nuevo chip de carga de batería de iones de litio múltiple OZ8981 lanzado por la tecnología de desigualdad (O2Micro) ya es una solución perfecta. OZ8981 es un chip integrado de gestión de carga dedicado con voltaje preciso, salida de corriente y protección múltiple, y proporciona un modo de control de carga de seis etapas con un diseño de sistema conveniente y bajo costo. Es importante para los paquetes de baterías de iones de litio para vehículos eléctricos ligeros, bicicletas eléctricas y herramientas eléctricas.

Los OZ8981 de alta confiabilidad y rentabilidad contienen controladores de carga integrados de un solo chip que logran una salida de amplificador de error eficiente. Admite carga de pulso de 0 V, precarga, carga de corriente constante, carga de voltaje constante, fecha límite y control de recarga automático. Control de carga inteligente.

Admite configuraciones flexibles para voltaje de inicio precargado, carga de corriente constante, valor de carga de voltaje constante y valor de corriente de carga de corte. Además, el OZ8981 tiene un voltaje de carga de alta precisión ("1%) y una corriente de salida ("5%); mediante el ajuste de la resistencia externa, la precisión de la salida de voltaje puede ser "0.5%).

Soporte para doble prensa de carga: precarga, la carga de voltaje constante se realiza a tiempo (máximo 5 horas o no). Admite protección de temperatura dual: protección de temperatura interna (115 °C), protección de temperatura alta exterior (predeterminado: 44 °C) y protección de temperatura baja (predeterminado: 2 °C). El punto de protección de temperatura externa puede tener configuraciones externas flexibles.

Admite protección contra sobrepresión de carga, protección contra sobrecorriente y protección contra cortocircuitos. Admite detección automática de acceso a la batería, pantalla LED directa para el estado de carga. El dispositivo adopta el paquete universal SOP16.

Higo. 4 es un gráfico que muestra el gráfico de carga de la batería de iones de litio OZ8981. Al combinarse con el chip PWM frontal, OZ8981 ayudará a los usuarios a lograr rápidamente un cargador de batería de iones de litio seguro, eficiente y de bajo costo.