Новое решение для зарядки литий-ионных аккумуляторов с увеличенным сроком службы

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - Muuzaji wa Kituo cha Umeme kinachobebeka

Литий-ионные аккумуляторы обладают высокой плотностью энергии, малыми размерами, весом и другими преимуществами, на рынках мобильных телефонов, ноутбуков полностью вытеснили другие аккумуляторы, составив почти 100%. В настоящее время литий-ионные аккумуляторы быстро распространяются на электроинструменты и другие области применения, и их широкие рыночные перспективы становятся все более очевидными. Однако по сравнению с никель-кадмиевыми, свинцово-кислотными аккумуляторами необходимо быстрее продвигать применение и разработку литий-ионных аккумуляторов, а также постоянно повышать их безопасность и срок службы.

В этой статье мы рассмотрим новый тип решения для зарядки с точки зрения зарядного устройства, который позволит повысить безопасность литий-ионных аккумуляторов, продлить срок их службы и одновременно снизить стоимость зарядного устройства. В процессе использования батареи мы часто слышим такую ​​фразу, как высказывание производителей батареек: «Меньше использования батареи, больше контраста». Из этого предложения мы можем сделать вывод, что неправильные условия или методы зарядки с большей вероятностью приведут к повреждению аккумулятора и сокращению срока его службы.

Возьмем в качестве примера литий-кобальтовую батарею 1,8650. Когда заряд превышает температуру, при 70 °C происходит разложение электролитного интерфейса (SEI) и нагревание; при 120 °C электролит, положительный электрод начинает термически разлагаться, в результате чего выделяется газ и быстро повышается температура; около 260 °C: взрыв батареи. Или зарядка под давлением, с точки зрения перенапряжения 5,5 В, легко осаждается металлический литий, растворитель окисляется, повышается температура, злокачественная циркуляция или даже батареи, взрыв.

Поэтому, чтобы определить, как взимать плату, мы вместе обсудим следующие важные вопросы. Зачем нужна предварительная зарядка? Рабочее напряжение аккумулятора от 2,5 В (углеродный отрицательный аккумулятор: 3 В, мощность 0%) до 4.

2 В (100% мощности). При напряжении менее 2,5 В разряд аккумулятора прекращается.

В то же время, поскольку контур разряда замкнут, токовые потери внутренней цепи защиты также сведены к минимуму. Конечно, из-за различий в внутренних материалах напряжение окончания разряда может находиться в диапазоне 2,5–3,5 В.

0 В из-за различий внутренних материалов. Когда напряжение превышает 4,2 В, зарядный цикл прекращается для защиты аккумулятора; а когда рабочее напряжение элемента питания падает ниже 3,5 В.

0 В, можно считать, что разряд завершен, разрядный контур завершен для защиты аккумулятора. Поэтому, когда аккумулятор не используется, его следует зарядить на 20% и затем хранить в защищенном от влаги месте. Поскольку литий-ионный аккумулятор имеет более высокий коэффициент энергозатрат, необходимо не допускать перезарядки и чрезмерной разрядки в течение срока службы аккумулятора.

Перезарядка вызывает трудности в восстановлении активных веществ, если они перейдут сразу в режим быстрой мощности (большой ток), это повредит аккумулятор, повлияет на срок службы и, следовательно, может создать угрозу безопасности. Сначала зарядите малым током (С/10) до 2,5 В - 3.

0 В, а затем необходимо перейти на быструю зарядку. Хотя в современных литий-ионных аккумуляторах предусмотрена защитная плата, в целом вероятность перекрытия будет небольшой, но если не добавлять предварительную зарядку, в этих двух случаях ситуация может также таить в себе скрытую опасность. Во-первых, защитная плата недействительна, а во-вторых, необходимо установить (5% -10% / месяц) уровень саморазряда.

Таким образом, предварительная зарядка малым током может эффективно решить проблему зарядки чрезмерно разряженных ячеек. Однако ток зарядки не больше, а лучше. Если взять в качестве примера мономерный литий-ионный аккумулятор, то его метод зарядки включает в себя процесс зарядки постоянным током и постоянным напряжением, постоянное напряжение обычно составляет 4.

2 В (в качестве примера можно привести аккумулятор LiCoO2), значение постоянного тока составляет 0,1 с ~ 1 с. Хотя зарядка большим током сократит время зарядки, она также приведет к сокращению срока службы и емкости аккумулятора, поэтому нам необходимо выбрать соответствующее значение постоянного тока для зарядки.

Ниже представлена ​​кривая зависимости заряда различным током и емкости аккумулятора 4,2 В / 900 мАч (рисунок 1). Мы видим, что емкость аккумулятора при зарядке малым током значительно больше емкости аккумулятора при зарядке большим током примерно после 500 зарядок. Точность напряжения при зарядке постоянным напряжением требует аккумулятора с высокой плотностью энергии, а его переборка нанесет большой вред литий-ионному аккумулятору и может привести к утечке или даже взрыву.

Более того, электролитическое вещество в аккумуляторе может легко ускорить срок его службы, поэтому точное постоянное значение напряжения важно для срока службы литий-ионного аккумулятора. Для более полной зарядки необходимо обеспечить постоянное значение напряжения и точность значения конечного напряжения в пределах 1%. Если взять в качестве примера литий-ионный аккумулятор без содержания кобальта, то лучше всего выбирать значение, максимально приближенное к 4.

2 В, но не более 4,2 В, этот метод высокоточной зарядки напряжением может уменьшить растворение кобальта, стабилизировать слоистую структуру LiCoO2, сделать его покрытие неизменным, улучшить производительность цикла и сохранить высокую емкость. Кроме того, даже небольшое перенапряжение приведет к двум явлениям: снижению начальной емкости аккумулятора и сокращению срока службы аккумулятора.

В случае многовысотных ионных аккумуляторов, для обеспечения максимальной емкости и срока службы аккумулятора, точность иногда составляет менее 0,5%. Поэтому точность контроля зарядного напряжения является ключевой технологией для зарядных устройств литий-ионных аккумуляторов.

В настоящее время у людей сложилось неправильное представление о напряжении зарядки литий-ионного аккумулятора. Предполагается, что имеется плата защиты аккумулятора. Точность напряжения его не волнует.

Это не рекомендуется. Поскольку плата защиты аккумулятора используется для своевременной защиты от возможных аварий, она учитывает больше факторов безопасности, а не факторов производительности. Например, как пример 4.

2 В, параметр защиты от перенапряжения защитной пластины составляет 4,30 В (некоторые могут быть 4,4 В), если каждый раз полный, с 4.

При напряжении 30 В в качестве точки отсечки заряда емкость аккумулятора будет увеличиваться гораздо быстрее. Почему у вас есть поставщик зарядных устройств, который неоднократно просил пользователя вернуть зарядное устройство, говоря, что зарядное устройство сломалось, потому что аккумулятор заряжался один день, аккумулятор не был полностью заряжен, индикатор зарядного устройства не загорался, всегда горит красный свет? Когда производитель фактически измеряет зарядное устройство, он обнаруживает, что оно нормальное и соответствует заводским требованиям.

В чем проблема? Это важно, так как это зарядное устройство не учитывает старение аккумулятора. Если ток смертельного заряда слишком мал, это приведет к тому, что стареющая батарея не достигнет заданной точки завершения зарядки, поэтому пользователь ошибается, и считается, что зарядное устройство было некачественным. Целью зарядного пресса является предотвращение повреждения или слишком большого количества циклов литий-ионных аккумуляторов на неспецифическом участке зарядки, из-за саморазряда, с одной стороны, пользователю трудно войти в состояние EOC (выше расчетного тока), с другой стороны, также возможно расширение перегрева аккумулятора из-за чрезмерной зарядки.

Учитывая эти факторы, новый чип зарядки мультилитий-ионных аккумуляторов OZ8981, созданный на основе технологии неравномерности (O2Micro), уже является идеальным решением. OZ8981 — это специализированная интегрированная микросхема управления зарядкой с точным напряжением, выходным током и множественной защитой, а также шестиступенчатый режим управления зарядкой с удобной конструкцией системы и низкой стоимостью. Это важно для многолитий-ионных аккумуляторных батарей для легких электромобилей, электровелосипедов и электроинструментов.

Высокоэкономичные и высоконадежные OZ8981 содержат однокристальные интегрированные контроллеры зарядки, которые обеспечивают эффективный выход усилителя ошибки. Поддерживает зарядку импульсом 0 В, предварительную зарядку, зарядку постоянным током, зарядку постоянным напряжением, ограничение по времени и автоматическое управление зарядкой. Интеллектуальное управление зарядкой.

Поддерживает гибкие настройки пускового напряжения предварительной зарядки, заряда постоянным током, значения заряда постоянным напряжением и значения тока отключения зарядки. Кроме того, OZ8981 имеет высокоточное выходное напряжение зарядки («1%) и ток («5%); путем регулировки внешнего сопротивления точность выходного напряжения может составлять «0,5%).

Поддержка двойного нажатия для зарядки: предварительная зарядка, зарядка постоянным напряжением по времени (максимум 5 часов или нет). Поддержка двойной температурной защиты: внутренняя температурная защита (115 °C), внешняя защита от высокой температуры (по умолчанию: 44 °C) и защита от низкой температуры (по умолчанию: 2 °C). Внешняя точка защиты по температуре может быть внешней с гибкими настройками.

Поддержка защиты от избыточного давления при зарядке, защиты от перегрузки по току, защиты от короткого замыкания. Поддержка автоматического определения доступа к аккумулятору, прямой светодиодный дисплей для отображения состояния зарядки. Устройство выполнено в универсальном корпусе SOP16.

Инжир. На рисунке 4 представлен график заряда литий-ионного аккумулятора OZ8981. В сочетании с микросхемой ШИМ-управления OZ8981 поможет пользователям быстро создать безопасное, эффективное и недорогое зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов.