දිගු ආයු කාලයක් සහිත ලිතියම්-අයන බැටරි නව ආරෝපණ විසඳුමක්

ليکڪ: آئي فلو پاور - Nešiojamų elektrinių tiekėjas

ලිතියම්-අයන බැටරි ඉහළ ශක්ති ඝනත්වයක්, කුඩා ප්‍රමාණය, බර සහ අනෙකුත් වාසි ඇත, ජංගම දුරකථන වල, ලැප්ටොප් වෙළඳපොලවල් අනෙකුත් බැටරි සම්පූර්ණයෙන්ම ප්‍රතිස්ථාපනය කර ඇති අතර, එය 100% කට ආසන්න ප්‍රමාණයක් වේ. වර්තමානයේ, ලිතියම්-අයන බැටරිය විදුලි මෙවලම් සහ අනෙකුත් යෙදුම් වෙත වේගයෙන් ව්‍යාප්ත වෙමින් පවතින අතර, එහි පුළුල් වෙළඳපල අපේක්ෂාව වැඩි වැඩියෙන් හඳුනාගෙන තිබේ. කෙසේ වෙතත්, නිකලින්, නිකල්-කැඩ්මියම්, ඊයම්-අම්ල බැටරි හා සසඳන විට, ලිතියම්-අයන බැටරි යෙදීම සහ සංවර්ධනය වේගවත් කිරීම අවශ්‍ය වන අතර, එහි ආරක්ෂාව සහ සේවා කාලය නිරන්තරයෙන් වැඩිදියුණු කළ යුතුය.

ලිතියම්-අයන බැටරිවල ආරක්ෂාව වැඩි කිරීමට, බැටරි ආයු කාලය දීර්ඝ කිරීමට සහ චාජරයේ පිරිවැය අඩු කිරීමට චාජරයේ කෝණයෙන් නව ආකාරයේ ආරෝපණ විසඳුමක් පිළිබඳව මෙම ලිපියෙන් සාකච්ඡා කෙරේ. බැටරිය භාවිතා කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී, අපට බොහෝ විට බැටරි කර්මාන්තය වැනි වාක්‍යයක් අසන්නට ලැබේ: "බැටරි භාවිතය අඩුයි, ප්‍රතිවිරුද්ධ බව වැඩියි". මෙම වාක්‍යයෙන් අපට තේරුම් ගත හැක්කේ වැරදි ආරෝපණ තත්ත්වයන් හෝ ක්‍රම මඟින් බැටරියට හානි වීමට සහ බැටරියේ ආයු කාලය අඩු කිරීමට වැඩි ඉඩක් ඇති බවයි.

උදාහරණයක් ලෙස 1,8650 ලිතියම්-කොබෝල්ට්-නිදහස් බැටරියක් ගන්න, ආරෝපණය උෂ්ණත්වය ඉක්මවා ගිය විට, 70 ¡ã C දී, ඉලෙක්ට්‍රොලයිට් අතුරුමුහුණත (SEI) දිරාපත් වී රත් කිරීමට භාවිතා කරයි; 120 ¡ã C දී, ඉලෙක්ට්‍රොලයිට්, ධනාත්මක ඉලෙක්ට්‍රෝඩය තාප වියෝජනය ආරම්භ කරන අතර එමඟින් වායුව සහ වේගයෙන් උෂ්ණත්වය ඉහළ යයි; 260 ¡ã C පමණ: බැටරි පිපිරීම. නැතහොත් පීඩනයට වඩා ආරෝපණය කිරීම, අධි වෝල්ටීයතාව 5.5V අනුව, ලිතියම් ලෝහය අවක්ෂේප කිරීමට පහසුය, ද්‍රාවකය ඔක්සිකරණය වේ, උෂ්ණත්වය ඉහළ යාම, මාරාන්තික සංසරණය හෝ බැටරි පවා පිපිරීම.

එබැවින්, අය කරන්නේ කෙසේද යන්න සඳහා, අපි පහත සඳහන් වැදගත් කරුණු එක්ව සාකච්ඡා කරමු. ඔබට පූර්ව ආරෝපණය කිරීමට අවශ්‍ය ඇයි? බැටරි මෙහෙයුම් වෝල්ටීයතාවය 2.5V (කාබන් සෘණ බැටරි: 3V, බලය 0%) සිට 4 දක්වා.

2V (100% බලය). වෝල්ටීයතාව 2.5V ට වඩා අඩු වූ විට, බැටරි විසර්ජනය අවසන් වේ.

ඒ සමඟම, විසර්ජන ලූපය වසා ඇති නිසා, අභ්‍යන්තර ආරක්ෂණ පරිපථයේ වත්මන් අලාභය ද අවම මට්ටමට අඩු වේ. ඇත්ත වශයෙන්ම, විවිධ අභ්‍යන්තර ද්‍රව්‍ය නිසා, විසර්ජන අවසන් කිරීමේ වෝල්ටීයතාවය 2.5V-3 පරාසයක තිබිය හැකිය.

විවිධ අභ්‍යන්තර ද්‍රව්‍ය නිසා 0V. වෝල්ටීයතාවය 4.2V ඉක්මවන විට, බැටරි ආරක්ෂාව ආරක්ෂා කිරීම සඳහා ආරෝපණ ලූපය අවසන් වේ; සහ ඒකක සෛල මෙහෙයුම් වෝල්ටීයතාවය 3 ට වඩා පහත වැටෙන විට.

0V දී, බැටරි ආරක්ෂාව ආරක්ෂා කිරීම සඳහා විසර්ජනය අවසන් වී ඇති බවත්, විසර්ජන ලූපය අවසන් වී ඇති බවත් අපට සිතිය හැකිය. එමනිසා, බැටරිය භාවිතා නොකරන විට, බැටරිය 20% ක විදුලියකින් ආරෝපණය කළ යුතු අතර, පසුව තෙතමනය-ප්‍රතිරෝධී ගබඩා කළ යුතුය. ලිතියම්-අයන බැටරියේ ශක්ති අනුපාතය වැඩි බැවින්, බැටරි ආයු කාලය තුළ අධික ලෙස ආරෝපණය වීම සහ අධික ලෙස තැබීම වැළැක්වීම අවශ්‍ය වේ.

ඕවර්ලන්ට් ක්‍රියාකාරී ද්‍රව්‍ය නැවත ලබා ගැනීමේදී දුෂ්කරතා ඇති කරයි, ඒවා සෘජුවම වේගවත් බල ප්‍රකාරයට (විශාල ධාරාවක්) ගියහොත්, එය බැටරියට හානි කරයි, සේවා කාලයට බලපාන අතර එම නිසා ආරක්ෂිත අනතුරු ඇති කළ හැකිය. මුලින්ම කුඩා ධාරාව (C / 10) 2.5V සිට 3 දක්වා ආරෝපණය කරන්න.

0V, පසුව වේගවත් ආරෝපණයකට පරිවර්තනය කිරීම අවශ්‍ය වේ. වත්මන් ලිතියම්-අයන බැටරියේ යෙදුම තුළ ආරක්ෂිත පුවරුවක් තිබුණද, සාමාන්‍යයෙන්, අතිච්ඡාදනය වීමේ අවස්ථාව කුඩා වනු ඇත, නමුත් පූර්ව ආරෝපණයක් එකතු නොකරයි, මෙම අවස්ථා දෙකේදී, තත්වය සැඟවුණු අනතුරක් ද ගෙන ඒමට ඉඩ ඇත. පළමුව, ආරක්ෂිත පුවරුව වලංගු නොවන අතර, දෙවැන්න (5% -10% / මසකට) ස්වයං-විසර්ජන අනුපාතය තැබීමයි.

එමනිසා, කුඩා ධාරා පූර්ව ආරෝපණයක් මඟින් අධික විසර්ජන සෛලවල ආරෝපණ ගැටළුව ඵලදායී ලෙස විසඳා ගත හැකිය. කෙසේ වෙතත්, ආරෝපණ ධාරාව වැඩි නොවේ, වඩා හොඳය. උදාහරණයක් ලෙස මොනෝමර් ලිතියම් අයන බැටරිය ගත් විට, එහි ආරෝපණ ක්‍රමයට නියත ධාරාව, ​​නියත වෝල්ටීයතා ආරෝපණ ක්‍රියාවලිය ඇතුළත් වේ, නියත වෝල්ටීයතාවය සාමාන්‍යයෙන් 4 වේ.

2V (LiCoO2 බැටරියේ උදාහරණයක් ලෙස), නියත ධාරා සැකසුම් අගය 0.1c ~ 1c වේ. විශාල ධාරාවක් ආරෝපණය කිරීමෙන් ආරෝපණ කාලය කෙටි වුවද, එය බැටරි ආයු කාලය කෙටි වීමට සහ ධාරිතාව අඩු වීමට ද හේතු වේ, එබැවින් ආරෝපණය කිරීමට සුදුසු නියත ධාරා අගය තෝරා ගැනීමට අපට අවශ්‍ය වේ.

පහත දැක්වෙන්නේ විවිධ ආරෝපණ ධාරාවන් සහ බැටරි ධාරිතාව 4.2V / 900mAhlicoo2 සෛලයක සම්බන්ධතා වක්‍රයකි (රූපය 1), ආසන්න වශයෙන් ගාස්තු 500 කට පසු කුඩා ආරෝපණ ධාරාවක බැටරි ධාරිතාව ඉහළ ආරෝපණ ධාරාවක බැටරි ධාරිතාවට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස වැඩි බව අපට දැකගත හැකිය. නියත වෝල්ටීයතා ආරෝපණයේ වෝල්ටීයතා නිරවද්‍යතාවයට ඉහළ ශක්ති ඝනත්ව බැටරියක් අවශ්‍ය වන අතර, අධිචෝලය ලිතියම්-අයන බැටරියට විශාල හානියක් සිදු කරනු ඇති අතර, කාන්දුව හෝ පිපිරීම පවා ප්‍රසාරණය වීමට ඉඩ ඇත.

එපමණක් නොව, බැටරියේ ඇති විද්‍යුත් විච්ඡේදක ද්‍රව්‍යය බැටරි ආයු කාලය වේගවත් කිරීමට හේතු වීම පහසු වන අතර, එබැවින් ලිතියම්-අයන බැටරියේ ආයු කාලය සඳහා නිවැරදි නියත වෝල්ටීයතා අගය වැදගත් වේ. වඩාත් සම්පූර්ණයෙන්ම ආරෝපණය වීම සඳහා, නියත වෝල්ටීයතා අගය සහ අවසන් වෝල්ටීයතා අගයේ නිරවද්‍යතාවය 1% ක් තුළ ඇති බව සහතික කිරීම. ලිතියම්-කොබෝල්ට්-නිදහස් අයන බැටරිය උදාහරණයක් ලෙස ගත් විට, හැකි තරම් 4 ට ආසන්න වීම වඩාත් සුදුසුය.

2V, නමුත් 4.2V ට වඩා වැඩි නොවේ, මෙම අධි-නිරවද්‍ය වෝල්ටීයතා ආරෝපණ ක්‍රමය මඟින් කොබෝල්ට් දියවීම අඩු කිරීමට, LiCoO2 හි ස්ථර ව්‍යුහය ස්ථාවර කිරීමට, ආලේපනය වෙනස් නොවන බවට පත් කිරීමට, චක්‍ර ක්‍රියාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කිරීමට සහ ඉහළ ධාරිතාවක් පවත්වා ගැනීමට හැකිය. ඊට අමතරව, සුළු අධි වෝල්ටීයතාවයක් පවා සංසිද්ධි දෙකක් ගෙන එනු ඇත, බැටරියේ ආරම්භක ධාරිතාව අඩු වන අතර බැටරි චක්‍ර ආයු කාලය අඩු වේ.

බහු-උල්කාපාත අයන බැටරි සම්බන්ධයෙන්, උපරිම බැටරි ධාරිතාව සහ ආයු කාලය සහතික කිරීම සඳහා, සමහර විට නිරවද්‍යතාවය පවා 0.5% ට වඩා අඩුය. එබැවින්, ආරෝපණ වෝල්ටීයතාවයේ නිරවද්‍යතා පාලනය ලිතියම්-අයන බැටරි චාජර් සඳහා ප්‍රධාන තාක්‍ෂණයකි.

වර්තමානයේ, ලිතියම් අයන බැටරියේ ආරෝපණ වෝල්ටීයතාවය පිළිබඳව මිනිසුන්ට එවැනි වැරදි වැටහීමක් තිබේ. බැටරි ආරක්ෂණ පුවරුවක් ඇති බව සැලකේ. වෝල්ටීයතා නිරවද්‍යතාවයෙන් එය වැදගත් නොවේ.

මෙය සුදුසු නොවේ. සිදුවිය හැකි අනතුරු වලින් කාලෝචිත ආරක්ෂාවක් ලබා දීම සඳහා බැටරි ආරක්ෂණ පුවරුව භාවිතා කරන බැවින්, එය කාර්ය සාධන සාධක නොව, වැඩි ආරක්ෂක සාධක සලකා බලයි. උදාහරණයක් ලෙස, 4 හි උදාහරණයක් ලෙස.

2V, ආරක්ෂිත තහඩුවේ අධි වෝල්ටීයතා ආරක්ෂණ පරාමිතිය 4.30V වේ (සමහරක් 4.4V විය හැක), සෑම අවස්ථාවකම පිරී තිබේ නම්, 4 සමඟ.

ආරෝපණ කැපුම් ලක්ෂ්‍යයක් ලෙස 30V, බැටරි ධාරිතාව ඉතා වේගවත් වනු ඇත. ඇයි ඔයාට චාජර් වෙළෙන්දෙක් ඉන්නවා, එයාලා චාජර් එක පාවිච්චි කරන කෙනාව අල්ලලා ආපහු එන්න කියලා කියනවා, බැටරිය එක දවසක් චාජ් වෙන නිසා චාජර් එක කැඩිලා කියලා, බැටරිය පිරෙන්නේ නැහැ කියලා, චාජර් එක ලයිට් එක පත්තු කරන්නේ නැහැ, හැම වෙලාවෙම රතු එළියක් තියෙනවා කියලා. නිෂ්පාදකයා ඇත්ත වශයෙන්ම චාජරය මනින විට, එය සාමාන්‍ය බවත් කර්මාන්තශාලා අවශ්‍යතා සපුරාලන බවත් සොයා ගනී.

මේ ගැටලුව මොකක්ද? මෙය වැදගත් වන්නේ මෙම චාජරය බැටරියේ වයසට යාම සැලකිල්ලට නොගන්නා බැවිනි. මාරාන්තික ආරෝපණ ධාරාව ඉතා කුඩා නම්, එය වයසට යන බැටරිය ආරෝපණය සම්පූර්ණ කිරීමේ නියමිත ස්ථානයට ළඟා නොවනු ඇත, එවිට පරිශීලකයා වැරදි ලෙස විනිශ්චය කර ඇති අතර චාජරය නරක යැයි සැලකේ. ආරෝපණ මුද්‍රණ යන්ත්‍රයේ අරමුණ වන්නේ ලිතියම්-අයන බැටරිවල හානි වූ හෝ ඕනෑවට වඩා චක්‍රීය වීම වැළැක්වීමයි, ආරෝපණයේ අක්‍රිය කොටසේ, ස්වයං-විසර්ජනය හේතුවෙන්, EOC තත්ත්වයට ඇතුළු වීම දුෂ්කර ය (ධාරාව විනිශ්චය කිරීමට වඩා ඉහළ), එක් අතකින් පරිශීලකයාට. අනෙක් අතට, අධික ලෙස ආරෝපණය වීම හේතුවෙන් බැටරිය අධික ලෙස රත් වීම පුළුල් කිරීමට ද හැකිය.

මෙම සාධක ඉලක්ක කර ගනිමින්, අසමානතා තාක්ෂණය (O2Micro) මගින් දියත් කරන ලද නව බහු-ලිතියම්-අයන බැටරි ආරෝපණ චිපය OZ8981 දැනටමත් පරිපූර්ණ විසඳුමකි. OZ8981 යනු නිරවද්‍ය වෝල්ටීයතාවය, ධාරා ප්‍රතිදානය සහ බහු ආරක්ෂාව සහිත කැපවූ ආරෝපණ කළමනාකරණ ඒකාබද්ධ චිපයක් වන අතර පහසු පද්ධති සැලසුමක් සහ අඩු පිරිවැයක් සහිත හය-අදියර ආරෝපණ පාලන මාදිලිය සපයයි. සැහැල්ලු විදුලි වාහන, විදුලි බයිසිකල් සහ විදුලි මෙවලම් සඳහා බහු-ලිතියම් අයන බැටරි ඇසුරුම් සඳහා එය වැදගත් වේ.

ඉහළ පිරිවැය-ඵලදායී සහ ඉහළ විශ්වසනීයත්වයක් සහිත OZ8981 හි කාර්යක්ෂම දෝෂ ඇම්ප්ලිෆයර් ප්‍රතිදානයක් ලබා ගන්නා තනි-චිප ඒකාබද්ධ ආරෝපණ පාලක අඩංගු වේ. එය 0V ස්පන්දන ආරෝපණය, පූර්ව ආරෝපණය, නියත ධාරා ආරෝපණය, නියත වෝල්ටීයතා ආරෝපණය, අවසාන දිනය සහ ස්වයංක්‍රීය නැවත ආරෝපණ පාලනය සඳහා සහය දක්වයි. බුද්ධිමත් ආරෝපණ පාලනය.

පූර්ව ආරෝපිත ආරම්භක වෝල්ටීයතාවය, නියත ධාරා ආරෝපණය, නියත වෝල්ටීයතා ආරෝපණ අගය සහ කපා හැරීමේ ආරෝපණ ධාරා අගය සඳහා නම්‍යශීලී සැකසුම් සඳහා සහය දක්වයි. ඊට අමතරව, OZ8981 හි ඉහළ නිරවද්‍ය ආරෝපණ වෝල්ටීයතාවයක් ("1%) සහ ධාරාව ("5%) ප්‍රතිදානයක් ඇත; බාහිර ප්‍රතිරෝධක ගැලපුම මගින්, වෝල්ටීයතා ප්‍රතිදාන නිරවද්‍යතාවය "0.5%) විය හැකිය.

ද්විත්ව ආරෝපණ පීඩනය සඳහා සහාය: පූර්ව ආරෝපණය, නියත වෝල්ටීයතා ආරෝපණය නියමිත වේලාවට (උපරිම පැය 5, හෝ නැත). ද්විත්ව උෂ්ණත්ව ආරක්ෂාව සඳහා සහාය: අභ්‍යන්තර උෂ්ණත්ව ආරක්ෂාව (115 ¡ã C), බාහිර ඉහළ උෂ්ණත්ව ආරක්ෂාව (පෙරනිමිය: 44 ¡ã C) සහ අඩු උෂ්ණත්ව ආරක්ෂාව (පෙරනිමිය: 2 ¡ã C). බාහිර උෂ්ණත්ව ආරක්ෂණ ලක්ෂ්‍යය බාහිර නම්‍යශීලී සැකසුම් විය හැකිය.

ආරෝපණ අධි පීඩන ආරක්ෂාව, අධි ධාරා ආරක්ෂාව, කෙටි පරිපථ ආරක්ෂාව සඳහා සහාය වීම. බැටරි ස්වයංක්‍රීය ප්‍රවේශ අනාවරණයට සහාය වීම, ආරෝපණ තත්ත්වය සඳහා සෘජු LED සංදර්ශකය. උපාංගය විශ්වීය පැකේජය SOP16 භාවිතා කරයි.

රූපය. 4 යනු OZ8981 ලිතියම් අයන බැටරියේ ආරෝපණ ප්‍රස්තාරය පෙන්වන ප්‍රස්ථාරයකි. ඉදිරිපස PWM චිපය සමඟ ඒකාබද්ධ කිරීමෙන්, OZ8981 පරිශීලකයින්ට ඉක්මනින් ආරක්ෂිත, කාර්යක්ෂම සහ අඩු වියදම් ලිතියම්-අයන බැටරි චාජරයක් ලබා ගැනීමට උපකාරී වනු ඇත.