நீட்டிக்கப்பட்ட ஆயுள் கொண்ட லித்தியம்-அயன் பேட்டரி புதிய சார்ஜிங் தீர்வு

ஆசிரியர்: ஐஃப்ளோபவர் – எடுத்துச் செல்லக்கூடிய மின் நிலைய சப்ளையர்

லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி, சிறிய அளவு, எடை மற்றும் பிற நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன, மொபைல் போன்களில், மடிக்கணினி சந்தைகள் மற்ற பேட்டரிகளை முழுமையாக மாற்றியமைத்து, கிட்டத்தட்ட 100% பங்கைக் கொண்டுள்ளன. தற்போது, ​​லித்தியம்-அயன் பேட்டரி மின்சார கருவிகள் மற்றும் பிற பயன்பாடுகளுக்கு விரைவாக விரிவடைந்து வருகிறது, மேலும் அதன் பரந்த சந்தை வாய்ப்பு பெருகிய முறையில் அங்கீகரிக்கப்பட்டுள்ளது. இருப்பினும், நிக்கலின், நிக்கல்-காட்மியம், லீட்-அமில பேட்டரிகளுடன் ஒப்பிடுகையில், லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் பயன்பாடு மற்றும் மேம்பாட்டை வேகமாகத் தள்ளுவது அவசியம், மேலும் அதன் பாதுகாப்பு மற்றும் சேவை வாழ்க்கையை தொடர்ந்து மேம்படுத்த வேண்டும்.

இந்தக் கட்டுரை, லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் பாதுகாப்பை அதிகரிக்கவும், பேட்டரி ஆயுளை நீட்டிக்கவும், சார்ஜரின் விலையைக் குறைக்கவும், சார்ஜரின் கோணத்தில் இருந்து ஒரு புதிய வகை சார்ஜிங் தீர்வைப் பற்றி விவாதிக்கும். பேட்டரியைப் பயன்படுத்தும் செயல்பாட்டில், பேட்டரி தொழில் போன்ற ஒரு வாக்கியத்தை நாம் அடிக்கடி கேட்கிறோம்: "பேட்டரியின் பயன்பாட்டில் குறைவு உள்ளது, அதிக வேறுபாடு உள்ளது". தவறான சார்ஜிங் நிலைமைகள் அல்லது முறைகள் பேட்டரியை சேதப்படுத்தி பேட்டரியின் ஆயுளைக் குறைக்கும் என்பதை இந்த வாக்கியத்திலிருந்து நாம் புரிந்து கொள்ளலாம்.

உதாரணமாக, 1,8650 லித்தியம்-கோபால்ட் இல்லாத பேட்டரியை எடுத்துக் கொள்ளுங்கள், சார்ஜ் வெப்பநிலையை விட அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​70 ¡ã C இல், எலக்ட்ரோலைட் இடைமுகம் (SEI) சிதைந்து வெப்பப்படுத்தப் பயன்படுகிறது; 120 ¡ã C இல், எலக்ட்ரோலைட், நேர்மறை மின்முனை வெப்ப சிதைவைத் தொடங்குகிறது, இதனால் வாயு உருவாகி வெப்பநிலை விரைவாக அதிகரிக்கிறது; சுமார் 260 ¡ã C: பேட்டரி வெடிப்பு. அல்லது அதிக மின்னழுத்தம் 5.5V அடிப்படையில் அழுத்தத்திற்கு மேல் சார்ஜ் செய்தால், லித்தியம் உலோகத்தை எளிதில் வீழ்படிவாக்க முடியும், கரைப்பான் ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகிறது, வெப்பநிலை உயர்வு, வீரியம் மிக்க சுழற்சி, அல்லது பேட்டரிகள் கூட வெடிக்கும்.

எனவே, கட்டணம் வசூலிப்பது எப்படி என்பதற்கு, பின்வரும் முக்கியமான விஷயங்களை ஒன்றாக விவாதிப்போம். ஏன் முன்கூட்டியே சார்ஜ் செய்ய விரும்புகிறீர்கள்? பேட்டரி இயக்க மின்னழுத்தம் 2.5V (கார்பன் நெகட்டிவ் பேட்டரி: 3V, சக்தி 0%) முதல் 4 வரை.

2V (100% சக்தி). மின்னழுத்தம் 2.5V க்கும் குறைவாக இருக்கும்போது, ​​பேட்டரி வெளியேற்றம் நிறுத்தப்படும்.

அதே நேரத்தில், வெளியேற்ற வளையம் மூடப்பட்டிருப்பதால், உள் பாதுகாப்பு சுற்றுகளின் மின்னோட்ட இழப்பும் மிகக் குறைவாகக் குறைக்கப்படுகிறது. நிச்சயமாக, வெவ்வேறு உள் பொருட்கள் காரணமாக, வெளியேற்ற முடிவு மின்னழுத்தம் 2.5V-3 வரம்பில் இருக்கலாம்.

வெவ்வேறு உள் பொருட்கள் காரணமாக 0V. மின்னழுத்தம் 4.2V ஐ விட அதிகமாக இருக்கும்போது, ​​பேட்டரி பாதுகாப்பைப் பாதுகாக்க சார்ஜிங் லூப் நிறுத்தப்படும்; மேலும் யூனிட் செல் இயக்க மின்னழுத்தம் 3க்குக் கீழே குறையும் போது.

0V இல், பேட்டரி பாதுகாப்பைப் பாதுகாக்க டிஸ்சார்ஜ் நிறுத்தப்பட்டது, டிஸ்சார்ஜ் லூப் நிறுத்தப்பட்டது என்று நாம் நினைக்கலாம். எனவே, பேட்டரி பயன்படுத்தப்படாதபோது, ​​பேட்டரியை 20% மின்சாரம் சார்ஜ் செய்ய வேண்டும், பின்னர் ஈரப்பதம் இல்லாத சேமிப்புக்கு உட்படுத்த வேண்டும். லித்தியம்-அயன் பேட்டரி அதிக ஆற்றல் விகிதத்தைக் கொண்டிருப்பதால், பேட்டரி ஆயுளில் அதிக சார்ஜ் மற்றும் அதிகமாக வைப்பதைத் தடுப்பது அவசியம்.

ஓவர்லேண்ட், செயலில் உள்ள பொருட்களை மீட்டெடுப்பதில் சிரமங்களை ஏற்படுத்துகிறது. அவை நேரடியாக வேகமான மின் பயன்முறையில் (பெரிய மின்னோட்டம்) சென்றால், அது பேட்டரியை சேதப்படுத்தும், சேவை வாழ்க்கையை பாதிக்கும், எனவே பாதுகாப்பு அபாயங்களை ஏற்படுத்தக்கூடும். முதலில் சிறிய மின்னோட்டத்தை (C / 10) 2.5V முதல் 3 வரை சார்ஜ் செய்யவும்.

0V, பின்னர் வேகமாக சார்ஜ் செய்ய மாற்றுவது அவசியம். தற்போதைய லித்தியம்-அயன் பேட்டரி பயன்பாட்டில் ஒரு பாதுகாப்பு பலகையைக் கொண்டிருந்தாலும், பொதுவாக, ஒன்றுடன் ஒன்று சேரும் வாய்ப்பு சிறியதாக இருக்கும், ஆனால் முன்சார்ஜ் சேர்க்காது, இந்த இரண்டு நிகழ்வுகளிலும், நிலைமை மறைக்கப்பட்ட ஆபத்தையும் கொண்டு வரக்கூடும். முதலாவதாக, பாதுகாப்பு பலகை செல்லாதது, இரண்டாவது (5% -10% / மாதம்) சுய-வெளியேற்ற விகிதத்தை வைப்பது.

எனவே, சிறிய மின்னோட்ட முன்சார்ஜ், அதிகப்படியான வெளியேற்ற செல்களின் சார்ஜிங் சிக்கலை திறம்பட தீர்க்கும். இருப்பினும், சார்ஜிங் மின்னோட்டம் அதிகமாக இல்லை, சிறந்தது. உதாரணமாக மோனோமர் லித்தியம் அயன் பேட்டரியை எடுத்துக் கொண்டால், அதன் சார்ஜிங் முறையில் நிலையான மின்னோட்டம், நிலையான மின்னழுத்த சார்ஜிங் செயல்முறை ஆகியவை அடங்கும், நிலையான மின்னழுத்தம் பொதுவாக 4 ஆகும்.

2V (LiCoO2 பேட்டரியின் எடுத்துக்காட்டில்), நிலையான மின்னோட்ட அமைப்பு மதிப்பு 0.1c ~ 1c ஆகும். அதிக மின்னோட்டத்தை சார்ஜ் செய்வது சார்ஜிங் நேரத்தைக் குறைக்கும் என்றாலும், அது பேட்டரி ஆயுட்காலத்தின் பற்றாக்குறை மற்றும் கொள்ளளவையும் குறைக்கும், எனவே சார்ஜ் செய்ய பொருத்தமான நிலையான மின்னோட்ட மதிப்பை நாம் தேர்வு செய்ய வேண்டும்.

கீழே வெவ்வேறு மின்னோட்ட சார்ஜிங் மற்றும் 4.2V / 900mAhlicoo2 செல் பேட்டரி திறன் கொண்ட உறவு வளைவு உள்ளது (படம் 1), தோராயமாக 500 கட்டணங்களுக்குப் பிறகு சிறிய மின்னோட்ட சார்ஜிங்கின் பேட்டரி திறன் அதிக மின்னோட்ட சார்ஜிங்கின் பேட்டரி திறனை விட கணிசமாக அதிகமாக இருப்பதைக் காணலாம். நிலையான மின்னழுத்த சார்ஜிங்கின் மின்னழுத்த துல்லியத்திற்கு அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி கொண்ட பேட்டரி தேவைப்படுகிறது, மேலும் ஓவர்சோல் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிக்கு பெரும் தீங்கு விளைவிக்கும், மேலும் கசிவு அல்லது வெடிப்பை விரிவாக்கும் வாய்ப்பும் உள்ளது.

மேலும், பேட்டரியில் உள்ள மின்னாற்பகுப்புப் பொருளை பேட்டரி ஆயுளை விரைவுபடுத்தச் செய்வது எளிது, எனவே லித்தியம்-அயன் பேட்டரியின் ஆயுளுக்கு துல்லியமான நிலையான மின்னழுத்த மதிப்பு முக்கியமானது. முழுமையாக சார்ஜ் செய்யப்படுவதற்காக, நிலையான மின்னழுத்த மதிப்பு மற்றும் முடிவு மின்னழுத்த மதிப்பின் துல்லியம் 1% க்குள் இருப்பதை உறுதி செய்ய வேண்டும். உதாரணமாக லித்தியம்-கோபால்ட் இல்லாத அயன் பேட்டரியை எடுத்துக் கொண்டால், முடிந்தவரை 4 க்கு அருகில் இருப்பது நல்லது.

2V, ஆனால் 4.2V க்கு மேல் இல்லை, இந்த உயர்-துல்லிய மின்னழுத்த சார்ஜிங் முறை கோபால்ட்டின் கரைப்பைக் குறைக்கும், LiCoO2 இன் அடுக்கு அமைப்பை நிலைப்படுத்தும், பூச்சு மாறாது, சுழற்சி செயல்திறனை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் அதிக திறனைப் பராமரிக்கிறது. கூடுதலாக, சிறிதளவு அதிக மின்னழுத்தம் கூட இரண்டு நிகழ்வுகளைக் கொண்டுவரும், பேட்டரி ஆரம்ப கொள்ளளவு குறைகிறது மற்றும் பேட்டரி சுழற்சி ஆயுள் குறைகிறது.

மல்டி-எலிவேட்டிவ் அயன் பேட்டரியைப் பொறுத்தவரை, அதிகபட்ச பேட்டரி திறன் மற்றும் ஆயுளை உறுதி செய்வதற்காக, சில நேரங்களில் துல்லியம் கூட 0.5% க்கும் குறைவாக இருக்கும். எனவே, சார்ஜிங் மின்னழுத்தத்தின் துல்லியக் கட்டுப்பாடு லித்தியம்-அயன் பேட்டரி சார்ஜர்களுக்கு ஒரு முக்கிய தொழில்நுட்பமாகும்.

தற்போது, ​​லித்தியம் அயன் பேட்டரியின் சார்ஜிங் மின்னழுத்தம் குறித்து மக்களுக்கு ஒரு தவறான புரிதல் உள்ளது. பேட்டரி பாதுகாப்பு பலகை இருப்பதாகக் கருதப்படுகிறது. மின்னழுத்த துல்லியத்தில் அது முக்கியமில்லை.

இது நல்லதல்ல. சாத்தியமான விபத்துகளுக்கு எதிராக சரியான நேரத்தில் பாதுகாப்பை வழங்க பேட்டரி பாதுகாப்பு பலகை பயன்படுத்தப்படுவதால், அது செயல்திறன் காரணிகளை அல்ல, அதிக பாதுகாப்பு காரணிகளைக் கருதுகிறது. உதாரணமாக, 4 இன் உதாரணமாக.

2V இல், பாதுகாப்புத் தகட்டின் அதிக மின்னழுத்த பாதுகாப்பு அளவுரு 4.30V ஆகும் (சில நேரங்களில் 4.4V ஆக இருக்கலாம்), ஒவ்வொரு முறையும் நிரம்பியிருந்தால், 4 உடன்.

சார்ஜிங் கட்-ஆஃப் பாயிண்டாக 30V இருப்பதால், பேட்டரி கொள்ளளவு மிக வேகமாக இருக்கும். ஏன் சார்ஜர் விற்பனையாளர், சார்ஜர் பயன்படுத்துபவரை பலமுறை தொட்டுப் பார்த்துவிட்டு, ஒரு நாள் பேட்டரி சார்ஜ் ஆனதால் சார்ஜர் பழுதடைந்துவிட்டது, பேட்டரி நிரம்பவில்லை, சார்ஜர் விளக்கை எரியவிடவில்லை, எப்போதும் சிவப்பு விளக்கு என்று சொல்லிவிட்டுத் திரும்பச் சொன்னார்கள். உற்பத்தியாளர் உண்மையில் சார்ஜரை அளவிடும்போது, ​​அது இயல்பானது என்றும் தொழிற்சாலை தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்கிறது என்றும் கண்டறிந்து கொள்கிறார்.

இந்தப் பிரச்சனை என்ன? இந்த சார்ஜர் பேட்டரியின் வயதை கணக்கில் எடுத்துக்கொள்வதில்லை என்பதால் இது முக்கியமானது. கொடிய சார்ஜின் மின்னோட்டம் மிகச் சிறியதாக இருந்தால், அது வயதான பேட்டரி சார்ஜிங் முடிந்ததும் நிர்ணயிக்கப்பட்ட புள்ளியை அடையாமல் போகும், இதனால் பயனர் தவறாக மதிப்பிடுவார், மேலும் சார்ஜர் மோசமாக இருந்ததாகக் கருதப்படுகிறது. சார்ஜிங் பிரஸ்ஸின் நோக்கம், லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் சேதமடைந்த அல்லது அதிக சுழற்சியைத் தடுப்பதாகும், சார்ஜிங்கின் ஆஃப்-குறிப்பிட்ட பிரிவில், சுய-வெளியேற்றம் காரணமாக, EOC நிலைக்கு (மின்னோட்டத்தை மதிப்பிடுவதை விட அதிகமாக) நுழைவது கடினம், ஒருபுறம் பயனருக்கு. மறுபுறம், ஓவர்ஹேங் சார்ஜிங் காரணமாக பேட்டரி அதிக வெப்பமடைவதை விரிவுபடுத்தவும் முடியும்.

இந்தக் காரணிகளை இலக்காகக் கொண்டு, சீரற்ற தொழில்நுட்பத்தால் (O2Micro) அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட புதிய மல்டி-லித்தியம்-அயன் பேட்டரி சார்ஜிங் சிப் OZ8981 ஏற்கனவே ஒரு சரியான தீர்வாகும். OZ8981 என்பது துல்லியமான மின்னழுத்தம், மின்னோட்ட வெளியீடு மற்றும் பல பாதுகாப்புடன் கூடிய ஒரு பிரத்யேக சார்ஜிங் மேலாண்மை ஒருங்கிணைந்த சிப் ஆகும், மேலும் வசதியான அமைப்பு வடிவமைப்பு மற்றும் குறைந்த விலையுடன் ஆறு-நிலை சார்ஜிங் கட்டுப்பாட்டு பயன்முறையை வழங்குகிறது. இலகுரக மின்சார வாகனங்கள், மின்சார மிதிவண்டிகள் மற்றும் மின்சார கருவிகளுக்கான பல-லித்தியம் அயன் பேட்டரி பேக்குகளுக்கு இது முக்கியமானது.

அதிக செலவு குறைந்த மற்றும் அதிக நம்பகத்தன்மை கொண்ட OZ8981, திறமையான பிழை பெருக்கி வெளியீட்டை அடையும் ஒற்றை-சிப் ஒருங்கிணைந்த சார்ஜிங் கட்டுப்படுத்திகளைக் கொண்டுள்ளது. இது 0V பல்ஸ் சார்ஜிங், ப்ரீசார்ஜ், நிலையான மின்னோட்ட சார்ஜிங், நிலையான மின்னழுத்த சார்ஜிங், காலக்கெடு மற்றும் தானியங்கி ரீசார்ஜிங் கட்டுப்பாடு ஆகியவற்றை ஆதரிக்கிறது. அறிவார்ந்த சார்ஜிங் கட்டுப்பாடு.

முன்-சார்ஜ் செய்யப்பட்ட தொடக்க மின்னழுத்தம், நிலையான மின்னோட்ட சார்ஜ், நிலையான மின்னழுத்த சார்ஜிங் மதிப்பு மற்றும் கட்-ஆஃப் சார்ஜிங் மின்னோட்ட மதிப்பு ஆகியவற்றிற்கான நெகிழ்வான அமைப்புகளை ஆதரிக்கிறது. கூடுதலாக, OZ8981 உயர் துல்லியமான சார்ஜிங் மின்னழுத்தம் ("1%) மற்றும் மின்னோட்டம் ("5%) வெளியீட்டைக் கொண்டுள்ளது; வெளிப்புற எதிர்ப்பு சரிசெய்தல் மூலம், மின்னழுத்த வெளியீட்டு துல்லியம் "0.5% ஆக இருக்கலாம்).

இரட்டை சார்ஜிங் அழுத்தத்திற்கான ஆதரவு: முன் சார்ஜ், நிலையான மின்னழுத்த சார்ஜிங் சரியான நேரத்தில் (அதிகபட்சம் 5 மணிநேரம், அல்லது இல்லை). இரட்டை வெப்பநிலை பாதுகாப்புக்கான ஆதரவு: உள் வெப்பநிலை பாதுகாப்பு (115 ¡ã C), வெளிப்புற உயர் வெப்பநிலை பாதுகாப்பு (இயல்புநிலை: 44 ¡ã C) மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை பாதுகாப்பு (இயல்புநிலை: 2 ¡ã C). வெளிப்புற வெப்பநிலை பாதுகாப்பு புள்ளி வெளிப்புற நெகிழ்வான அமைப்புகளாக இருக்கலாம்.

சார்ஜிங் ஓவர் பிரஷர் பாதுகாப்பு, ஓவர் கரண்ட் பாதுகாப்பு, ஷார்ட் சர்க்யூட் பாதுகாப்பு ஆகியவற்றை ஆதரிக்கவும். பேட்டரி தானியங்கி அணுகல் கண்டறிதலை ஆதரிக்கவும், சார்ஜிங் நிலைக்கு நேரடி LED காட்சி. இந்த சாதனம் உலகளாவிய தொகுப்பு SOP16 ஐ ஏற்றுக்கொள்கிறது.

படம். படம் 4 என்பது OZ8981 லித்தியம் அயன் பேட்டரியின் சார்ஜிங் வரைபடத்தைக் காட்டும் வரைபடம் ஆகும். முன்-முனை PWM சிப்புடன் இணைப்பதன் மூலம், OZ8981 பயனர்கள் பாதுகாப்பான மற்றும் திறமையான மற்றும் குறைந்த விலை லித்தியம்-அயன் பேட்டரி சார்ஜரை விரைவாக அடைய உதவும்.