Напряжение литиевой батареи - введение, измерение и зарядка

Батареи когда-то были громоздкими, неудобными и более крупными, которые обеспечивали лишь незначительную мощность относительно их размера и веса. К счастью, со временем технологии развиваются, и к 2020 году мы наделены высокопроизводительными литиевыми батареями большой емкости, которые могут обеспечить любую необходимую мощность.

Как правило, на рынке доступны два основных типа литиевых батарей. Один из них - это литий-металлические батареи, а другой - литий-ионные. Напряжение аккумулятора играет важную роль в работе аккумулятора. Обычный диапазон напряжения в литиевых батареях составляет от 1,5 В до 3,7 В. Литий-ионные батареи являются многоразовыми и перезаряжаемыми; таким образом, они в основном используются во всех электронных устройствах.

Вот некоторые соображения, которые следует знать о литиевых батареях:

Какое номинальное напряжение АКБ

Функция материалов анода и катода известна как номинальное напряжение, а также импеданс. Во время разряда напряжение на выходе литиевой батареи меняется. Номинальное напряжение определяется между максимальной зарядкой и полной разрядкой в средней точке на основе разряда 0,2 ° C (где C - номинальная емкость элемента в мАч). Всегда учитывайте, что более высокое напряжение всегда устанавливается произвольно и не влияет на работу портативных устройств или конфигурацию зарядного устройства. Однако исключения все же существуют.

Многие литий-ионные аккумуляторы с конструкцией LCO имеют покрытие поверхности и добавки к электролиту, которые повышают номинальное напряжение элемента и требуют более высоких зарядных напряжений. Напряжение отключения зарядки для этих аккумуляторов должно быть отрегулировано соответствующим образом, чтобы обеспечить максимальную мощность.

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Номинальное напряжение одного элемента литиевой батареи обычно отображается как 3,6 В, 3,7 В или 3,8 В. Во время разряда реальный профиль напряжения зависит от химического состава используемого элемента, скорости разряда, температуры и возраста разряжаемых элементов или батарей. Номинальное напряжение одноэлементной литиевой батареи составляет 4,2 В, а напряжение отключения составляет 2,5 В ~ 3 В.

Как вы измеряете напряжение литиевой батареи

Литиевые батареи состоят из 4 комплектов последовательно соединенных литиевых элементов, которые составляют большую часть корпуса литиевой батареи. Элементы расположены продольно вдоль длинной стороны батареи вертикальными слоями. Все отдельные литиевые аккумуляторные элементы имеют номинальное напряжение 3,2 В и соединены последовательно, чтобы получить номинальное общее напряжение 12,8 В. Его можно измерить на клеммах центральной батареи с маркировкой V + и V-. Это напряжение не обнаруживается при нормальной работе. Рассчитываемое напряжение обозначено буквами B + и B- на клеммах аккумулятора над корпусом аккумулятора.

Положительные V + и B + подключаются напрямую (только с предохранителями). Нет четкой связи между отрицаниями V- и B-. Эти два устройства соединены двойным контроллером заряда / разряда Mosfet и устройством измерения коэффициента чувствительности по току (CSR). Контроллер Dual Mosfet является краеугольным камнем безопасности аккумуляторной батареи при перегрузке по току и отключении высокого или низкого напряжения. В зависимости от порядка блока управления батареями, блок безопасности открывает и закрывает соединение между B- и V-. Включено гораздо больше датчиков и точек измерения.

Всякий раз, когда этот VB- цепь размыкается блоком безопасности, хотя литиевая батарея может быть полностью заряжена, клеммы батареи B + и B- на мультиметре могут отображать только 2-3 В или даже ноль. (маловольтные конденсаторы).

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Сколько напряжений вам нужно для зарядки литиевых батарей

Литий-ионные аккумуляторы работают на напряжении, а не на токе. Таким образом, зарядка литий-ионных аккумуляторов больше похожа на зарядку свинцово-кислотных аккумуляторов. Одним из преимуществ литий-ионных зарядных аккумуляторов является то, что они имеют более высокое напряжение на элемент - около 3,7 или 4 вольта на элемент по сравнению с 1,2 вольт.

Литий-ионные аккумуляторы часто требуют гораздо более жесткого допуска по напряжению при полной зарядке. Они не допускают и не нуждаются в непрерывной или плавающей подзарядке после полной зарядки. Особенно необходимо иметь возможность надежно определять состояние полного заряда, потому что литий-ионные батареи не допускают перезарядки. Они перегреваются, что сокращает их жизнь, но в экстремальных ситуациях может вызвать даже горящий огонь.

Большинство ориентированных на потребителя литий-ионных аккумуляторов заряжаются при 4,2 В на элемент с допуском примерно ± 50 мВ на аккумулятор. Более высокая зарядка обычно вызывает стресс и приводит к окислению, что сокращает срок службы и емкость. Иногда это может вызвать проблемы со здоровьем. Различные типы литий-ионных элементов имеют немного разные напряжения. Тем не менее, все они будут иметь одинаковые кривые разряда по форме.

Простые меры предосторожности для батарей

Давайте посмотрим на механизм, необходимый литиевой батарее для зарядки и разрядки:

Ток заряда: для литиевых батарей ток заряда должен быть ограничен. Максимальное значение обычно составляет 0,8 ° C, но обычно устанавливаются более низкие значения для обеспечения некоторого запаса. Для некоторых аккумуляторов возможна более быстрая зарядка. Даже для батарей или элементов, которые способны выдерживать более высокие токи зарядки, это влияет на срок службы. Если можно поддерживать более низкую скорость зарядки и не использовать быструю зарядку, это увеличит срок службы элемента.

Перенапряжение: защита нагрузки от перенапряжения необходима для предотвращения использования на клеммах аккумулятора слишком высокого напряжения. Ущерб может быть нанесен, если допустимое повышение напряжения заряда слишком велико.

Защита от перезарядки: требуется схема защиты от перегрузки, чтобы избежать зарядки, когда напряжение превышает 4,30 вольт на элемент. Перезаряд лития в батареях чрезвычайно велик. Устройство защиты аккумулятора защитит от заряда.

Защита от обратной полярности: защита от обратной полярности литиевой батареи необходима, чтобы гарантировать, что батарея не заряжается в неправильном направлении. Это может привести к серьезным повреждениям или взрыву.

Перезарядка литий-ионных аккумуляторов: защита от чрезмерной разрядки необходима для предотвращения падения напряжения аккумулятора ниже установленного производителем предела в 2,3 В.

Перегрев: также предусмотрена сверхурочная безопасность, чтобы предотвратить выход батареи из строя, если температура поднимется слишком высоко. Температура выше 100 ° C может нанести непоправимый вред.

Окончательный вердикт

Литиевые батареи могут быть опасными, но при осторожном и безопасном использовании дают отличные характеристики. Вы должны знать все о литиевых батареях, чтобы избежать катастроф. Всегда проявляйте особую осторожность при измерении напряжения и зарядке литиевой батареи. Надеюсь, эта статья послужит вам для ознакомления с вашими проектами по производству литиевой энергии.