من الشحن المسبق إلى الطاقة الكاملة: المراحل الخمس للشحن الآمن لبطاريات الليثيوم

• مراقبة الحمى هي الأولوية القصوى.

• يستخدم شحن بطارية الليثيوم خمس مراحل لضمان السلامة: الشحن التمهيدي، التحكم الحراري، التيار الثابت، الجهد الثابت، وإيقاف المراقبة

1. الخط الثاني للحماية - السلامة أولاً

2. المعالجة الأولية

لماذا يتطلب شحن البطارية مرحلة معالجة أولية؟

قبل توضيح الحالة , يجب أن نوضح افتراضًا موضوعيًا:

من منظور رقاقة إدارة الشحن: يوجد جهد منخفض جدًا (حوالي 2.5 فولت) عند منفذ البطارية الخاص بها، وهو ليس ضمن نطاق جهد البطارية العادية (3.2 فولت ~ 4.2 فولت).

هناك ثلاث حالات في هذا الوقت :

• لم يتم توصيل بطارية ليثيوم واحدة بجهد 4.2 فولت، بل تم توصيل شيء غير معروف.

• الدائرة المتصلة أو البطارية تالفة، والجهد منخفض بشكل غير طبيعي.

• (｡･∀･)ﾉﾞمهلاً، هذه البطارية الغبية تم تفريغها أكثر من اللازم~

ولكن كشريحة شحن، لم يستطع التأكد، وكان بإمكانه فقط المحاولة.

ستحاول شريحة الشحن أولاً تطبيق تيار صغير جداً (10٪ من التيار الطبيعي أو حوالي 10 مللي أمبير). إذا كانت بطارية ليثيوم متصلة وحالة البطارية طبيعية، فيجب أن يرتفع الجهد عند طرف البطارية تدريجياً وبشكل مستمر حتى يصل إلى الحد الأدنى لجهد شحن البطارية.

لماذا نحتاج إلى الشحن ببطء خلال مرحلة الشحن الأولية؟

تتميز بطارية الليثيوم أيون ذات الخلية الواحدة والطاقة المنخفضة جداً بمقاومة داخلية أكبر

مُقاوَمَة بشحن عادي

وفقاً لصيغة القدرة

P = I² × R

• P هي قدرة التسخين

• I هو التيار المار خلال المقاومة الداخلية

• R هي المقاومة الداخلية

بالطبع، شريحة الشحن تعرف هذا الأمر.

الحفاظ على تيار منخفض جدًا → الحفاظ على توليد حرارة منخفض جدًا → ضمان سلامة البطارية

وهذا أيضًا هو السبب وراء عدم قدرة بعض الهواتف المحمولة على التشغيل بعد إيقافها لفترة طويلة من الاستخدام، أو الحاجة إلى ساعتين أو ثلاث ساعات من الشحن قبل التشغيل!

تدريجيًا، يرتفع جهد طرف البطارية إلى جهد مستقر قبل الانتقال إلى الخطوة التالية والبدء في الشحن العادي.

 

3. التحكم الحراري

بمجرد ارتفاع جهد البطارية إلى النطاق الطبيعي، تحاول الشريحة الشحن بالتيار الأقصى المحدد. ووفقًا لصيغة القدرة، تكون التسخين الأولية سريعة جدًا وقد تصل إلى درجات حرارة عالية جدًا بسرعة كبيرة.

خلال هذه الفترة، ستقوم شريحة الشحن بالتقييم بناءً على درجة حرارة البطارية:

• ارتفاع درجة حرارة البطارية → تقليل تيار الشحن

• درجة حرارة البطارية طبيعية → قم بزيادة قيمة التيار تدريجيًا → الوصول إلى التيار المحدد

مع تقدم عملية الشحن، تقل مقاومة البطارية الداخلية تدريجيًا.

وفقاً لصيغة القدرة

P↓ = I² × R↓

كما أن قدرة التسخين تتناقص أيضًا، ويمكن زيادة التيار بأمان وبشكل بطيء حتى تصبح المقاومة الداخلية مهملة.

 

4. تعزيز التيار الثابت

ستقوم شريحة شحن بطارية الليثيوم بشحن البطارية وفقًا لقيمة التيار القصوى المحددة. في هذا الوقت، سترتفع جهد خلية البطارية تدريجيًا حتى يقترب جهد البطارية من 4.2 فولت.

ستستمر هذه المرحلة لفترة طويلة حتى تصل إلى 4.2 فولت ثم تنتقل إلى المرحلة التالية.

 

5. تقليل التيار عند الجهد الثابت

عندما تصل خلية البطارية إلى 4.2 فولت، سيبدأ تيار الشحن في الانخفاض تدريجيًا حتى يصل إلى 10٪.

 

6. انتهاء الشحن

وأخيرًا، عندما تنخفض شدة الشحن إلى تيار القطع، يجب إيقاف الشحن. لا تتوقف عندما تصل شدة الشحن إلى 0! فهذا يعني أن البطارية قد تم شحنها بشكل مفرط بالفعل. ويُطلب التقليل المتعمد من الشحن لتمديد عمر البطارية.