از مرحله پی‌شارژ تا توان کامل: پنج مرحله شارژ ایمن باتری لیتیوم

• نظارت بر تب اولویت اول است.

• شارژ باتری لیتیوم از پنج مرحله برای اطمینان از ایمنی استفاده می‌کند: پیش‌شارژ، کنترل حرارتی، جریان ثابت، ولتاژ ثابت و توقف نظارت

1. خط دوم حفاظت - ایمنی در اولویت است

2. پیش‌پردازش

چرا شارژ باتری نیاز به مرحله پیش‌پردازش دارد؟

قبل از توضیح این وضعیت , باید یک پیش‌فرض عینی را روشن کنیم:

از دیدگاه تراشه مدیریت شارژ: ولتاژ بسیار پایینی (حدود 2.5 ولت) در پورت باتری آن وجود دارد که در محدوده ولتاژ یک باتری عادی (3.2V تا 4.2V) قرار ندارد.

در این زمان سه حالت وجود دارد :

• به جای یک باتری لیتیومی تک‌سلولی 4.2 ولتی، به چیزی نامشخص متصل شده است.

• مدار اتصال یا باتری آسیب دیده است و ولتاژ به‌طور غیرعادی پایین است.

• (｡･∀･)ﾉﾞسلام، این باتری احمقانه کاملاً تخلیه شده است~

اما به عنوان یک تراشه شارژ، نمی‌توانست مطمئن باشد، تنها می‌توانست امتحان کند.

تراشه شارژ ابتدا سعی می‌کند جریان بسیار کمی (۱۰٪ جریان عادی یا حدود ۱۰ میلی‌آمپر) اعمال کند. اگر یک باتری لیتیومی متصل شود و وضعیت باتری طبیعی باشد، ولتاژ در سر باتری باید به‌تدریج و به‌صورت مداوم افزایش یابد تا به حداقل ولتاژ شارژ باتری برسد.

چرا در مرحله شارژ پیش‌تیمار باید به‌آهستگی شارژ کنیم؟

باتری لیتیوم-یونی تک‌سلولی با توان بسیار پایین، مقاومت داخلی بزرگ‌تری دارد

مقاومت با شارژ عادی

بر اساس فرمول توان

P = I² × R

• P توان گرمایی است

• I جریانی است که از طریق مقاومت داخلی عبور می‌کند

• R مقاومت داخلی است

البته تراشه شارژ این را می‌داند.

حفظ جریان بسیار پایین → حفظ تولید حرارت بسیار پایین → تضمین ایمنی باتری

همین دلیلی است که برخی گوشی‌ها پس از خاموش شدن و عدم استفاده طولانی‌مدت، نمی‌توانند روشن شوند یا برای شارژ و روشن شدن به دو یا سه ساعت زمان نیاز دارند!

به تدریج، ولتاژ دو سر باتری قبل از انتقال به مرحله بعدی و شروع شارژ عادی، به ولتاژ پایداری افزایش می‌یابد.

 

3. کنترل حرارتی

هنگامی که ولتاژ باتری به محدوده نرمال افزایش یابد، تراشه سعی می‌کند با حداکثر جریان تنظیم‌شده شارژ را آغاز کند. بر اساس فرمول توان، گرمای اولیه بسیار سریع است و ممکن است در مدت زمان کوتاهی به دمای بسیار بالایی برسد.

در این مدت، تراشه شارژ بر اساس دمای باتری تصمیم‌گیری می‌کند:

• باتری داغ شده است → کاهش جریان شارژ

• دمای باتری در حد نرمال است → به تدریج مقدار جریان افزایش می‌یابد → به جریان تنظیم شده دست یافته

با پیشرفت فرآیند شارژ، مقاومت داخلی باتری به تدریج کاهش می‌یابد.

بر اساس فرمول توان

P↓ = I² × R↓

توان حرارتی نیز در حال کاهش است و جریان می‌تواند به آرامی و به صورت ایمن افزایش یابد تا زمانی که مقاومت داخلی ناچیز شود.

 

4. افزایش جریان ثابت

تراشه شارژ باتری لیتیومی بر اساس حداکثر مقدار جریان تنظیم شده، شارژ را انجام می‌دهد. در این حالت ولتاژ سلول باتری به تدریج افزایش می‌یابد تا زمانی که ولتاژ باتری به 4.2 ولت نزدیک شود.

این مرحله مدت زمان طولانی‌ای ادامه خواهد داشت تا زمانی که به 4.2 ولت برسد و وارد مرحله بعدی شود.

 

5. کاهش جریان در ولتاژ ثابت

هنگامی که سلول باتری به 4.2 ولت برسد، جریان شارژ به تدریج کاهش می‌یابد تا به 10٪ برسد.

 

6. پایان شارژ

در نهایت، زمانی که جریان شارژ به جریان قطع برسد، شارژ را متوقف کنید. زمانی که جریان شارژ به صفر برسد، توقف نکنید! این بدین معناست که باتری قبلاً بیش از حد شارژ شده است. برای افزایش عمر باتری، شارژ عمدی کمتر از ظرفیت کامل مورد نیاز است.