Od prednabitia po plný výkon: Päť etáp bezpečného nabíjania lítiových batérií

• Sledovanie horúčky je najvyššou prioritou.

• Nabíjanie lithium-iontových batérií využíva päť etáp zabezpečujúcich bezpečnosť: prednabíjanie, riadenie teploty, konštantný prúd, konštantné napätie a ukončenie monitorovania

1. Druhá úrovne ochrany – bezpečnosť na prvom mieste

2. Predspracovanie

Prečo vyžaduje nabíjanie batérie fázu predspracovania?

Pred vysvetlením danej situácie , musíme objasniť jednu objektívnu skutočnosť:

Z pohľadu čipu správy nabíjania: na jeho batériovom výstupe je veľmi nízke napätie (približne 2,5 V), ktoré nepatrí do bežného rozsahu napätia batérie (3,2 V až 4,2 V).

V tomto okamihu môžu nastať tri situácie :

• Nie je pripojená 4,2 V jednočlánková lithium-iontová batéria, ale niečo neznáme.

• Pripájacia obvod alebo batéria je poškodená a napätie je abnormálne nízke.

• (｡･∀･)ﾉﾞAhoj, táto hlúpa batéria je úplne vybitá~

Ale ako nabíjací čip nemohol byť istý, mohol len skúsiť.

Nabíjací čip najskôr skúsi pustiť veľmi malý prúd (10 % bežného prúdu alebo približne 10 mA). Ak je pripojená lithium-iónová batéria a stav batérie je normálny, napätie na batérii by sa malo pomaly a neustále zvyšovať, až kým nedosiahne minimálne nabíjacie napätie batérie.

Prečo musíme počas fázy predbežného nabíjania nabíjať pomaly?

Lithium-iónová batéria s jednou bunkou a extrémne nízkym výbojom má väčší vnútorný odpor

Rezistor s normálnym nabitím

Podľa vzorca pre výkon

P = I² × R

• P je vykurovací výkon

• I je prúd pretekajúci cez vnútorný odpor

• R je vnútorný odpor

Toto samozrejme vie nabíjací čip.

Udržiavať extrémne nízky prúd → udržiavať extrémne nízke vyhrievanie → zabezpečiť bezpečnosť batérie

To je tiež dôvod, prečo niektoré mobilné telefóny nemôžu byť zapnuté po vypnutí po dlhšej dobe nečinnosti, alebo trvá až dve alebo tri hodiny, kým sa nabijú a zapnú!

Postupne napätie na svorkách batérie stúpa na stabilnú hodnotu, než prejde k ďalšiemu kroku a začne normálne nabíjanie.

 

3. Riadenie teploty

Keď napätie batérie stúpne do normálneho rozsahu, čip sa pokúsi nabíjať maximálnym nastaveným prúdom. Podľa výkonového vzorca je počiatočné vyhrievanie veľmi rýchle a môže veľmi rýchlo dosiahnuť veľmi vysoké teploty.

Počas tohto obdobia bude nabíjací čip posudzovať podľa teploty batérie:

• Batéria sa prehrieva → znížiť nabíjací prúd

• Teplota batérie je normálna → postupné zvyšovanie hodnoty prúdu → dosiahnutie nastavenej hodnoty prúdu

Počas nabíjania sa vnútorný odpor batérie postupne znižuje.

Podľa vzorca pre výkon

P↓ = I² × R↓

Aj výkon vykurovania klesá a prúd môže byť bezpečne pomaly zvyšovaný, až kým nebude vnútorný odpor zanedbateľný.

 

4. Konštantný prúd s posilnením

Nabíjací čip lithium-iónovej batérie bude nabíjať podľa nastavenej maximálnej hodnoty prúdu. Napätie článku batérie sa pri tom postupne zvyšuje, až kým sa napätie batérie nepriblíži k 4,2 V.

Táto fáza potrvá dlhú dobu, až kým sa nedosiahne 4,2 V a nezačne nasledujúca fáza.

 

5. Konštantné napätie a zníženie prúdu

Keď článok batérie dosiahne 4,2 V, nabíjací prúd sa postupne zníži, až kým nedosiahne 10 %.

 

6. Ukončenie nabíjania

Nakoniec, keď sa nabíjací prúd zníži na vypínací prúd, ukončite nabíjanie. Nezastavujte, keď dosiahne nabíjací prúd hodnotu 0! To znamená, že batéria je už prebitá. Na predĺženie životnosti batérie je potrebné úmyselné nedobíjanie.