Ön Şarjdan Tam Güce: Güvenli Lityum Pil Şarjının Beş Aşaması

• Ateşin izlenmesi en öncelikli konudur.

• Lityum pil şarjı, güvenliği sağlamak için beş aşamalı bir süreç kullanır: ön şarj, termal kontrol, sabit akım, sabit voltaj ve izleme durdurma

1. İkinci koruma hattı - güvenlik önce gelir

2. Ön işleme

Pil şarjı neden bir ön işleme aşaması gerektirir?

Durumu açıklamadan önce , açık bir şekilde belirtmemiz gereken bir varsayımı netleştirmeliyiz:

Şarj yönetim çipinin bakış açısından: pil bağlantı ucunda normal bir pilin voltaj aralığının (3,2V~4,2V) dışında olan çok düşük bir voltaj (yaklaşık 2,5V) bulunur.

Bu durumda üç farklı olasılık söz konusudur :

• 4,2V'lik tek hücreli lityum pille değil, bilinmeyen bir şeyle bağlantılıdır.

• Bağlantı devresi veya pil hasar görmüş ve voltaj anormal derecede düşük.

• (｡･∀･)ﾉﾞHey, bu aptal pil aşırı deşarj olmuş~

Ancak şarj çipi olarak emin olamazdı, sadece deneyebilirdi.

Şarj çipi önce çok küçük bir akım uygulamayı dener (normal akımın %10'u veya yaklaşık 10mA). Eğer bir lityum pili bağlıysa ve pil durumu normalse, pil ucundaki voltaj yavaşça ve sürekli olarak artmalı ve minimum pil şarj voltajına ulaşmalıdır.

Ön işlem şarj aşamasında neden yavaş şarj yapmamız gerekiyor?

Çok düşük güçte tek hücreli lityum-iyon pilin iç direnci daha büyüktür

Normal şarjla çalışan bir direnç

Güç formülüne göre

P = I² × R

• P, ısıtma gücüdür

• I, iç direnç üzerinden akan akımdır

• R, iç dirençtir

Şarj yongası bunu elbette bilir.

Aşırı düşük akımı koru → aşırı düşük ısı üretimi sağla → pil güvenliğini garantiye al

Bu aynı zamanda bazı cep telefonlarının uzun süre kullanılmadıktan sonra kapatıldığında açılamamasının ya da açılabilmesi için iki üç saat şarj edilmesi gerekliliğinin nedenidir!

Yavaşça, pil uç gerilimi bir sonraki adıma geçmeden ve normal şarj işlemine başlamadan önce sabit bir seviyeye yükselir.

 

3. Isıl Kontrol

Pil voltajı normal aralığa ulaştıktan sonra, yonga ayarlanan maksimum akım ile şarj etmeye başlar. Güç formülüne göre, başlangıçtaki ısınma çok hızlıdır ve sıcaklık çok kısa sürede oldukça yüksek değerlere ulaşabilir.

Bu süre zarfında, şarj yongası pil sıcaklığına göre karar verir:

• Pil aşırı ısındı → Şarj akımını azalt

• Pil sıcaklığı normal → akım değerini kademeli olarak artır → ayarlanan akıma ulaş

Şarj ilerledikçe pilin iç direnci kademeli olarak azalır.

Güç formülüne göre

P↓ = I² × R↓

Isıtma gücü de azalmaktadır ve iç direnç ihmal edilebilir hâle gelinceye kadar akım güvenle yavaşça artırılabilir.

 

4. Sabit akım takviyesi

Lityum pil şarj entegresi, ayarlanan maksimum akım değerine göre şarj edecektir. Bu sırada pil hücresinin gerilimi kademeli olarak artar ve pil voltajı 4,2 V'a yaklaşana kadar bu durum devam eder.

Bu aşama, 4,2 V'a ulaşana ve bir sonraki aşamaya geçilene kadar uzun bir süre devam eder.

 

5. Sabit basınç ve akım azaltma

Pil hücresi 4,2 V'a ulaştığında şarj akımı kademeli olarak %10'a düşene kadar azalır.

 

6. Şarjın sonlandırılması

Son olarak, şarj akımı kesme akımına düştüğünde şarj işlemini durdurun. Şarj akımı 0'a ulaştığında durmayın! Bu, bataryanın zaten aşırı şarj edildiği anlamına gelir. Batarya ömrünü uzatmak için kasıtlı olarak eksik şarj yapılması gerekir.