Schaltplan für den Schutz der Lithiumbatterie

Die bekanntesten Lithium-Ionen-Batterien haben den idealen Vorteil einer hohen Energiedichte. Sie erfordern jedoch äußerste Sorgfalt, wenn Sie damit umgehen.

Grundsätzlich können Lithiumbatterien sicher auf etwa 4,1 V oder 4,2 V aufgeladen werden, sie können jedoch nicht höher sein.

Dies liegt daran, dass das Überladen von Lithiumbatterien zu Schäden an der Batterie und zu Sicherheitsrisiken wie Brandgefahr führen kann. All dies kann jedoch mit einer Batterieschutzschaltung erfolgen.

Darüber hinaus können Lithiumbatterien vollständig leer sein, wenn sie auf etwa 2,5 V entladen werden. Wenn eine Lithiumbatteriezelle mit einer derart niedrigen Spannung entladen wird, belastet dies nicht nur die Zelle, sondern verkürzt auch die Lebensdauer der Zelle.

Eine ideale Batterieschutzschaltung bietet jedoch Schutz für Fälle von Überentladung. Außerdem sollten Lithiumbatterien niemals zu schnell entladen werden. Dies liegt daran, dass Lithium-Ionen-Batterien sehr hohe Entladestromwerte aufweisen.

Wie bereits erwähnt, nimmt die ideale Batterieschutzschaltung die Lithiumbatterie aus der Schaltung, wenn der Laststrom zu hoch ist.

Die Mehrheit der Batterieschutz-ICs verwendet jedoch MOSFETs, um Lithium-Ionen-Zellen aktiv in ihren Schaltkreis hinein und aus diesem heraus zu schalten.

Grundsätzlich können die genau gleichaltrigen Lithiumzellen sowie die Teilenummer leicht parallel geschaltet werden und eine einzige Schutzschaltung verwenden.

Warum braucht eine Lithiumbatterie eine Schutzschaltung?

Im Allgemeinen liegt der Schutz tatsächlich in Form einer Leiterplatte vor, die mit Lithiumbatterien verbunden wird, bevor sie mit dem Etikett des Verteilers umwickelt wird.

Seine Funktion besteht darin, sicherzustellen, dass die wiederaufladbare Lithiumbatterie, die sie bedient, niemals unter ein bestimmtes aktuelles Niveau überladen oder entladen wird.

Lithiumbatterien bieten jedoch eine Leistung von etwa 3,7 Volt. Während des Ladevorgangs wird dringend empfohlen, dass der gesamte Ladestrom 4,2 Volt nicht überschreitet.

Wenn die Lithiumbatterie entladen wird, wird auch nicht empfohlen, die Spannung unter einen Bereich von 2,8 Volt fallen zu lassen.

Lithiumbatterien benötigen diese Schutzschaltung, damit die Batterie auf keinen Fall außer Gefahr ist. Die Schaltung wird benötigt, um die Batterie abzuschalten, wenn eine niedrige Spannung erkannt wurde.

Darüber hinaus wird dringend empfohlen, die Lithiumbatterie während des Betriebs regelmäßig an einem Spannungsmesser zu überprüfen und eine neue Ladung aufzuladen, wenn sie sich dem Abschalten der Batterie durch die Schutzschaltung nähert.

Beachten Sie außerdem, dass ein Ladegerät einer bekannten Marke den Lithiumakku nicht mehr lädt, wenn die Batteriespannung nahe genug bei 4,2 V liegt. Dies trägt zur Gewährleistung eines sicheren Ladevorgangs bei, da das Überladen für die Lithiumbatterie genauso schlimm ist wie das Überladen.

Grundsätzlich funktionieren Schutzschaltungen wie folgt:

· Das in die Zelle eingebaute Schutzschaltungsgerät übernimmt die Rolle eines Schutzes, um erhöhte Stromstöße zu verhindern

· Für das Stromkreisunterbrechungsgerät öffnet es den elektrischen Pfad bei einer extrem hohen Ladespannung, um den inneren Zellendruck auf etwa zehn bar, dh 150 psi, zu erhöhen.

Im Allgemeinen ermöglichen die Sicherheitsentlüftungsöffnungen eine kontrollierte Verteilung des Gases im Falle eines schnellen Anstiegs des Drucks der Zelle.

In gleicher Weise öffnet die elektronische Schutzschaltung, die sich außerhalb der Zellen befindet, einen stabilen Zustandsschalter, wenn die Ladespannung einer der Zellen etwa 4,30 V erreicht.

Eine Sicherung unterbricht den Stromfluss, wenn die tatsächliche Hauttemperatur der Batteriezelle nahe bei 90 ° C liegt. Um eine Überentladung der Batterie zu verhindern, unterbricht der Qualitätskontrollkreis etwa 2,50 V des Strompfades.

Wir sollten jedoch berücksichtigen, dass alle Sicherheitsvorkehrungen wirksam sind, wenn die Betriebsmodi von außen wie ein Kurzschluss oder möglicherweise ein defektes Ladegerät kommen.

So erkennen Sie, ob die 18650-Batterie geschützt ist

Bei den geschützten 18650-Batterien ist eine kleine elektronische Schaltung in die Zellenverpackung integriert. Grundsätzlich schützt seine Schaltung die Batterie vor einigen regelmäßigen Gefahren wie:

· Überentladung

· Überladung

· Temperatur und;

· Überstrom oder Kurzschluss

Die meisten geschützten Batterien können mehr als weniger funken und Sach- oder Personenschäden verursachen. Eine 18650-Batterie enthält einige der folgenden Komponenten:

· CID oder das Druckventil

Die Zelle wird für immer deaktiviert, wenn der Druck in der Batteriezelle zu hoch ist

· Schutzschaltung

Es schützt die Batterie vor Überhitzung und indirektem Überstrom. Es wird sofort zurückgesetzt.

· Die Leiterplatte

Es schützt den 18650 je nach Ausführung vor Überentladung, Überstrom und sogar Überladung. Die Platine wird sofort oder beim Aufsetzen auf ein Ladegerät zurückgesetzt.

Überlegungen bei der Auswahl von Batterieschutzkreisen

Die beiden entscheidenden Parameter bei der Auswahl der Batteriekreise sind die Unterspannungsschwelle und die Überspannungsschwelle. Die Schutzschaltung schneidet die Zelle aus dem Stromkreis heraus, wenn die Zelle überentladen oder überladen ist.

Lithiumbatterien haben grundsätzlich während jedes Ladezyklus mehr Ladung, wenn die Batterien auf 4,2 V aufgeladen werden. Außerdem haben sie eine längere Lebensdauer, wenn sie bis zu 4,1 V aufgeladen werden. In der Zwischenzeit wirkt sich die Überentladungsschutzschwelle sowohl auf die Kapazität als auch auf die Lebensdauer der Zellen aus. Batterien haben für jede Ladung mehr Kapazität, wenn sie vollständig entladen sind. Dies ist jedoch stressig und verkürzt die Lebensdauer der Batterie.

Darüber hinaus sind bei der Auswahl einer Batterieschutzschaltung MOSFETs diejenigen, die üblicherweise für die Schutzschaltungen ausgewählt werden. Dies liegt daran, dass sie zum Ein- und Ausschalten der Zelle in ihren Stromkreis verwendet werden.

Zum Abschluss

Unter normalen Umständen werden Lithium-Ionen-Batterien nur dann ausgeschaltet, wenn ein Kurzschluss auftritt.

Wenn jedoch ein Defekt der elektrochemischen zellartigen Kontamination durch mikroskopisch kleine Metallpartikel inhärent ist, wird die Anomalie unentdeckt bleiben. Der Sicherheitskreislauf kann den Zerfall auch nicht beenden, sobald sich die Zelle im thermischen Durchgehensmodus befindet. Grundsätzlich kann nichts es aufhalten, sobald es ausgelöst wird.