22 Jahre Batterieanpassung
Jul 18, 2020 Seitenansicht：387
Batterien waren einst sperrige, umständliche und größere Dinge, die nur eine schwache Menge an Leistung in Bezug auf Größe und Gewicht lieferten. Glücklicherweise hat sich die Technologie im Laufe der Zeit weiterentwickelt, und bis 2020 sind wir mit leistungsstarken Lithiumbatterien mit hoher Kapazität gesegnet, die jeden benötigten Strom liefern können.
Im Allgemeinen gibt es zwei verschiedene Haupttypen von Lithiumbatterien auf dem Markt. Eine davon sind Lithium-Metall-Batterien und die andere sind Lithium-Ionen-Batterien. Die Batteriespannung spielt eine wesentliche Rolle für die Leistung der Batterie. Der übliche Spannungsbereich in Lithiumbatterien liegt zwischen 1,5 V und 3,7 V. Die Lithiumionenbatterien sind wiederverwendbar und wiederaufladbar. Daher werden sie meist in allen elektronischen Geräten verwendet.
Hier sind einige Überlegungen, die Sie über Lithiumbatterien wissen müssen: -
Was ist die Nennbatteriespannung
Eine Funktion von Anoden- und Kathodenmaterialien ist als Nennspannung sowie Impedanz bekannt. Während der Entladung variiert die Spannung des Lithiumbatterieausgangs. Die Nennspannung wird zwischen der maximalen Ladung und der vollständigen Entladung im Mittelpunkt basierend auf einer Entladung von 0,2 ° C bestimmt (wobei C die Nennkapazität der Zelle in mAh ist). Denken Sie immer daran, dass eine höhere Spannung immer willkürlich eingestellt wird und die Funktion tragbarer Geräte oder die Konfiguration des Ladegeräts nicht beeinträchtigt. Es gibt jedoch noch Ausnahmen.
Viele LCO-Architekturen von Li-Ionen-Batterien verfügen über eine Oberflächenbeschichtung und Elektrolytadditive, die die nominelle Zellenspannung erhöhen und höhere Ladespannungen erfordern. Die Ladeschaltspannung für diese Batterien muss entsprechend angepasst werden, um die maximale Leistung zu erzielen.
Die Nennspannung einer einzelnen Lithiumbatteriezelle wird normalerweise als 3,6 V, 3,7 V oder 3,8 V angezeigt. Während der Entladung hängt das tatsächliche Spannungsprofil von der verwendeten Zellchemie, der Entladungsrate, der Temperatur und dem Alter der entladenen Zellen oder Batterien ab. Die Nennspannung einer Einzelzellen-Lithiumbatteriezelle beträgt 4,2 V, und die Abschaltspannung beträgt 2,5 V ~ 3 V.
Wie messen Sie die Spannung einer Lithiumbatterie?
Lithiumbatterien bestehen aus 4 Sätzen in Reihe geschalteter Lithiumzellen, die den größten Teil des Lithiumbatteriegehäuses ausmachen. Die Zellen verlaufen in Längsrichtung entlang der Längsseite der Batterie in vertikalen Schichten. Die einzelnen Lithiumbatteriezellen haben alle eine Nennspannung von 3,2 V und sind in Reihe geschaltet, um eine Nennspannung von insgesamt 12,8 V zu erhalten. Sie kann an den zentralen Batterieklemmen V + und V- gemessen werden. Diese Spannung ist im normalen Betrieb nicht erkennbar. Die berechnbare Spannung ist an den Batterieklemmen über dem Batteriegehäuse mit B + und B- gekennzeichnet.
Das positive V + und B + sind direkt verbunden (nur abgesichert). Es gibt keine klare Beziehung zwischen den Negativen V- und B-. Es gibt einen Dual Mosfet Charge / Discharge Controller und eine CSR-Einheit (Current Sense Ratio), die diese beiden verbindet. Der Dual Mosfet Controller ist der Eckpfeiler der Batteriesicherheit zur Überlastung des Stroms und zum Abschalten von Hoch- oder Niederspannung. Abhängig von der Reihenfolge der Batteriemanagementeinheit öffnet und schließt die Sicherheitseinheit die Verbindung zwischen B- und V-. Viele weitere Sensoren und Messpunkte sind enthalten.
Immer wenn diese VB- der Stromkreis von der Sicherheitseinheit geöffnet wird, können die Batterieklemmen B + und B- eines Multimeters nur 2-3 V oder sogar Null anzeigen, obwohl die Lithiumbatterie möglicherweise vollständig aufgeladen ist. (Kleinspannungskondensatoren).
Wie viele Spannungen benötigen Sie, um Ihre Lithiumbatterien aufzuladen?
Die Lithium-Ionen-Ladebatterien basieren eher auf Spannung als auf Strom. Auf diese Weise ähnelt das Laden von Lithium-Ionen-Batterien eher dem von Blei-Säure-Batterien. Einer der Vorteile von Lithium-Ionen-Ladebatterien besteht darin, dass sie eine höhere Spannung pro Zelle aufweisen - etwa 3,7 oder 4 Volt pro Zelle im Vergleich zu 1,2 Volt.
Lithium-Ionen-Batterien benötigen häufig eine viel engere Spannungstoleranz, wenn sie vollständig aufgeladen sind. Sie erlauben oder benötigen keine Erhaltungsladung oder Erhaltungsladung, sobald sie vollständig aufgeladen sind. Es ist besonders notwendig, den vollen Ladezustand zuverlässig erfassen zu können, da die Lithium-Ionen-Batterien keine Überladung tolerieren. Sie überhitzen, was ihr Leben verkürzt, aber in extremen Situationen können sie sogar brennendes Feuer fangen.
Die meisten verbraucherorientierten Lithium-Ionen-Batterien werden mit 4,2 Volt pro Zelle und einer Toleranz von ca. ± 50 mV pro Batterie aufgeladen. Eine darüber hinausgehende Aufladung verursacht normalerweise Stress und führt zu Oxidation, was die Lebensdauer und Kapazität verringert. Manchmal kann es gesundheitliche Probleme verursachen. Die verschiedenen Arten von Lithium-Ionen-Zellen haben leicht unterschiedliche Spannungen. Trotzdem haben sie alle ähnliche Entladungskurven in ihrer Form.
Einfache Vorsichtsmaßnahme für Batterien
Schauen wir uns den Mechanismus an, den die Lithiumbatteriespannung zum Laden und Entladen benötigt:
Ladestrom: Bei Lithiumbatterien muss der Ladestrom begrenzt werden. Der Maximalwert beträgt normalerweise 0,8 ° C, aber niedrigere Werte werden allgemeiner eingestellt, um einen gewissen Spielraum bereitzustellen. Für bestimmte akkus kann ein schnelleres Laden möglich sein. Selbst bei Batterien oder Zellen, die höheren Stromladungen standhalten können, ist die Lebensdauer beeinträchtigt. Wenn die Laderate niedriger gehalten werden kann und keine Schnellladung verwendet wird, erhöht dies die Lebensdauer der Zelle.
Überspannung: Die Sicherheit der Überspannungslast ist erforderlich, um zu verhindern, dass der Batteriepol eine zu hohe Spannung verwendet. Der Schaden kann verursacht werden, wenn die Ladespannung zu hoch ansteigen darf.
Überladeschutz: Die Überlastschutzschaltung ist erforderlich, um ein Aufladen zu vermeiden, wenn die Spannung größer als 4,30 Volt pro Zelle ist. Die Überladung von Lithium in Batterien ist äußerst bedeutend. Das Gerät zum Schutz der Batterie schützt vor dem Aufladen.
Verpolungsschutz: Die Verpolungssicherheit der Lithiumbatterie ist erforderlich, um sicherzustellen, dass die Batterie nicht in die falsche Richtung geladen wird. Dies kann zu schweren Schäden oder einer Explosion führen.
Li-Ion-Überentladung: Ein Überentladungsschutz ist erforderlich, um zu verhindern, dass die Batteriespannung unter die 2,3-Volt-Grenze des Herstellers fällt.
Übertemperatur: Überstundensicherheit sorgt auch dafür, dass die Batterie ausfällt, wenn die Temperatur zu hoch steigt. Temperaturen über 100 ° C können irreparable Schäden verursachen.
Das endgültige Urteil
Lithiumbatterien können gefährlich sein, aber bei sorgfältiger und sicherer Verwendung erzielen Sie eine hervorragende Leistung. Sie sollten alles über Lithiumbatterien wissen, um Katastrophen zu vermeiden. Achten Sie beim Messen der Spannung und beim Laden der Lithiumbatterie immer besonders darauf. Hoffentlich hilft Ihnen dieser Artikel dabei, Ihre Lithium-Power-Projekte zu fördern.
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