UberCool MiNi UPPLADDNINGSBART strömkälla (2 / 4 steg)

Steg 2: Förståelse LITIUM-jon batterier

Li-Ion är snabbt på att bli kemi valet för bärbara tillämpningar på grund av sin höga kapacitet-storleksförhållande och en låg självurladdning kännetecken. Det använder en katod (positiv elektrod), en anod (negativ elektrod) och elektrolyten som dirigent. Katoden är en metalloxid och anoden består av porösa kol. Under urladdning, joner flöde från anoden till katoden genom elektrolyten och separator; avgift vänder riktning och joner flöde från katod till anoden. Figur 1 illustrerar processen. När cellen avgifter och utsläpp, shuttle joner mellan katod (positiv elektrod) och anod (negativ elektrod). Om ansvarsfrihet, anoden genomgår oxidation, eller förlust av elektroner, och katoden ser en minskning eller en vinst av elektroner. Avgift vänder rörelsen.

Li-ion är ett rent system och tar bara vad det kan absorbera; något extra orsakar stress till batteriet och försämrar den. De flesta celler ladda till 4.20V / cell med en tolerans av + /-50mV/cell. Batteriets kapacitet C, uttryckt i mA timmar är ett mått på batteritiden mellan laddningarna. Batteri nuvarande har enheter i C-kurs. Till exempel har ett 800 mA-h batteri en C-800mA. Den nuvarande motsvarande 1C är 800 mA och för 0.1C är 80 mA. Ett Li-Ion batteri laddning processen består av tre steg:

• Charge/långsam laddning: före laddning scenen med strömmen av 0.1 C i princip att föryngra en död cell

• Konstant nuvarande (CC) avgift/snabb laddning: konstant aktuella laddning scenen använder ström av 0,2 C till 1C. (Vissa snabb laddare använda även 1,5 C eller 2C laddström, men det rekommenderas inte)

• Konstant spänning (CV) avgift: efter batteriets spänning når 4.2V

Den grundläggande algoritmen är att ladda på konstant ström (0,2 C 1 c beroende på tillverkare och ansökan krav) tills batteriet når 4.2 Vpc (volt per cell), och håll spänningen på 4,2 volt tills den aktuella laddningen har sjunkit till 10% (0.1 C) av grundavgift. Ju högre nuvarande på dig ladda batteriet, desto lägre livslängden på batteriet. I detta nätaggregat kommer att vi ställa avgifter aktuella till 0,5 C nuvarande ca. Uppsägning villkoret är nedgången i avgift till 10%(0.1C). Den nuvarande vs spänning kurvan för laddning Li-ion batteri ges i figur 2.

Under pre laddning scenen, är batteriet laddat med en konstant låg laddström på 0,1 C, om batterispänningen är lägre än 2.7V (punkt A). Pre laddning scenen används sällan under laddningen av ett Li-Ion batteri. Konstant aktuella och konstant spänning laddning (CC-CV) är de viktigaste stadierna under en laddning. De flesta Li-Ion batterier har en fulladdad spänning på 4.1 eller 4.2V. Batteriet är först ut med en konstant ström från 0,2 C till 1C tills en batterispänning når 4.1 eller 4.2V (punkt B). Kostnad manager IC kontrollerar kontinuerligt den laddström och batteriets spänning. När hittade batteriets spänning når 4.1 eller 4.2V, växlar laddaren till konstant spänning laddläge. Batteriet laddas sedan med en konstant spänning på en fast spänning av 4.1 eller 4.2 V. Under denna process börjar den laddström att falla på grund av inre cell motstånd. När den laddningsströmmen faller under 0.1C (punkt C), måste laddningsprocessen upphöra. När batteriet är fulladdat, de flesta av den elektriska energin omvandlas till värmeenergi. Överladdning batterier kan orsaka överhettning, explosion på grund ut gasning av elektrolyten och kraftigt minska batteritiden. Li-Ion-batterier är extremt känsliga för överladdning och därför är det avgörande att den slutliga spänningen kontrolleras att inom ±50 mV 4.1 eller 4.2V.

Ansvarsfrihet kurvan för Li-Ion batteri visas i figur 3. batteriet hela kapacitet anses vara när polspänningen är 4,2 volt dvs max. När släpps och terminal spänningar når nominellt 2.7v, är batteriet anses vara slutet"av kapaciteten" då dvs helt urladdat. Det bör inte avledas bortom denna punkt och skyddskrets måste stänga av lasten kopplas till batteriet på denna punkt.