Скільки можна заряджати 4,35 В LiPo?

Я будую зарядний пристрій для набору комірок LiPo. Моя схема повинна переконатися, що вони повністю заряджені до максимального рівня 4,35 В. При цьому схема повинна захищати осередки від перезарядки. Зарядка припиняється, коли досягнуто рівня 4,35 В.

Допуски до компонентів можуть спричинити невелику переплату, наприклад, 10мВ. Чи може це бути шкідливим для акумулятора?

Від якої перенапруги акумулятор пошкоджується?

Рівень напруги заряду (припинення) літій-іонних акумуляторів визначається виробником. Специфікація базується на розумно прийнятій кількості циклів ("термін служби акумулятора"), який батарея може витримати, скажімо, 500 або 1000. Цей параметр залежить від конкретної хімії клітин, внутрішньої конструкції, струму зарядки і підбирається виробником для найкраща ринкова цінність.

Більша напруга зарядки призводить до незначного збільшення ємності акумулятора, але це скорочує час автономної роботи. Рекомендована виробником напруга є компромісом між цими двома параметрами.

На відміну від міських міфів про "пошкоджені" батареї, залежність "терміну служби акумулятора" від напруги заряду є плавною суцільною кривою. Безумовно, залежність від життя закінчується в якийсь момент катастрофічним збоєм, але побоювання перезарядки 10 мВ сильно завищені. Однак 100 мВ понад 4,35 В (для Li-Po батареї) можуть спричинити проблеми, див., Наприклад, цю публікацію з Texas Instruments , сторінка 3-5.

Так, перезарядка 150 мВ над номінальним 4,2 В призводить до приблизно 10% більшої потужності протягом перших 50-100 циклів, але термін експлуатації скорочується з 500-1000 циклів до приблизно 200. Екстраполюючи, ще 100 мВ призведе до, можливо, 30 -50 циклів життя. Це означає, що 50 мВ над характеристикою не вбиватиме акумулятор.

Сторінка 3-7 також досить інформативна. У ньому йдеться про те, що 70-80% ємності надходить під час стадії CC, тоді як хвіст (стадія CV) складає лише 20-30% ємності, тому немає великої причини чекати до 0,03C. Більшість TI-зарядних пристроїв за замовчуванням до 256 мА, щоб припинити процес зарядки.

Для отримання більш детальної інформації та правильного застосування зарядних пристроїв, можливо, варто вивчити інші матеріали як ЦІЙ ОДИН .

Зарядка Li-Poly та Li-Ion не така проста, як просто перекачування напруги по ній. Це двоетапна робота, що включає як постійний струм, так і постійну напругу.

1. Застосовуйте постійний струм (скажімо) 1С (наприклад, для батареї 1200mAh, що становить 1,2А), поки напруга не підвищиться до 4,35 В
2. Перемкніть на постійну напругу, застосовуючи 4,35 В, поки струм не згладне (зазвичай близько 0,03 C).

Ось крива заряду від батареї 1200mAh, яку я зарядив днями, використовуючи блок живлення на лавці:

Як ви бачите, більшу частину часу він чекає, коли струм знизиться. Чим довше ви будете чекати з постійною напругою, тим більша ємність. Я зачекав, поки рівно 0,03С.

Підвищення напруги над і вище напруги заряду більше не буде примушувати до комірки. Більше чекати, поки крива струму стане більш рівною - це те, що вас цікавить.

Експлуатація будь-якого пристрою за межами опублікованих специфікацій може призвести до невизначених результатів. При експлуатації чогось такого потенційно вибухонебезпечного, як акумулятор поза опублікованими параметрами, це може призвести до вибухонебезпечних результатів.

Якби це було безпечно заряджати напругою, що перевищує технічні характеристики, то це показало б. Зазвичай у вигляді абсолютного максимального специфікації.

При відключенні 4,35 В акумулятор вже пошкоджений для звичайної комірки LiCoO2. Обрізати потрібно на 4,15 В або 4,2 В максимум.

Кількість енергетичної ємності між 4,1 і 4,2 ​​В становить лише 1,2% від загальної енергоємності. Між 4,2 В і 4,3 В він навіть менший, ймовірно, 0,6% від загальної потужності. Насправді немає сенсу перевищувати 4,2 В, враховуючи, що ви лише збільшуєте вміст енергії на 0,6%, і це швидко і назавжди знизить енергетичну ємність клітини, навіть якщо ви не керуєте своєю камерою часто.

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

Це проста конструкція постійної напруги постійного струму з використанням 2 LM317. Мені доводиться будувати його сам, бо дуже важко придбати на ринку зарядний пристрій 4,35 В. Схема над спрощеною, не забудьте додати шапки та діод захисту.

Під час зарядження встановіть вихід U2 на 4,35 В під час без навантаження за допомогою горщика R3. При повній зарядці він не перевищить 4,35 В. Також перевірте специфікацію виробника щодо акумулятора, згадуйте про 4,35 В + - 0,03 В напруги зарядки.

Постійне перемикання струму на постійну напругу, а потім вимкнення на 4,2, оскільки зарядні пристрої працюють, не потрібно. Важливо лише те, що ви не ставите занадто багато ампер на час і не переходите над напругою. Навіть підсилювачі, які можна сміливо поставити, можуть сильно відрізнятися залежно від соц. Якщо зарядка відгрівається, вона триватиме довше. За іронією вибуху дуже високий струм може насправді загоювати клітини, збільшуючи щільність енергії та знищуючи небезпечні дендрити. Але це йде на крок далі.