Esquema del circuito de protección de la batería de litio

Las baterías de iones de litio conocidas de forma destacada tienen la ventaja ideal de tener una alta densidad de energía. Sin embargo, exigen un cuidado extremo al manipularlos.

Básicamente, las baterías de litio pueden cargarse de forma segura a aproximadamente 4,1 V o 4,2 V, pero no pueden ir más allá de eso.

Esto se debe a que el proceso de sobrecarga de las baterías de litio puede provocar daños en la batería y generar un peligro para la seguridad, como un incendio. Sin embargo, todos estos pueden ir acompañados de un circuito de protección de batería.

Además, las baterías de litio pueden estar completamente vacías cuando se descargan a aproximadamente 2.5V. Al descargar una celda de batería de litio de un voltaje tan bajo, no solo será estresante para la celda, sino que también disminuirá la vida útil de la celda.

Sin embargo, un circuito de protección de batería ideal proporcionará protección en caso de sobredescarga. Además, las baterías de litio nunca deben descargarse demasiado rápido. Esto se debe a que las baterías de iones de litio tienen clasificaciones de corriente de descarga muy altas.

Como se mencionó anteriormente, el circuito de protección de batería ideal sacará la batería de litio del circuito en los casos en que la corriente de carga sea demasiado alta.

Sin embargo, la mayoría de los circuitos integrados de protección de la batería utilizan MOSFET para cambiar las celdas de iones de litio dentro y fuera de su circuito de forma activa.

Básicamente, las celdas de litio de la misma antigüedad, así como el número de pieza, pueden conectarse fácilmente en paralelo y hacer uso de un circuito de protección distinto.

¿Por qué la batería de litio necesita un circuito de protección?

Generalmente, la protección tiene la forma de una placa de circuito que se une a las baterías de litio antes de envolverla con la etiqueta del distribuidor.

Su función es en realidad asegurarse de que la batería de litio recargable que está sirviendo nunca se sobrecargue o se descargue por debajo de un nivel actual en particular.

Sin embargo, las baterías de litio ofrecen aproximadamente 3,7 voltios de potencia. Cuando se están cargando, se recomienda y encarecidamente que la corriente de carga total no supere los 4,2 voltios.

Cuando se descarga la batería de litio, tampoco se recomienda dejar que el voltaje caiga por debajo de un rango de 2,8 voltios.

Las baterías de litio necesitan este circuito de protección para que la batería se mantenga fuera de peligro pase lo que pase. El circuito es necesario para apagar la batería cada vez que se detecta un voltaje bajo.

Además, es muy recomendable que verifique la batería de litio periódicamente en un medidor de voltaje cuando esté en uso y también, instigue otra carga nueva cuando se acerque para que la batería se apague mediante el circuito de protección.

Además, tenga en cuenta que un cargador de marca mencionada dejará de cargar la batería de litio cuando el voltaje de la batería se acerque lo suficiente a 4.2V. Esto ayuda a garantizar una carga segura porque la sobrecarga es tan peor como la sobredescarga de la batería de litio.

Básicamente, los circuitos de protección funcionan de la siguiente manera:

· El dispositivo del circuito de protección que está integrado en la celda asume el papel de un protector para ayudar a inhibir el aumento de las sobrecargas de corriente.

· Para el dispositivo de interrupción de circuito, abre la ruta eléctrica en caso de que un voltaje de carga extremadamente alto eleve la presión interna de la celda a aproximadamente diez bar, es decir, 150 psi.

Generalmente, los respiraderos de seguridad permiten una distribución controlada del gas en caso de un rápido aumento de la presión de la celda.

En la misma línea, el circuito de protección electrónica que está fuera de las celdas abre un interruptor de estado robusto si el voltaje de carga de cualquiera de las celdas alcanza aproximadamente 4,30 V.

Un fusible corta el flujo de corriente si la temperatura real de la piel de la celda de la batería se acerca a los 90 ° C. En un intento por evitar que la batería se descargue en exceso, el circuito de control de calidad corta aproximadamente 2,50 V de la ruta de la corriente.

Sin embargo, debemos tener en cuenta que todas las precauciones de seguridad son efectivas si los modos de funcionamiento provienen del exterior como un cortocircuito o tal vez un cargador defectuoso.

Cómo saber si la batería 18650 está protegida

Las baterías 18650 protegidas tienen un pequeño circuito electrónico integrado en el empaque de su celda. Básicamente, su circuito protege la batería contra algunos peligros habituales como:

· Descarga excesiva

· Sobrecarga

· Temperatura y;

· Sobrecorriente o cortocircuito

La mayoría de las baterías protegidas tienen menos probabilidades de generar chispas y causar daños personales o materiales. Una batería 18650 tiene algunos de estos componentes que son:

· CID o la válvula de presión

Deshabilitará la celda para siempre si la presión es demasiado alta en la celda de la batería

· Circuito de protección

Protege la batería contra sobrecalentamiento y sobrecorriente indirecta. Se reinicia instantáneamente.

· El PCB

Protegerá el 18650 contra sobredescarga, sobrecorriente e incluso sobrecarga dependiendo de su diseño. La PCB se reiniciará instantáneamente o cuando se coloque en un cargador.

Consideración al elegir circuitos de protección de batería

Los dos parámetros vitales al elegir los circuitos de la batería son el umbral de subtensión y el umbral de sobretensión. El circuito de protección cortará la celda del circuito en caso de que la celda se descargue en exceso o se sobrecargue.

Las baterías de litio básicamente tienen más carga durante cada ciclo de carga si las baterías se cargan a 4.2V. Además, tienen una vida útil más larga si se cargan hasta 4.1V. Mientras tanto, para el umbral de protección de descarga excesiva, afecta tanto la capacidad como la vida útil de la celda. Las baterías tienen más capacidad para cada carga si están completamente descargadas. Sin embargo, esto es estresante y reducirá la vida útil de la batería.

Además, al seleccionar un circuito de protección de batería, los MOSFET son los que generalmente se seleccionan para los circuitos de protección. Esto se debe a que se utilizan para cambiar la celda dentro y fuera de su circuito.

Para envolverlo

En algunas circunstancias normales, las baterías de iones de litio simplemente se apagarán cuando se produzca un cortocircuito.

Sin embargo, si un defecto es inherente a la contaminación tipo celda electroquímica causada por partículas metálicas microscópicas, la anomalía terminará sin ser detectada. Además, el circuito de seguridad tampoco puede finalizar la desintegración inmediatamente cuando la celda está en modo de fuga térmica. Básicamente, nada puede detenerlo una vez que se activa.