22 años de personalización de baterías
Jul 18, 2020 Pageview：410
Las baterías alguna vez fueron cosas voluminosas, incómodas y más grandes que solo proporcionaban una débil cantidad de energía con respecto a su tamaño y peso. Afortunadamente, la tecnología ha avanzado con el tiempo, y para 2020 tenemos la suerte de contar con baterías de litio de alto rendimiento y alta capacidad que pueden suministrar cualquier energía necesaria.
Generalmente, hay dos tipos principales diferentes de baterías de litio disponibles en el mercado. Uno de ellos son las baterías de metal de litio y el otro son las baterías de iones de litio. El voltaje de la batería juega un papel esencial en el rendimiento de la batería. El rango habitual de voltaje en las baterías de litio está entre 1,5 V y 3,7 V. Las baterías de iones de litio son reutilizables y recargables; por lo tanto, se utilizan principalmente en todos los dispositivos electrónicos.
Aquí hay algunas consideraciones que uno debe conocer sobre las baterías de litio: -
¿Cuál es el voltaje nominal de la batería?
Una función de los materiales del ánodo y del cátodo se conoce como voltaje nominal, así como impedancia. Durante la descarga, el voltaje de salida de la batería de litio varía. El voltaje nominal se determina entre la carga máxima y la descarga completa en el punto medio, con base en una descarga de 0.2C (donde C es la capacidad nominal de la celda en mAh). Siempre tenga en cuenta que un voltaje más alto siempre se establece de manera arbitraria y no afecta el funcionamiento de los dispositivos portátiles o la configuración del cargador. Sin embargo, todavía existen excepciones.
Muchas arquitecturas LCO de baterías de iones de litio cuentan con un revestimiento de superficie y aditivos electrolíticos que aumentan el voltaje nominal de la celda y requieren voltajes de carga más altos. El voltaje de corte de carga para estas baterías debe ajustarse en consecuencia para tener la potencia máxima.
El voltaje nominal de una sola celda de batería de litio generalmente se muestra como 3.6V, 3.7V o 3.8V. Durante la descarga, el perfil de voltaje real depende de la química de la celda utilizada, la velocidad de descarga, la temperatura y la edad de las celdas o baterías que se descargan. El voltaje nominal de una celda de batería de litio de celda única es de 4.2V y el voltaje de corte es de 2.5V ~ 3V.
¿Cómo se mide el voltaje de una batería de litio?
Las baterías de litio constan de 4 juegos de celdas de litio conectadas en serie que forman la mayor parte de la carcasa de la batería de litio. Las celdas corren longitudinalmente a lo largo del lado largo de la batería, en capas verticales. Todas las celdas de la batería de litio individuales tienen 3,2 V nominales y están conectadas en serie para dar un total nominal de 12,8 V. Se puede medir en los terminales de la batería central etiquetados con V + y V-. Este voltaje no es detectable en servicio normal. El voltaje que se puede calcular está marcado como B + y B- en los terminales de la batería sobre la carcasa de la batería.
Los positivos V + y B + están conectados directamente (solo con fusibles). No existe una relación clara entre los negativos V- y B-. Hay un controlador de carga / descarga dual Mosfet y una unidad de relación de detección de corriente (CSR) que conecta estos dos. El controlador Dual Mosfet es la piedra angular de la seguridad de la batería para sobrecargar la corriente y cortar el voltaje alto o bajo. Dependiendo del pedido de la Unidad de gestión de la batería, la unidad de seguridad abrirá y cerrará la conexión entre B- y V-. Se incluyen muchos más sensores y puntos de medición.
Siempre que este VB- el circuito es abierto por la unidad de seguridad, aunque la batería de litio puede estar completamente cargada, los terminales B + y B- de la batería en un multímetro pueden mostrar solo 2-3 V o incluso cero. (condensadores de pequeña tensión).
¿Cuántos voltajes necesita para cargar sus baterías de litio?
Las baterías de carga de iones de litio se basan en voltaje más que en corriente. De esta forma, la carga de la batería de iones de litio es más similar a la de las baterías de plomo-ácido. Una de las ventajas de las baterías de carga de iones de litio es que tienen un voltaje más alto por celda, aproximadamente 3.7 o 4 voltios por celda en comparación con 1.2 voltios.
Las baterías de iones de litio a menudo necesitan una tolerancia de voltaje mucho más estricta cuando están completamente cargadas. No permiten ni necesitan carga lenta o flotante una vez que están completamente cargados. Es particularmente necesario poder detectar de manera confiable el estado de carga completa porque las baterías de iones de litio no toleran la sobrecarga. Se sobrecalientan, lo que reduce sus vidas, pero en situaciones extremas, puede provocar que se incendien incluso.
La mayoría de las baterías de iones de litio orientadas al consumidor se cargan a 4,2 voltios por celda, con una tolerancia de aproximadamente ± 50 mV por batería. Cargar más allá de esto generalmente causa estrés y conduce a la oxidación, lo que reduce la vida útil y la capacidad. A veces, puede causar problemas de salud. Los distintos tipos de celdas de iones de litio tienen voltajes ligeramente diferentes. Aún así, todos tendrán curvas de descarga similares en forma.
Precaución simple para las baterías
Veamos el mecanismo requerido por el voltaje de la batería de litio para cargar y descargar:
Corriente de carga: para baterías de litio, la corriente de carga debe estar restringida. El valor máximo suele ser 0,8 ° C, pero los valores más bajos se establecen de forma más general para proporcionar cierto margen. Puede ser posible una carga más rápida de ciertas baterías. Incluso para baterías o celdas que son capaces de soportar cargas de corriente más altas, la vida útil se ve afectada. Si la tasa de carga se puede mantener más baja y no se usa la carga rápida, esto aumentará la vida útil de la celda.
Sobretensión: la seguridad de la carga de sobretensión es necesaria para evitar que el terminal de la batería utilice un voltaje demasiado alto. El daño se puede producir si se permite que el voltaje de carga aumente demasiado.
Protección contra sobrecarga: se requiere el circuito de protección contra sobrecarga para evitar la carga cuando el voltaje es superior a 4,30 voltios por celda. La sobrecarga de litio en las baterías es extremadamente significativa. El dispositivo de protección de la batería protegerá contra la carga.
Protección contra polaridad inversa: se requiere la seguridad de polaridad inversa de la batería de litio para garantizar que la batería no se cargue en la dirección incorrecta. Puede provocar daños graves o una explosión.
Sobredescarga de iones de litio: la protección contra sobredescarga es necesaria para evitar que el voltaje de la batería caiga por debajo del límite de 2,3 voltios del fabricante.
Sobrecalentamiento: también se proporciona seguridad de horas extras para detener la falla de la batería si la temperatura aumenta demasiado. La temperatura superior a 100 ° C puede causar daños irreparables.
El veredicto final
Las baterías de litio pueden ser peligrosas, pero cuando se usan con cuidado y seguridad, brindan un rendimiento excelente. Debes saber todo sobre las baterías de litio para evitar desastres. Asegúrese siempre de tener especial cuidado al medir el voltaje y cargar la batería de litio. Con suerte, este artículo le será útil para inculcar sus proyectos de energía de litio.
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