Stap 2: Begrip LITHIUM-ION batterijen
Li-Ion is in snel tempo de chemie van de keus voor draagbare toepassingen vanwege zijn hoge capaciteit op maat-verhouding en een lage zelf kwijting karakteristiek. Het maakt gebruik van een kathode (positieve elektrode), een anode (negatieve elektrode) en elektrolyt als dirigent. De kathode is een metaaloxide en de anode bestaat uit poreus koolstof. Tijdens de kwijting, de ionen stromen van de anode naar de kathode door het elektrolyt en scheidingsteken; gratis keert de richting en de ionen stromen van de kathode naar de anode. Figuur 1 illustreert het proces. Wanneer de cel kosten en lozingen, shuttle ionen tussen (positieve elektrode) kathode en anode (negatieve elektrode). Over de kwijting de anode ondergaat oxidatie of verlies van elektronen en de kathode ziet een vermindering of een winst van elektronen. Gratis keert de beweging.
Li-Ion is een schoon systeem en duurt slechts wat het kan absorberen; om het even wat extra veroorzaakt stress op de accu en het degradeert. De meeste cellen laden om te 4.20V / cel met een tolerantie van +/-50mV/cel. Batterijcapaciteit C, uitgedrukt in uren mA is een maat voor de levensduur van de batterij tussen lasten. Batterij stroom heeft de eenheden van C-tarief. Bijvoorbeeld, heeft een 800 mA-h-accu een C-tarief van 800mA. De huidige overeenkomt met 1C bedraagt 800 mA en voor 0,1 C 80 is mA. Een Li-Ion accu opladen proces bestaat uit drie fasen:
• Pre-Charge/Slow gratis: vooraf opladen fase met behulp van de stroom van 0,1 C in principe om te verjongen van een dode cel
• Constante huidige (CC) gratis/snel gratis: constante huidige opladen fase gebruikt stroom van 0,2 C tot 1C. (Sommige Snelladers zelfs 1,5 C of 2C laadstroom gebruiken, maar het is niet aanbevolen)
• Constante spanning (CV) gratis: na de batterij spanning bereikt 4.2V
De fundamentele algoritme is in rekening te brengen bij constante stroom (0,2 C tot 1 C afhankelijk van fabrikant en aanvraag eisen) tot de uithoeken van de batterij 4.2 Vpc (volt per cel) en houd de spanning aan 4.2 volt tot en met de huidige heffing is gedaald tot 10% (0,1 C) van de initiële kosten. Hoe hoger de stroom bij u uw accu, hoe lager de levensduur van uw batterij zal worden. In deze voeding zal zetten we het in rekening brengen huidige naar 0,5 C huidige ca. De beëindiging voorwaarde is de afname van de gratis stroom 10%(0.1C). De huidige vs spanning curve voor het laden van de Li-ion accu wordt gegeven in figuur 2.
Tijdens de fase van pre lading, wordt de accu opgeladen met een constante lage kosten stroom van 0,1 C, als het accuvoltage lager dan 2.7V (punt A is). De pre gratis fase wordt zelden gebruikt tijdens het laadproces van een Li-Ion accu. De constante spanning van de huidige en constante opladen (CC-CV) zijn de belangrijkste stadia tijdens een proces van opladen. Meeste Li-Ion batterijen hebben een volledig opgeladen spanning van 4.1 of 4.2V. De accu wordt eerst opgeladen met een constante stroom van 0,2 C aan 1C totdat een accuspanning 4.1 of 4.2V (punt B bereikt). De charge manager IC controleert continu de laadstroom en spanning van de batterij. Wanneer geconstateerd van de batterij spanning bereikt 4.1 of 4.2V, zal de lader overschakelen naar constante spanning opladen modus. De batterij is dan met een constante spanningsbron bij een vaste accuspanning van 4.1 of 4.2 V. Tijdens dit proces zal de laadstroom beginnen te vallen als gevolg van interne cel weerstand. Wanneer de laadstroom is lager dan 0,1 C (punt C), moet het laadproces stoppen. Wanneer de batterij volledig is opgeladen, grootste deel van de elektrische energie wordt omgezet in thermische energie. Overladen van batterijen kan leiden tot oververhitting, explosie moet uit de vergassing van de elektrolyt en ernstig de gebruiksduur van de batterij verkorten. Li-Ion batterijen zijn zeer gevoelig voor het overladen en daarom is het essentieel dat de uiteindelijke spanning binnen ±50 mV van 4.1 of 4.2V te worden gecontroleerd.
De curve van de geen kwijting van de Li-Ion accu wordt weergegeven in figuur 3. dat de volledige capaciteit van de batterij wordt geacht te zijn wanneer de klemspanning 4,2 volt d.w.z. max is. Wanneer wordt geloosd en de terminal spanningen bereikt nominaal 2.7v, is de batterij eind"capaciteit" geacht dan d.w.z. volledig ontladen. Het niet voorbij dit punt moet worden gezuiverd en het bescherming circuit moet afgesloten van de belasting op de accu aangesloten op dit punt.
