Cargando la celda de li-ion usando solo voltaje constante

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Introducción

Varios recursos [1] [2] indica que el método óptimo de carga de una célula de li-ion, como el que se encuentra en un móvil teléfono: es para cargar a una corriente constante (generalmente < 1C) hasta que se alcanza un cierto umbral de voltaje, luego cambiar a carga a un voltaje constante hasta que la corriente de carga caiga a aproximadamente 0.1C, momento en el cual la batería está completamente cargada .

El voltaje de destino exacto difiere ligeramente para diferentes químicas de la batería, pero de acuerdo con National Semiconductor (consulte la figura 5) es común cambiar del modo CC al CV a 4,1 V, con un voltaje objetivo de CC de 4,2 V.

Muchos fabricantes venden circuitos integrados de controlador de carga que eliminan las conjeturas de la carga de células de ion-ion, pero no están tan disponibles para los aficionados como, por ejemplo, un regulador de voltaje LM317. Además, tienden a ser pequeños, dispositivos SMT que no son compatibles con el tablero.

Pregunta

Aunque los circuitos del cargador de voltaje constante y constante se pueden construir con un LM317, un circuito de voltaje constante y corriente limitada es particularmente simple de construir.

¿Existe un inconveniente en la carga a un voltaje constante (por ejemplo, 4.2V), siempre que la corriente máxima esté limitada a un valor razonable para la celda (por ejemplo, 0.5C)?

(En este contexto, considera que "inconveniente" es más como "la celda no se carga completamente con solo CV, está dañada, explota, roba el dinero de tu almuerzo, se incendia la casa, etc." y menos a lo largo de las líneas de "la carga solo de CV lleva más tiempo", aunque también es una información útil para saber.)

Fondo

Pregunto porque el circuito del cargador interno en mi teléfono móvil murió inesperadamente y, mientras esperaba un teléfono de reemplazo, construí un cargador CC-CV con un LM317 y cargué la batería con éxito. Esto fue un poco más desordenado de lo esperado, y tenía curiosidad por si un simple circuito de voltaje constante y limitado en la corriente también fuera adecuado para un uso ocasional.

Ediciones

  1. Posible duplicado de esta pregunta , que fue respondida con "Si realmente desea cargar la batería de vez en cuando, la carga con resistencia y voltaje constante de 4.2 V o menos funcionará y la batería no explotará si elige la resistencia adecuada". y una advertencia para asegurarse de que está bien que la celda se cargue a alta corriente cuando esté vacía.

  2. Afortunadamente, los circuitos integrados del cargador como el TP4056, así como los PCB ensamblados con un chip de este tipo y los pines de conexión necesarios están disponibles a bajo precio en eBay y otros proveedores. Como necesitaba cargar las baterías de litio de forma segura para otros proyectos electrónicos no relacionados, he comprado varios de ellos y tengo algunos repuestos por si acaso. Funcionan muy bien.

pregunta heypete

2 respuestas

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(los números se dan para la química de LiCoO2, para LiFePO4 deberían ser más bajos) Respuesta corta: sí, esto está bien. Cargo celdas de litio con un suministro de banco configurado a 4,2 V y cualquier cifra C / 10 es para la celda que estoy cargando. Si no tiene prisa, la carga lenta es mejor, incluso para las células que dicen ser capaces de soportar mayores corrientes de carga.

Sin embargo (citándote):

  

carga a un voltaje constante (por ejemplo, 4.2 V) siempre que el máximo   la corriente está limitada a un valor razonable para la celda

significa que tendrá un cargador actual constante hasta que su celular esté en ~ 95%. Hasta este punto, el voltaje a través de la batería será inferior a 4.2 V si lo mide. Solo cuando su cargador comience a emitir 4.2V, se convertirá en voltaje constante.

Lo que estás a punto de construir es un cargador CC / CV y esto es lo correcto. El cargador de "solo voltaje constante" se ajustará a 4.2 V sin limitación de corriente y cargará la celda de litio muy lentamente. Puede comprobarlo usted mismo, simplemente construya el circuito de voltaje variable y mida la corriente en la celda (descargada) a 3.5, 3.7, 4.0, 4.2 y 4.5 V. Los cargadores chinos baratos se construyen así, restringen el voltaje a 4.2 V así que la celda no se encenderá después de ser cargada pero el consumidor tendrá que esperar más tiempo. Una vez compré un cargador de emergencia portátil que podría vaciarse en un par de horas y luego tardé 3 días en recargar sus celdas internas.

Hay otras precauciones que se deben tener en cuenta al cargar el litio. Puede aprenderlos de cualquier hoja de datos de IC con controlador de carga moderno (mi favorito es Linear Tech. Su literatura es de muy alta calidad). Si no implementa estas precauciones en su diseño, nunca lo deje desatendido mientras se está cargando, de lo contrario podría arruinar su mañana algún día.

    
respondido por el Oleg Mazurov
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Esa sería una excelente manera de iniciar un incendio , así que sí, HACER limitar la corriente a los valores recomendados por el fabricante.

Pero para responder a la pregunta: sin inconvenientes . Prefiero cargar hasta 4.1v para que mis células vivan más tiempo pero eso no está relacionado.

El punto clave que haces es: "siempre que la corriente máxima esté limitada a un valor razonable para la celda (digamos 0.5C)" Solo eso hará que los 4.2v a los que apuntas se eliminen para presionar solo 0.5C en la batería en un momento dado.

Mi experiencia: en realidad traté de presionar una constante 4.2v con NO a través de una celda de ionización.

Los amplificadores pueden alcanzar dígitos dobles y la celda lo odia tanto que se calienta como loco.

    
respondido por el Bastol

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