circuito de protección Baterías de iones de litio

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Estoy diseñando una batería de iones de litio en mi proyecto, pero estoy un poco confundido con respecto a ciertos aspectos del circuito de protección de las baterías de iones de litio. Conozco las diferentes etapas de la carga de un Li-Ion. tener un cargador de litio IC para que la carga sea segura para usted. Si lo comprendo correctamente, debe proteger la batería contra sobrecargas, sobrecargas y sobrecargas (cortocircuito).

La batería de Li-Ion (una celda, 1200mAh) que seleccioné tiene un circuito de protección propio, pero el voltaje de apagado es aproximadamente de 2.4V a 2.7V y el voltaje de sobrecarga es de 4.2 / 4.3V. Mi confusión está en torno a este 2.4V a 2.7V, entendí que no debería dejar que el Li-Ion se descargue por debajo de 3.0V. Mi proveedor de baterías y otra fuente que encontré dicen que es mejor que el circuito de protección de las baterías no se active y sugirieron que también debería construir un circuito de protección de "extra / segundo" en mi PCB con un voltaje más alto como 3.0V, por lo que este circuito cambia de la carga primero en lugar de la protección de la batería.

No puedo confirmar esto en ninguna otra fuente, lo que me parece extraño por un aspecto tan importante si hubiera sido correcto. Así que mi pregunta básicamente es cuál es la práctica de diseño correcta y cómo esto se hace a menudo. Sé que Seiko es bastante grande en circuitos integrados de protección de sobretensión / baja tensión, pero también puedo imaginar un circuito con supervisores u amplificadores operacionales.

Otra pregunta que tengo es con respecto a un termistor NTC para baterías Li_ion. (cable blanco o amarillo en muchas baterías o paquetes) ¿Qué tan importante es esto? ¿Cuándo debo incluir esto en mi diseño? Porque a veces veo cargadores IC con y sin conexión para un termistor.

    
pregunta user3689010

4 respuestas

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A1. La protección incorporada para las células de iones de litio debe considerarse "protección de emergencia"; no debe confiarse en ella para el ciclo normal V & Una protección. En un diseño de batería "seguro", la protección V & A debe "siempre" incluirse en su diseño.

A2. Un sistema de batería protegido por termistor es inteligente. A veces, las células de li-ion no se descargan / cargan a la misma velocidad y amp; provocar un desequilibrio en la configuración en serie / paralelo de baterías Ah más grandes. Se puede usar un termistor para detectar una condición de sobrecalentamiento, evitar un incendio, disminuir la / s tasa / s de carga, o indicar una falla de desconexión / carga en un sistema de batería inteligente. Lo considero muy importante en un sistema de batería seguro, pero a menudo se pasa por alto o se ignora cuando se utilizan celdas de li-ion de tipo ICR. Si desea crear una batería segura, le sugiero que siempre incluya un termistor & circuitos de soporte: no permita que los diseños incompletos o de mala calidad de otros afecten sus decisiones de diseño.

    
respondido por el zeffur
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Pregunta clara :-)

¿Qué tan bajo quieres ir? Creo que el límite de 2.4 a 2.7 v es más para proteger contra descargas profundas que cualquier otra cosa. La descarga profunda es mala para las baterías a base de litio, acorta su vida útil. De hecho, también agregaría una detección adicional de "batería vacía". Si ya tiene un microcontrolador con un ADC en su aplicación, puede usarlo para detectar el voltaje de la batería y advertir alrededor de 3.7 V y apagar por debajo de 3.5 V, por ejemplo. Entonces, la protección de la batería nunca debe activarse, lo que es bueno.

Con respecto al NTC para el control de temperatura: creo que solo es necesario si carga la batería rápidamente. Con eso me refiero a cargar con una gran corriente de modo que la batería pueda cargarse completamente del vacío en 1 a 2 horas. En caso de que la batería no pueda absorber la carga, se calentará rápidamente, usted desea detectar eso. Si solo carga lentamente (tarda 5 horas o más entre vacío y completamente cargado), entonces la batería podría calentarse, pero no tanto que puede ser un problema. Así que no se necesita detección de temperatura.

    
respondido por el Bimpelrekkie
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La primera pregunta ya ha sido respondida bien. Reiterar la protección incorporada es una protección de emergencia para evitar que las cosas salgan mal. Estos son límites de emergencia que no debe alcanzar en el funcionamiento normal. Ejecutar la batería a estos límites reducirá su capacidad y vida operativa.

La segunda pregunta a la que no puedo ver una respuesta correcta. No es para configuraciones de varias celdas o solo para carga rápida. El sensor de temperatura está ahí porque cargar una batería de ión de litio por debajo de 0C o por encima de 40C reducirá significativamente su vida útil y capacidad. El sensor de temperatura permite que el cargador se corte si se alcanzan estos límites para evitar dañar la batería. 40C suena caliente, pero recuerde que el IC del cargador generará calor y, a menudo, está cerca de la batería.

    
respondido por el Andrew
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  • Cuanto mayor sea el voltaje que cargue y más veces lo haga, más daño causará la batería (reducción de la capacidad permanente y la vida útil del ciclo) y la bolsa más hinchada y las celdas prismáticas (planas) incurrirán.
  • La descarga excesiva de la batería también conduce a un daño permanente llamado "disolución" que comienza a separar los materiales de los electrodos, lo que también causa un daño permanente en el rendimiento de la batería.
  • Ambos de estos pueden resultar en problemas de seguridad. Incluso la carga de 0-3 mV por encima de los límites recomendados por los fabricantes puede tener un impacto significativo en la batería con el tiempo. Lo sé por experiencia.
respondido por el ngm_code

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