リチウムイオン電池を過充電できますか？

リチウムイオン

リチウムイオン電池またはリチウムイオン電池をLIBと略しています。これは、1970年代にエクソンで化学者Mスタンリーウィッティンガムによって最初に提案された充電式電池の一種です。最近、リチウムイオン電池が一般的であり、携帯用電子機器や電気自動車に一般的に使用されており、軍事および航空宇宙用途で人気が高まっています。

リチウムイオン電池充電回路

リチウムイオンのセルは、過充電に対して非常に脆弱であり、好ましくない条件で熱くなる傾向があるため、充電に関してはおそらく最も複雑です。リチウムイオン電池は、迅速かつ効率的な速度で電荷を受け入れる能力があります。リチウムイオン電池は、高電圧、高電流、そして最も重要な過充電状態などの好ましくない入力に敏感すぎるという評判が悪い。セルに最初に起こることはその温度の上昇であり、提案された回路コンセプトでは、セルが必要な安全操作を実装するためにデバイスのこの特性を利用します。セルの仕様。

電池では、リチウムイオンは放電時に負極から正極に移動し、充電時に戻ります。 Li-ion電池は、挿入型リチウム化合物に使用され、非充電式リチウム電池で使用される金属リチウムと比較して、1つの電極材料として使用されます。バッテリーはエネルギー密度が高く、メモリー効果がなく、自己放電が少ない。可燃性の電解液が含まれているため、安全上の問題が発生する可能性があります。損傷したり、誤って充電すると、爆発や火災につながる可能性があります。サムスンはリチウムイオンの火災後にギャラクシーノートの携帯電話をリコールすることを余儀なくされ、ボーイング787のバッテリーに関連するいくつかの事件がありました。

コストと安全性の特性のパフォーマンスは、LIBタイプによって異なります。これらはハンドヘルド電子機器であり、主にコバルト酸リチウム（LiCoO2）をベースにしたLIBを使用します。これは、高いエネルギー密度を提供しますが、特に損傷した場合に安全上のリスクをもたらします。リン酸鉄リチウム（LiFePO4）とリチウムイオン酸化マンガン電池（LiMn2O4、Li2MnO3またはLMO）およびリチウムニッケルマンガンコバルト酸化物（LiNiMnCoO2またはNMC）はエネルギー密度が低くなりますが、寿命が長く、火災や爆発の可能性が低くなります。これらのタイプのバッテリーは、電動工具、医療機器、その他の役割に広く使用されています。特にNMCは、自動車アプリケーションの主要な候補です。

リチウムイオン電池の研究分野には、寿命の延長、エネルギー密度、安全性、コスト削減、充電速度などがあります。水系リチウムイオン電池の研究も進行中であり、不燃性電解質を使用しているため、潜在的な安全上の問題が少ないことが実証されています。

リチウムイオンのセルは、過充電に対して非常に脆弱であり、好ましくない条件で熱くなる傾向があるため、充電に関してはおそらく非常に複雑です。次の投稿では、新しい愛好家が自宅で簡単に構築できるリチウムイオン電池を充電するための簡単で安全な方法をいくつか説明しています。

リチウムイオン電池の利点

リチウムイオン電池の利点は、迅速かつ効率的な速度で電荷を受け入れることができることです。ただし、リチウムイオン電池は、高電圧や高電流などの好ましくない入力に敏感すぎるという評判が悪く、最も重要なのは過充電状態です。上記の条件のいずれかで充電すると、セルが暖かくなりすぎて、条件が続くと、セルの液体が漏れたり、爆発したりして、最終的にセルに永久的な損傷を与える可能性があります。

不利な充電条件下でセルに最初に起こることはその温度の上昇であり、提案された回路コンセプトでは、セルが高温に達することを決して許されない、必要な安全操作を実装するためにデバイスのこの特性を利用します。セルの必要な仕様を十分に下回るパラメータ。

回路の設定方法

最初は、プリセットの中央のスライダーアームを回路のアースレールに接触させたままにします。これで、バッテリースイッチを接続せずに、電源が出力電圧にチェックされます。出力電圧は、700オームの抵抗によって設定されたフル充電レベルを自然に示します。次は、SCRが発火して出力電圧をゼロに遮断するまで、非常に巧みにそして穏やかにプリセットに調整します。これで、回路がすべて設定されたと想定できます。放電したバッテリーを接続し、電源を入れて応答を確認します。おそらく、設定されたしきい値に達するまでSCRは起動せず、バッテリーが設定されたフル充電しきい値に達するとすぐに停止します。

結論

・バッテリーを維持するために必要な基本的な基準は、便利な温度で充電すること、および完全に充電されたらすぐに電源を切ることです。それはあなたがバッテリーの種類に関係なく従う必要がある基本的なことです。これを手動で監視することも、自動にすることもできます。どちらの場合も、バッテリーは安全に充電され、寿命が長くなります。

・充電/放電電流はバッテリーの温度の原因です。これらが周囲温度と比較して高すぎる場合、バッテリーは長期的に大きな影響を受けます。

・2つ目の重要な要素は、バッテリーが大量に放電しないようにすることです。フル充電レベルを復元し続けるか、可能な限り補充し続けます。これにより、バッテリーが低い放電レベルに達することはありません。

通常の充電器でリチウム電池を充電できますか？

リチウムイオンの電圧と電流の制限は他のタイプのバッテリーとは異なるため、リチウムイオン専用に設計された充電器が必要です。たとえば、充電器は電流を漸減し、4.2Vの直前または直前に停止する必要があります。これができない充電器は、リチウムイオン電池で使用すると非常に危険です。

技術的には可能ですが、定電流だけで充電する場合は常にバッテリー電圧を監視する必要があるため、非常に危険です。

安全に充電するには、CC / CV充電アルゴリズムプログラムに従うことができる電源、またはこのバッテリーを安全に充電する場合は指定された充電器が必要です。電圧制限を設定し、CC / CVアルゴリズムを使用することで、リチウムベースのバッテリーを安全に充電できるHPラボ用電源をいくつか見ましたが、指定された充電器を使用する方が簡単です。

ただし、リチウムベースのバッテリーと互換性のある充電器を使用している場合でも、充電器やバッテリーがいつ故障するかわからないため、常に充電を制御する必要があります。

充電器にリチウムイオン電池を入れたままでも大丈夫ですか？

バッテリーが充電中の場合、正に帯電したリチウムイオンは、バッテリーセル内の電解質溶液を介して、カソードと呼ばれる一方の電極からアノードと呼ばれるもう一方の電極に移動します。これにより、電子は負側のアノードに集中します。バッテリーが放電すると、逆のことが起こります。これらの電子は、ジュースを提供するバッテリーの外部にある回路を通って移動します。科学者たちは、リチウムイオン電池内の化学混合物の式を微調整して、それらを長持ちさせ、より速く充電し、より効率的に機能させるように努めました。

放電と再充電のバッテリー充電サイクルは、特定の回数しか繰り返すことができません。アノードとカソードで起こる化学反応の性質により、絶縁原子の薄い層が形成され、電極の効果が妨げられます。

充電器なしでリチウムイオン電池を充電するにはどうすればよいですか？

リチウムイオン電池は一定の充電率を必要とし、急速に充電しないでください。リチウムイオン充電器を紛失した場合、または機能しない場合は、試して他の充電器を使用しないでください。その結果、充電率が危険になり、バッテリーの許容範囲を超える可能性があります。

1.USBポータブルデバイス

充電器なしでリチウムイオン電池を充電するには、電池の電源をコンピュータに接続されたUSBケーブルに接続します。

このUSBケーブルには、複数のデータ線とアース線を含めることができますが、充電線も組み込まれており、出力はリチウムイオン電池の充電に適しています。これらのUSB充電ワイヤーは、100mAから500mAのミリアンペア電流でコンピューターから5ボルトを供給することができます。

このトリックは非常に簡単です。 Li-ionバッテリーを充電するには、バッテリーで動くガジェットに合うケーブルの端を接続するだけです。バッテリーがデバイス内にあることを確認してから、ケーブルのもう一方の端をコンピューターのUSBポート、ラップトップ、またはその他の電子デバイスに接続します。次に、デバイスの電源を入れ、ガジェットを観察して、バッテリーが充電されているかどうかを確認します。

ステップ1リチウムイオン電池がデバイスに電力を供給していることを確認します。ほとんどのデバイスにはUSBソケットがあります。

ステップ2USBケーブルの一方の端をデバイスのUSBソケットに挿入します。リチウムイオン電池がデバイスに挿入されていることを確認します。

ステップ3USBケーブルの反対側の端をコンピュータのUSBコンセントに挿入します。コンピュータの電源を入れると、デバイス内でリチウムイオン電池の充電が開始されます。バッテリーが充電されると、デバイスが表示されます。

2.クリップ充電器でリチウムイオン電池を充電する

クリップ充電器は、当時非常に人気がありました。充電する電池の機種に合わせて端子コネクタの距離を調整できる携帯型充電器です。このタイプの充電器は、最近では見つけるのが難しい場合がありますが、入手する場合はそうです。それは非常に便利なポータブルデバイスになります。

この種の充電器を使用すると、充電プラットフォームに取り付ける必要があるため、ガジェットからバッテリーを取り出す必要があります。このような充電器をお持ちの場合は、必要なときにいつでもバッテリーを充電できるので安心です。昔のこの種の充電器の最も良い点は、ガジェットの予備のバッテリーを充電して、バッテリーをすばやく交換できることです。

これらは、適切なバッテリー充電器なしでガジェットを充電するために実行できる最も一般的な方法のいくつかです。