リチウム電池保護回路図

著名なリチウムイオン電池は、エネルギー密度が高いという理想的な利点があります。ただし、取り扱いには細心の注意が必要です。

基本的に、リチウム電池は約4.1Vまたは4.2Vまで安全に充電できますが、それを超えることはできません。

これは、リチウム電池を過充電する過程で電池が損傷し、火災の危険などの安全上の問題が発生する可能性があるためです。ただし、これらはすべて、バッテリー保護回路を使用して行うことができます。

さらに、リチウム電池は、約2.5Vまで放電すると完全に空になる可能性があります。このような低電圧のリチウム電池セルを放電すると、セルにストレスがかかるだけでなく、セルの寿命も短くなります。

ただし、理想的なバッテリ保護回路は、過放電の場合の保護を提供します。また、リチウム電池の放電が速すぎないようにしてください。これは、リチウムイオン電池の放電電流定格が非常に高いためです。

前述のように、理想的なバッテリー保護回路は、負荷電流が過度に高い場合にリチウムバッテリーを回路から外します。

ただし、バッテリ保護ICの大部分は、MOSFETを使用して、リチウムイオンセルを回路の内外にアクティブに切り替えます。

基本的に、まったく同じ年代のリチウム電池と部品番号は、簡単に並列化でき、1つの異なる保護回路を利用できます。

リチウム電池に保護回路が必要な理由

一般的に、保護は実際には、ディストリビューターのラベルで包まれる前にリチウム電池に結合された回路基板の形をしています。

その機能は、実際には、サービスを提供している充電式リチウム電池が特定の現在のレベルを下回って過充電または放電しないようにすることです。

ただし、リチウム電池は約3.7ボルトの電力を供給します。充電中は、充電電流全体が4.2ボルトを超えないようにすることをお勧めします。

リチウム電池が放電しているときは、電圧を2.8ボルトの範囲より低くすることもお勧めしません。

リチウム電池は、電池が何があっても危険から守られるためにこの保護回路を必要とします。この回路は、低電圧が検出されたときにバッテリーをシャットダウンするために必要です。

さらに、使用中は電圧計でリチウム電池を定期的にチェックし、保護回路によって電池がシャットダウンされるように近づいたときに、別の新しい充電を開始することを強くお勧めします。

また、名前の付いたブランドの充電器は、バッテリー電圧が4.2Vに十分近づくと、リチウムバッテリーの充電を停止することに注意してください。過充電はリチウム電池の過放電と同じくらい悪いので、これは安全な充電を確保するのに役立ちます。

基本的に、保護回路は次のように機能します。

・セルに組み込まれている保護回路デバイスは、電流サージの増加を抑制するのに役立つプロテクターの役割を果たします

・回路遮断装置の場合、非常に高い充電電圧が発生すると、電気経路が開き、セル内の圧力が約10バール、つまり150psiに上昇します。

一般に、安全ベントは、セルの圧力が急速に上昇した場合に、ガスの制御された分配を可能にします。

同様に、セルの外側にある電子保護回路は、セルのいずれかの充電電圧が約4.30Vに達すると、頑丈な状態スイッチを開きます。

バッテリーセルの実際の皮膚温度が90°Cに近づくと、ヒューズが電流を遮断します。バッテリーの過放電を防ぐために、品質管理回路は電流の経路の約2.50Vを遮断します。

ただし、動作モードが電気的短絡や充電器の故障などの外部から発生する場合は、すべての安全対策が有効であることを覚えておく必要があります。

18650バッテリーが保護されているかどうかを確認する方法

保護された18650バッテリーには、セルパッケージに統合された小さな電子回路があります。基本的に、彼の回路は次のようないくつかの通常の危険からバッテリーを保護します。

・過放電

・過充電

・温度と;

・過電流または短絡

ほとんどの保護されたバッテリーは、火花を発し、財産または個人的な損害を引き起こす可能性がほとんどありません。 18650バッテリーには、次のようなコンポーネントがいくつかあります。

・CIDまたは圧力弁

バッテリーセル内の圧力が高すぎると、セルが永久に無効になります

・保護回路

バッテリーを過熱や間接過電流から保護します。瞬時にリセットされます。

・PCB

設計によっては、過放電、過電流、さらには過充電から18650を保護します。 PCBは、即座に、または充電器に配置されるとリセットされます。

バッテリー保護回路を選択する際の考慮事項

バッテリ回路を選択する際の2つの重要なパラメータは、低電圧しきい値と過電圧しきい値です。セルが過放電または過充電された場合、保護回路はセルを回路から切り離します。

リチウム電池は、4.2Vまで充電すると、基本的にすべての充電サイクルでより多く充電されます。さらに、4.1Vまで充電すると寿命が長くなります。一方、過放電保護しきい値の場合、容量とセル寿命の両方に影響します。バッテリーは、完全に放電されると、充電ごとにより多くの容量があります。ただし、これはストレスが多く、バッテリーの寿命が短くなります。

さらに、バッテリ保護回路を選択する場合、MOSFETは通常保護回路に選択されるものです。これは、セルを回路に切り替えたり、回路から切り替えたりするために使用されるためです。

まとめるには

いくつかの通常の状況下では、リチウムイオン電池は短絡が発生したときに電源が切れるだけです。

ただし、欠陥が微細な金属粒子によって引き起こされる電気化学セルのような汚染に固有のものである場合、異常は検出されないことになります。また、セルが熱暴走モードになったらすぐに安全回路が崩壊を終わらせることもできません。基本的に、一度トリガーされると、何もそれを止めることはできません。