リチウム電池電圧-はじめに、測定および充電

バッテリーはかつてはかさばり、扱いにくく、より大きなものであり、そのサイズと重量に関してわずかな量の電力しか提供しませんでした。幸いなことに、技術は時間とともに進歩し、2020年までに、必要な電力を供給できる高性能で大容量のリチウム電池に恵まれています。

一般的に、市場で入手可能なリチウム電池には2つの異なるタイプがあります。 1つはリチウム金属電池で、もう1つはリチウムイオン電池です。バッテリー電圧は、バッテリーの性能に重要な役割を果たします。リチウム電池の通常の電圧範囲は1.5V〜3.7 Vです。リチウムイオン電池は再利用可能で、充電可能です。したがって、それらは主にすべての電子機器で使用されます。

リチウム電池について知っておくべきいくつかの考慮事項は次のとおりです。-

公称バッテリー電圧はいくつですか

アノードとカソードの材料の機能は、公称電圧およびインピーダンスとして知られています。放電中、リチウム電池出力の電圧は変化します。公称電圧は、0.2C放電（Cはセルの定格容量（mAh））に基づいて、最大充電と中間点での完全放電の間で決定されます。より高い電圧は常に任意に設定され、ポータブルデバイスの動作や充電器の構成に影響を与えないことを常に考慮してください。それでも例外はまだ存在します。

リチウムイオン電池の多くのLCOアーキテクチャは、公称セル電圧を高め、より高い充電電圧を必要とする表面コーティングと電解質添加剤を特徴としています。これらのバッテリーの充電カットオフ電圧は、最大電力を得るためにそれに応じて調整する必要があります。

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単一のリチウム電池セルの公称電圧は、通常、3.6V、3.7V、または3.8Vのいずれかで示されます。放電中の実際の電圧プロファイルは、使用するセルの化学的性質、放電速度、温度、および放電するセルまたはバッテリーの経過時間によって異なります。単セルリチウム電池セルの公称電圧は4.2V、カットオフ電圧は2.5V〜3Vです。

リチウム電池の電圧をどのように測定しますか

リチウム電池は、リチウム電池のケーシングの大部分を構成する4セットの直列接続されたリチウム電池で構成されています。セルは、バッテリーの長辺に沿って縦方向に垂直に走っています。個々のリチウム電池セルはすべて公称3.2Vで、直列に接続されて公称合計12.8Vになります。これは、V +およびV-ラベルの付いた中央バッテリー端子で測定できます。この電圧は、通常のサービスでは検出できません。計算可能な電圧は、バッテリーケーシングの上のバッテリー端子でB +およびB-としてマークされています。

正のV +とB +は直接接続されています（融合のみ）。ネガV-とB-の間に明確な関係はありません。デュアルMOSFET充電/放電コントローラーとこれら2つを接続する電流検出比（CSR）ユニットがあります。 Dual Mosfet Controllerは、過負荷電流と高電圧または低電圧のカットアウトのためのバッテリーの安全性の基礎です。バッテリー管理ユニットの注文に応じて、セキュリティユニットはB-とV-の間の接続を開閉します。さらに多くのセンサーと測定ポイントが含まれています。

このVB-回路が安全ユニットによって開かれるときはいつでも、リチウム電池は完全に充電されているかもしれませんが、マルチメータの電池端子B +とB-は2〜3Vまたはゼロさえ表示できます。 （小電圧コンデンサ）。

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リチウム電池を充電するにはいくつの電圧が必要ですか

リチウムイオン充電バッテリーは、電流ではなく電圧に基づいています。このように、リチウムイオン電池の充電は鉛蓄電池に似ています。リチウムイオン充電バッテリーの利点の1つは、セルあたりの電圧が高いことです。1.2ボルトと比較して、セルあたり約3.7または4ボルトです。

リチウムイオン電池は、完全に充電されたときに、はるかに厳しい電圧耐性を必要とすることがよくあります。完全に充電されると、トリクルまたはフロート充電は許可されないか、必要ありません。リチウムイオン電池は過充電に耐えられないため、完全充電状態を確実に検出できることが特に必要です。彼らは過熱して命を落としますが、極端な状況では、燃える火さえも捕まえる可能性があります。

ほとんどの消費者向けリチウムイオン電池は、セルあたり4.2ボルトで充電され、許容誤差は電池あたり約±50mVです。これを超えて充電すると、通常、ストレスが発生して酸化が発生し、耐用年数と容量が低下します。時々、それは健康上の問題を引き起こす可能性があります。さまざまな種類のリチウムイオン電池の電圧はわずかに異なります。それでも、それらはすべて同様の形の放電曲線を持っています。

バッテリーの簡単な注意事項

充電と放電のためにリチウム電池の電圧に必要なメカニズムを見てみましょう。

充電電流：リチウム電池の場合、充電電流を制限する必要があります。通常、最大値は0.8Cですが、マージンを確保するために、より低い値がより一般的に設定されます。特定のバッテリーでは、より高速な充電が可能です。より高い電流充電に耐えることができるバッテリーまたはセルでさえ、寿命は影響を受けます。充電率を低く抑えることができ、急速充電を使用しない場合、これによりセルの耐用年数が長くなります。

過電圧：過電圧負荷の安全性は、バッテリー端子が高すぎる電圧を使用するのを防ぐために必要です。充電電圧が高くなりすぎると、害が生じる可能性があります。

過充電保護：電圧がセルあたり4.30ボルトを超える場合、充電を回避するために過負荷保護回路が必要です。バッテリーのリチウムの過充電は非常に重要です。バッテリー保護用のデバイスは、充電から保護します。

逆極性保護：バッテリーが間違った方向に充電されないようにするには、リチウムバッテリーの逆極性の安全性が必要です。重傷や爆発の原因となることがあります。

リチウムイオン過放電：バッテリー電圧がメーカーの2.3ボルト制限を下回るのを防ぐために、過放電保護が必要です。

過熱：温度が高くなりすぎた場合にバッテリーの故障を防ぐために、残業安全も提供されます。 100°Cを超える温度は、取り返しのつかない害を引き起こす可能性があります。

最終評決

リチウム電池は危険な場合がありますが、注意深く安全に使用すると、優れた性能が得られます。災害を避けるために、リチウム電池についてすべてを知っておく必要があります。リチウム電池の電圧と充電を測定するときは、常に細心の注意を払ってください。うまくいけば、この記事があなたのリチウム発電プロジェクトを教え込むのに役立つでしょう。