リチウム電池充電ボード-定義と動作

電池の研究により、電池の化学的性質に革命的な変化を体験することができました。そして、リチウムイオン電池は、電池技術を未来に導いたそのような模範的な変化の1つです。したがって、人々はリチウム電池、その充電器、および他のモジュールについても可能な限り知りたいと思っています。それで、今日は、リチウム電池充電ボードとその動作についてお話します。これに加えて、リチウム電池を適切に充電する方法についても説明します。さぁ、始めよう。

リチウム電池充電ボードとは何ですか？

二次電池は私たちの日常生活に欠かせない役割を果たしているので、充電器も必要です。そして、十分な知識があれば、それを作成することもできます。

リチウム電池充電ボードは、リチウム電池の充電に使用されるモジュールです。ボードという用語は、充電回路が保護のために木または何らかの絶縁材料で作られたボード上に組み立てられているために造られました。充電器ブレークアウトボードは、主にTP4056回路に基づいています。ブレークアウトボードとコンピューター/ USBウォールアダプター間の接続にマイクロUSBを使用します。 TP4056は、単セルリチウムイオン電池用の定電圧/電流リニア充電器です。

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主に、TP4056回路をポータブルアプリケーションに適したものにするのは、SOPパッケージと低外付け部品です。この充電ボードには2つのバリエーションがあり、1つは保護回路があり、もう1つは保護がありません。携帯電話、PDA、GPS、デジタルカメラ、ポータブルデバイス、USB充電器などに使用できます。

保護付きの充電モジュールは、バッテリーを過充電や過少充電から保護します。リチウム電池充電器を作成するためのブレイクアウトボードは、市場で入手可能です。したがって、充電器を作成したい場合は、オンラインとオフラインで簡単に充電できます。保護回路付きのボードを使用することをお勧めします。それでは、回路がどのように機能するかについて、より詳細な洞察を得ましょう。

リチウム電池充電ボードはどのように機能しますか？

最初に、バッテリーに使用されるブレークアウトボードには、ほとんどの場合、バッテリー保護回路が含まれていることを知っておく必要があります。また、保護はDW01AICおよびFS8205AICを使用して提供されます。 DW01Aは汎用ICですが、FS820AはデュアルNチャネルエンハンスメントモードパワーMOSFET集積回路です。したがって、保護回路には、TP4056、DW01A、およびFS8205Aを含む合計3つのICがあります。

ボード上では、DW01AチップがTP4056 ICにはんだ付けされているため、間違った方法で接続することはありません。リチウム電池充電モジュールのさまざまなコンポーネントは次のとおりです。

• 電源端子、すなわち、正と負

• 充電
  

• 電流抵抗器
  

• 電源インジケータ
  

• バッテリー出力
  

TP4056充電モジュールには、事前に決定された仕様が付属しています。それは参加します：

• 5V入力電圧

• 最大充電電流1000mA
  

• 4.2 V +/- 1％充電カットオフ電圧
  

• 2.5vバッテリー過充電保護電圧
  

• バッテリー過電流保護電流
  

• 入力インターフェースとしてのマイクロUSBまたは5V電源端子
  

バッテリー充電ボードは、100nFのコンデンサーと電圧レギュレーターに接続されています。 5VACアダプタをお持ちの場合は、これらの接続を完全にスキップできます。 TP4056の入力端子は、コンデンサを介してスイッチに接続されます。そして、出力端子は充電ドックに接続されます。次に、セルを充電器に入れて電源を入れる必要があります。セルは、通常のリチウム電池充電器と同じように充電されます。

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リチウム電池を適切に充電するにはどうすればよいですか？

さて、リチウム電池を安全かつ注意深く充電する方法が問題になります。すべてのバッテリーには、放電の深さ、負荷、温度への暴露などの点で異なるニーズがあるため、考えられるすべての要因を考慮する必要があります。バッテリーの充電中に従わなければならないメカニズムは次のとおりです。

• 充電電流値の制限は、最大0.8Cを超えてはなりません。

• 充電温度は0〜45°Cの範囲でなければなりません。
  

• バッテリーの過充電を防ぐために、充電過電圧保護を使用する必要があります。
  

• 逆極性保護により、バッテリーが間違った方向に充電されて、バッテリーの化学的性質に深刻な損傷を与えたり、爆発につながる可能性があります。
  

これらすべての要因は、充電プロセスで重要な役割を果たします。それでは、プロセスに取り掛かりましょう。

バッテリーが充電されているとき、正に帯電したイオンは電解質を通ってカソードからアノードに移動します。この動作中に、回路内に電子の流れが発生し、デバイスを操作するための外部電流が供給されます。何年にもわたって、科学者たちは、リチウム電池が長持ちし、急速に充電され、その間ずっと効率的に動作できるように、式を微調整して強化してきました。

リチウム電池は極端な充電条件を好まないため、充電器を作り上げた場合でも、電池を充電するときは常に、いくつかの基本的なガイドラインに従うようにしてください。

• トリクル充電はできるだけ避けてください。高レベルの充電は、バッテリーに高レベルのストレスをかけます。

• パーセンテージが80％を超える場合はバッテリーの充電を避け、パーセンテージが30％未満の場合は充電器を接続します。
  

• 新しいバッテリーはすでにピーク容量になっているため、コンディショニングする必要はありません。
  

• プロセスをスムーズにするために、充電中は温度を低く保ちます。ゆっくり充電すると、バッテリーの平均寿命も長くなります。
  

• 数か月ごとに、容量メーターを再調整するときにバッテリーが完全に放電するのを待ちます。
  

• バッテリーの寿命に影響を与えるのは負荷サイクルであり、充電サイクルの数ではないことに注意してください。バッテリーの充電が100％に近づくほど、充電は遅くなります。保護回路を備えた充電器は、バッテリーセルの電流を自動的に減らして、バッテリーセルが損傷していないことを確認します。
  

可能な限り、充電器を手元に置いて、元の充電器を使用してリチウム電池を充電してください。個人用のリチウム電池充電ボードを使用して作成できます。ただし、念のため、バッテリーを接続して充電する前に、必ず充電器の仕様を確認してください。