リチウム電池の低電圧保護-はじめにと理由

リチウム電池には複数の化学的性質があり、通常の使用では、化学エネルギーを電気エネルギーに変換する内部化学反応は、通常、過充電、過放電、過電流などの特定の条件下で行われます。これは、リチウム電池の性能と寿命に悪影響を与える化学的副反応を触媒し、最終的に内圧を急速に上昇させて大量のガスを発生させ、最終的に電池が爆発する可能性があります。このため、すべてのリチウム電池には保護が必要であり、保護回路を使用して、セルの充電と放電の状態を効果的に監視します。

リチウム電池を低電圧でどのように保護しますか？

以下は、低電圧でバッテリーを保護するために実行できるいくつかの対策です。

1.バッテリーは常に室温に保ってください

極端な温度は、リチウム電池に悪影響を及ぼし、損傷を与える可能性があります。セルが非常に高温にさらされると、セルは過熱する傾向があるため、熱暴走と呼ばれるプロセスを経て、セル内の化合物が反応し、バッテリーが爆発して炎上する可能性があります。

また、温度が低いと、腐食性の高い内容物が漏れるなど、さまざまな方法でバッテリーが損傷する傾向があります。室温の範囲は摂氏20〜25度です。熱は低温のバッテリーにとって最も危険な脅威の1つである可能性があるため、セルを車やその他の高温の場所に放置しないでください。

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2.頻繁な完全放電を避ける

他の種類の電池とは異なり、リチウム電池には充電メモリがないため、完全な放電サイクルは必要ありません。代わりに、リチウム電池のみを部分放電することをお勧めします。ただし、バッテリーの専門家がユーザーに30回の充電サイクルの後、リチウムバッテリーを完全に放電させると役立つとアドバイスしているため、この規則には例外があります。

バッテリーを完全に部分的に放電すると、セルはデジタルメモリと呼ばれる状態に陥り、デバイスのパワーゲージの精度が変化する可能性があります。したがって、バッテリーをカットオフ電圧ポイントまで放電させてから、フル充電してパワーゲージを再校正することをお勧めします。

3.セルを完全に放電しないでください

リチウム電池をセルあたり2.5V未満で消耗すると、電池に取り付けられている安全保護回路が開く傾向があり、これにより電池が切れているように見えます。バッテリーがこの段階に達すると、元の充電器を使用して通常の機能に戻すことはできなくなります。そのようなタスクのために、あなたはそれを生き返らせるためにブースト機能を持っているバッテリーアナライザーの助けを必要とするかもしれません。したがって、安全上の理由から、リチウム電池を完全に消耗させたり、長期間休止状態にした深放電セルを再充電したりしないことをお勧めします。

4.適切な保管

リチウム電池がすでに非常に低い電圧またはカットオフポイントにある場合は、その状態で保管しないでください。これは、他のほとんどの種類の電池と同様に、リチウム電池は休止状態のままにすると自己放電する傾向があり、非常に低い電圧で保管すると、セルに損傷を与える可能性があるためです。自己放電は、セルの電圧をカットオフ電圧よりもさらに低くすることができます。これが発生すると、バッテリーはセル内でさまざまな化学反応を起こす可能性があるため、予想よりもはるかに速く劣化します。

リチウム電池保護回路はどのように機能しますか？

リチウム電池の電圧が低い場合、放電状態のままにしておくと、完全に放電したままになるリスクが高くなります。このような状態では、保護回路に流れる電流もセルを放電する傾向があります。バッテリーが標準のカットオフポイントを超えて放電した場合、その性能は寿命と同様に大幅に低下し、最終的には完全に機能しなくなります。ただし、セルのロックアウト電圧を非常に高いポイントに設定した場合、バッテリーは最大容量を満たすことができない可能性があります。

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低バッテリーモードは通常、スマートフォンなどのリチウムイオン電池製品で有効になっているため、電源を切ることができます。この時点で、セルがしばらく充電されていなくても、保護回路には電源がありません。それからあまりにも多くの電圧を取りました。これにより、バッテリーが過度に消耗して最終的に損傷するのを防ぎます。保護回路は通常4.5A未満の電流を使用します。このような低電流では、リチウムイオン電池が放電電圧の終わりに到達するまでにかかる時間が大幅に増加します。大電流を使用する他の保護回路の場合、自己放電の時間が速くなります。また、リチウム電池がカットオフ電圧よりも低く自己放電すると、容量を回復できない場合があります。

ロックアウト電圧が3.0Vの場合、保護回路は通常、単セルのリチウムイオン電池用に設計されています。

なぜリチウム電池の低電圧保護が必要なのですか？

リチウム電池、特に充電式電池は保護が必要であり、その特性がこの理由を決定します。リチウム電池の製造中、製造業者は常に保護回路基板を設置して、セルの状態と機能を監視します。特に、誤動作が発生した場合はそうです。これらのイベントは、過充電、過放電、短絡、充電サイクル中の過熱、さらには過電流のようなものである可能性があります。保護回路基板は通常、リチウム電池の保護機能を完了し、電子回路で構成されています。

回路はバッテリーのコアの電圧を監視し、充電/放電回路はバッテリーの損傷を防ぐために-40°Cから+ 85°Cで綿密に監視されます。

最後の言葉

リチウム電池は、他の種類の電池と同様に、特に低電圧の場合、セルを劣化させる可能性のあるさまざまな誤動作や悪条件の影響を受けやすくなっています。したがって、セルを完全に損傷する可能性のある低電圧に対するカバーを提供するために、バッテリーに保護回路が組み込まれていることを確認する必要があります。