リチウムイオン電池保護IC-定義と動作

リチウムイオン電池は、その優れた性能と実用性から、さまざまな消費電力業界で広く使用されています。ただし、リチウムイオン電池には明らかな欠陥がいくつかあります。バッテリーを損傷したり、安全事故を引き起こす可能性のある過充電、過放電、過電流に耐える長い能力があります。これらの問題を解決するために、リチウムイオン電池保護ボードが発明されました。実際、リチウムイオン電池保護ボードは、電池の過充電、過放電、過電流を効果的に防ぐことができます。

リチウムイオン電池保護ICとは

リチウムイオン電池保護ICは保護基板に搭載されたチップであり、電池保護基板は独立した回路です。充電時と放電時にリチウムイオン電池の電圧と電流をリアルタイムで監視できます。異常が発生した場合は、制御保護回路によりリチウムイオン電池の状態を制御します。保護ICの動作電圧は一般的にリチウムイオン電池と同じで約3.6Vです。ただし、リチウムイオン電池の通常の動作に影響を与えないために、保護ICを流れる電流は非常に小さくする必要があります（10μa未満）。したがって、リチウム電池の安全保護装置としての保護ICチップとその保護回路は、機器の通常の動作電流範囲内で確実に動作するだけでなく、電池が誤って短絡または過電流になった場合にも迅速に動作する必要があります。 、バッテリーセルを保護できるようにします。

リチウムイオン保護回路の主な機能は、バッテリーの過充電、過放電、過電流を防ぐことです。これらの問題は、リチウムイオン電池にとって破壊的です。 1つ目は過充電です。リチウムイオン電池は二次電池に属します。充電時に安全に約4.2Vに戻すことができますが、それ以上にすることはできません。第二に、過充電はバッテリー電圧の上昇につながり、バッテリーを損傷し、火災やその他の潜在的な安全上の問題を引き起こすことさえあります。リチウムイオン電池の電圧が約3Vに低下したら、放電を停止する必要があります。過度の放電はバッテリーの圧力を上昇させ、バッテリーのサイクル寿命を短くします。最後は過電流です。リチウムイオン電池の定格最大電流値は。放電中に負荷電流がこの電流値を超えると、バッテリーが損傷する可能性があります。したがって、リチウムイオン電池にはリチウムイオン電池保護回路が非常に必要であり、回路のコア保護ICチップは無視できません。

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リチウムイオン電池保護ICはどのように機能しますか

まず、保護ICはリチウムイオン電池の充電と放電の状態を監視し、リチウムイオン電池の動作電圧と充電電圧を正確に測定できます。保護ICは、リチウムイオン電池保護回路のMOSFETスイッチを制御することにより、電池回路を遮断して接続します。したがって、エンジニアは保護ICを設計する際にMOSFETスイッチの選択を考慮する必要があります。低RDSのMOSFETは保護回路の効率を効果的に改善でき、低VTのMOSFETは保護回路のバッテリ消費電力を効果的に削減できます。また、保護ICの過電圧保護しきい値と過放電保護しきい値の設定も保護ICの設計に欠かせないリンクです。

Protection icは、動作中および充電中にリチウムイオン電池の状態をリアルタイムで監視でき、異常な状態が発生した場合に迅速に対応できます。バッテリーの充電中、バッテリー側の電圧が高すぎる（4.2Vを超える）と、保護ICがMOSトランジスタの充電回路のスイッチを遮断します。このとき、バッテリーは充電を継続できませんが、正常に放電できます。バッテリーが放電しているとき、バッテリー端子の接地電圧が低すぎる（最小電圧の設定値よりも低い）と、保護ICがMOSトランジスタの放電回路のスイッチを遮断して放電を終了します。 、充電回路が遮断されません。リチウムイオン電池の保護回路は、この電池のショートボードを補完するものです。この重要な技術は、リチウムイオン電池の普及に大きく貢献しています。

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すべてのバッテリーにはリチウムイオンバッテリー保護ICがありますか

上記の保護ICとその保護回路の分析によれば、保護回路を備えたリチウムイオン電池の安全性と耐久性は、保護回路を備えていないものよりも優れていると結論付けることができます。したがって、リチウムイオン電池を購入する際には、消費者は電池に保護回路と保護ICがあるかどうかも考慮する必要があります。

ただし、市場に出回っているすべてのリチウムイオン電池に保護回路と保護ICが装備されているわけではありません。保護回路の設置は材料費と技術費の増加を意味するため、多くの小規模企業は電池の売上と利益のためにリチウムイオン電池の保護回路を省略し、電池のコストと価格を削減します可能な限り、そして市場で十分な利点を得る。ただし、保護回路のないバッテリーは破損しやすいです。過充電、過放電、過電流、過熱の可能性が高まり、バッテリーの故障の可能性が高まり、安全上の問題も発生しやすくなります。したがって、消費者は、低価格のバッテリーを盲目的に選択するのではなく、リチウムイオンバッテリーを購入するときにバッテリーに保護回路があるかどうかを検討する必要があります。劣った電池を購入する可能性を減らすために、消費者はサムスン、ソニーなどの有名なブランドの電池を選ぶことができます。これらのメーカーは通常、最先端の電池製造プロセスと最も完全な電池製造プロセスを持っています。それらが製造するバッテリーには保護回路が取り付けられておらず、一般的に品質の面で認定されています。

また、すべてのリチウムイオン電池に保護回路と保護ICを搭載する必要があるわけではないことにも注意してください。バッテリーパックは1つの保護回路を共有でき、保護回路に負担をかけたり、その機能に影響を与えたりすることはありません。この記事がお役に立てば幸いです。