Основе пуњења батерије и профил пуњења

Ли{0}}јонски пуњачи су уређаји који регулишу струју и напон пуњења батерије и обично се користе за преносиве уређаје, као што су мобилни телефони, лаптопови и таблети. У поређењу са другим хемијским саставима батерија, Ли--јонске батерије имају једну од највећих густина енергије, обезбеђују већи напон по ћелији, могу да толеришу веће струје и не морају да се пуне током пуњења када је батерија потпуно напуњена. Поред тога, литијум-јонске батерије немају меморијски ефекат, што значи да не „памте“ мањи капацитет пуњења ако се напуне пре него што се потпуно испразне. Међутим, литијум-јонске батерије морају да се пуне одређеним профилом пуњења константне струје и константног напона (ЦЦ-ЦВ) који се аутоматски прилагођава у зависности од температуре и нивоа напона батерије.

Профил пуњења је основни аспект литијум-јонских батерија, јер описује како напон и струја батерије варирају док се батерија пуни.

Ли{0}}ионске батерије прате релативно уобичајени профил пуњења, који је детаљније описан у наставку. Имајте на уму да ако ИЦ пуњача пружа могућност конфигурисања, дизајнер ће можда моћи да постави сопствене прагове за ове фазе. Ови конфигурабилни прагови су веома корисни, с обзиром на то да већина произвођача батерија наводи одређене прагове за различите максималне нивое струје пуњења. Могућност конфигурисања може да обезбеди додатни ниво безбедности тако што штити батерију од пре-напона и пре{5}услова температуре, као и од преоптерећења, што би све могло трајно да оштети батерију или смањи њен капацитет.

Трицкле Цхарге:

Генерално, фаза пуњења се користи само када је напон батерије испод веома ниског нивоа (око 2,1 В). У овом стању, интерна заштитна ИЦ пакета батерија је можда претходно искључила батерију због тога што је била дубоко испражњена или ако је дошло до пре-струјног догађаја. ИЦ пуњача ствара малу струју (обично 50мА) за пуњење капацитивности батерије, што покреће заштитни ИЦ да поново повеже батерију затварањем њених ФЕТ-ова. Иако проточно пуњење обично траје неколико секунди, ИЦ пуњача би требало да интегрише тајмер који зауставља пуњење ако се батерија поново не повеже у одређеном временском периоду, јер то указује да је батерија оштећена.

Пре{0}}Пуњење:

Када се батерија поново-повежи или је у испражњеном стању, почиње пред{1}}пуњење. Током пре-пуњења, пуњач почиње безбедно да пуни испражњену батерију са ниским нивоом струје који је типично Ц / 10 (где је Ц капацитет (у мАх)). Као резултат пре{6}}пуњења, напон батерије полако расте. Сврха пред{8}}пуњења је безбедно пуњење батерије малом струјом. Тиме се спречава оштећење ћелије, све док њен напон не достигне виши ниво.

Константна струја (ЦЦ) пуњење:

Пуњење константном струјом (ЦЦ) се такође сматра брзим пуњењем, што је детаљније описано у наставку. ЦЦ пуњење почиње након пре{1}}пуњења, када батерија достигне око 3В по ћелији. У фази пуњења ЦЦ, безбедно је да батерија поднесе веће струје пуњења између 0,5Ц и 3Ц. ЦЦ пуњење се наставља све док напон батерије не достигне "пун" или плутајући ниво напона, у ком тренутку почиње фаза константног напона.

Стални напон (ЦВ) пуњење:

Праг константног напона (ЦВ) за литијумске ћелије је обично између 4,1 В и 4,5 В по ћелији. ИЦ пуњача прати напон батерије током ЦЦ пуњења. Када батерија достигне ЦВ праг, пуњач прелази са ЦЦ на ЦВ регулацију. ЦВ пуњење је имплементирано зато што напон екстерне батерије коју види ИЦ пуњача премашује стварни напон ћелије батерије у пакету. Ово је због унутрашњег отпора ћелије, отпорности ПЦБ-а и еквивалентног серијског отпора (ЕСР) заштитног ФЕТ-а и ћелије. Да би се гарантовао безбедан рад, ИЦ пуњача не сме дозволити да напон батерије премаши свој максимални плутајући напон.

Прекид наплате:

ИЦ пуњача одређује када треба прекинути циклус пуњења на основу струје која иде у батерију која пада испод постављеног прага (око Ц / 10) током ЦВ фазе. У овом тренутку, батерија се сматра потпуно напуњеном и пуњење је завршено. Ако је прекид пуњења онемогућен у ИЦ пуњачу, струја пуњења ће се природно смањити на 0мА, али то се ретко ради у пракси. То је зато што се количина пуњења која улази у батерију експоненцијално смањује током ЦВ пуњења (пошто се напон ћелије повећава као велики кондензатор), и било би потребно знатно дуже време да се батерија поново напуни са врло малим повећањем капацитета.

Стварна струја пуњења у сваком тренутку може бити нижа од оне која је подешена због регулација петље, као што су ограничење улазне струје, граница улазног напона, термичка регулација или температура батерије.