Κύριοι τύποι μπαταριών ιόντων λιθίου

Σύμφωνα με τα διαφορετικά υλικά ηλεκτρολυτών που χρησιμοποιούνται στις μπαταρίες ιόντων λιθίου, οι μπαταρίες ιόντων λιθίου χωρίζονται σε μπαταρία ιόντων λιθίου υγρού (LIB) και μπαταρία ιόντων λιθίου πολυμερούς (PLB).

Μπαταρία ιόντων λιθίου (λι--ιόντων)

Η επαναφορτιζόμενη μπαταρία ιόντων λιθίου είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη μπαταρία σε σύγχρονα ψηφιακά προϊόντα, όπως κινητά τηλέφωνα και φορητοί υπολογιστές, αλλά είναι «λεπτή» και δεν μπορεί να υπερφορτιστεί ή να αποφορτιστεί κατά τη χρήση (θα καταστρέψει την μπαταρία ή θα την χαλάσει). Επομένως, υπάρχουν προστατευτικά εξαρτήματα ή κυκλώματα στην μπαταρία για την αποφυγή ακριβών ζημιών της μπαταρίας. Η φόρτιση της μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι πολύ απαιτητική. Για να διασφαλιστεί ότι η ακρίβεια της τάσης τερματισμού είναι εντός ± 1 τοις εκατό, μεγάλοι κατασκευαστές συσκευών ημιαγωγών έχουν αναπτύξει μια ποικιλία από IC φόρτισης μπαταριών ιόντων λιθίου για να εξασφαλίσουν ασφαλή, αξιόπιστη και γρήγορη φόρτιση.

Τα περισσότερα κινητά τηλέφωνα χρησιμοποιούν μπαταρίες ιόντων λιθίου. Η σωστή χρήση των μπαταριών ιόντων λιθίου είναι πολύ σημαντική για την παράταση της διάρκειας ζωής της μπαταρίας. Μπορεί να κατασκευαστεί σε επίπεδο ορθογώνιο, κύλινδρο, ορθογώνιο και τύπο κουμπιού σύμφωνα με τις απαιτήσεις διαφορετικών ηλεκτρονικών προϊόντων και έχει μια μπαταρία που αποτελείται από πολλές μπαταρίες συνδεδεμένες σε σειρά και παράλληλα. Η ονομαστική τάση της μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι γενικά 3,7 V λόγω της αλλαγής του υλικού και αυτή της καθόδου φωσφορικού σιδήρου λιθίου (εφεξής αναφερόμενη ως σιδηροφωσφορικός) είναι 3,2 V. Όταν φορτίζεται πλήρως, η τελική τάση φόρτισης είναι γενικά 4,2 V και το σιδηροφωσφορικό 3,65 V. Η τάση εκφόρτισης τερματικού της μπαταρίας ιόντων λιθίου είναι 2,75 V ~ 3.{15}}V (το εργοστάσιο της μπαταρίας δίνει το εύρος της τάσης εργασίας ή την τάση εκφόρτισης ακροδεκτών και οι παράμετροι είναι ελαφρώς διαφορετικές, γενικά 3.0 V και 2,5 V για σιδηροφωσφορικό). Η συνεχής εκφόρτιση κάτω από 2,5 V (σιδηροφωσφορικό 2.{23}}V) ονομάζεται υπερφόρτιση, η οποία θα καταστρέψει την μπαταρία.

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου με θετικό ηλεκτρόδιο από υλικό τύπου οξειδίου του κοβαλτίου λιθίου δεν είναι κατάλληλες για εκφόρτιση υψηλού ρεύματος. Η υπερβολική εκφόρτιση ρεύματος θα μειώσει τον χρόνο εκφόρτισης (θα δημιουργηθεί υψηλότερη εσωτερική θερμοκρασία και θα χαθεί ενέργεια) και μπορεί να προκαλέσει κίνδυνο. Ωστόσο, η μπαταρία λιθίου από υλικό καθόδου φωσφορικού σιδήρου λιθίου μπορεί να φορτιστεί και να αποφορτιστεί με μεγάλο ρεύμα 20c ή περισσότερο (C είναι η χωρητικότητα της μπαταρίας, όπως ο ρυθμός φόρτισης c=800mah, 1c , δηλαδή το ρεύμα φόρτισης είναι 800mA), το οποίο είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για ηλεκτρικά οχήματα. Επομένως, το μέγιστο ρεύμα εκφόρτισης που δίνεται από τον κατασκευαστή της μπαταρίας πρέπει να είναι μικρότερο από το μέγιστο ρεύμα εκφόρτισης που χρησιμοποιείται. Η μπαταρία ιόντων λιθίου έχει ορισμένες απαιτήσεις θερμοκρασίας. Το εργοστάσιο έχει δώσει το εύρος θερμοκρασίας φόρτισης, το εύρος θερμοκρασίας εκφόρτισης και το εύρος θερμοκρασίας αποθήκευσης. Η φόρτιση υπερβολικής τάσης θα προκαλέσει μόνιμη βλάβη στην μπαταρία ιόντων λιθίου. Το ρεύμα φόρτισης της μπαταρίας ιόντων λιθίου πρέπει να είναι σύμφωνο με τις συστάσεις του κατασκευαστή της μπαταρίας και το κύκλωμα περιορισμένου ρεύματος πρέπει να απαιτείται για την αποφυγή υπερέντασης (υπερθέρμανση). Η συχνότητα φόρτισης που χρησιμοποιείται συνήθως είναι 0,25c ~ 1C. Κατά τη φόρτιση με υψηλό ρεύμα, είναι συχνά απαραίτητο να ανιχνεύεται η θερμοκρασία της μπαταρίας για να αποφευχθεί η ζημιά της μπαταρίας από υπερθέρμανση ή η έκρηξη.

Η φόρτιση της μπαταρίας ιόντων λιθίου χωρίζεται σε δύο στάδια: φόρτιση σταθερού ρεύματος πρώτα και φόρτιση σταθερής τάσης όταν είναι κοντά στην τάση τερματισμού. Για παράδειγμα, μια μπαταρία με χωρητικότητα 800MAH έχει τάση τερματισμού φόρτισης 4,2V. Η μπαταρία φορτίζεται με σταθερό ρεύμα 800mA (ρυθμός φόρτισης 1c). Στην αρχή, η τάση της μπαταρίας ενισχύεται σε μεγάλη κλίση. Όταν η τάση της μπαταρίας είναι κοντά στα 4,2 V, αλλάζει σε φόρτιση σταθερής τάσης 4,2 V. Το ρεύμα πέφτει σταδιακά και η τάση αλλάζει ελάχιστα. Όταν το ρεύμα φόρτισης πέσει στο 1/10-50c (οι τιμές ρύθμισης κάθε εργοστασίου είναι διαφορετικές, κάτι που δεν επηρεάζει τη χρήση), θεωρείται ότι είναι σχεδόν γεμάτο και η φόρτιση μπορεί να τερματιστεί (ορισμένοι φορτιστές ξεκινήστε το χρονόμετρο στο 1/10c και τερματίστε τη φόρτιση μετά από ορισμένο χρόνο).