Etape 2: Comprendre les BATTERIES au LITHIUM-ION
Li-ion est rapidement devenue la chimie de choix pour les applications portables en raison de sa capacité à la taille élevé et une faible auto-décharge caractéristique. Il utilise une cathode (électrode positive), une anode (électrode négative) et l’électrolyte comme chef d’orchestre. La cathode est un oxyde métallique et l’anode se compose de carbone poreux. Au cours de la décharge, les ions coulent de l’anode à la cathode à travers l’électrolyte et le séparateur ; frais provoque une inversion et les ions découlent de la cathode vers l’anode. La figure 1 illustre le processus. Lorsque la cellule de charge et décharge, ions de navette entre l’anode (électrode négative) et la cathode (électrode positive). Sur la décharge, l’anode subit une oxydation ou une perte d’électrons et la cathode voit une réduction, soit un gain d’électrons. Charge inverse le mouvement.
Li-ion est un système propre et ne prend que ce qu’elle peut absorber ; quelque chose de plus cause un stress à la batterie et il dégrade. La plupart des cellules de charge à 4.20V / cellule avec une tolérance de + / – 50mV/cellule. Capacité de la batterie C, exprimé en heures mA est une mesure d’autonomie entre les charges. Courant de batterie a les unités de C-taux. Par exemple, une batterie de mA-h 800 a un C-taux de 800mA. Le courant correspondant à 1C est 800 mA et pour 0,1 C est 80 mA. Une batterie Li-ion charge processus comprend trois étapes :
• Frais de Pre-Charge/Slow : pré charge étape à l’aide de courant de 0,1 C fondamentalement à rajeunir une cellule morte
• Charge de courant constant (CC) Charge/Fast : étape constante de l’inculpation actuelle utilise le courant 0,2 oC à 1 C. (Certains chargeurs rapides même utilisent 1,5 ou 2C courant de charge, mais il n’est pas recommandé)
• Charge de tension constante (CV): après la batterie tension atteint 4.2V
L’algorithme de base est à charge à courant constant (0,2 C à 1C selon exigences fabricant et application) jusqu'à ce que les tronçons de batterie 4,2 Vpc (volts par cellule) et maintenez la tension à 4,2 volts jusqu'à ce que le courant de charge a chuté à 10 % (0,1 C) du taux de charge initiale. Plus le courant à vous recharger votre batterie, plus faible sera la vie de votre batterie. Dans ce bloc d’alimentation nous placerons la perception actuelle à 0,5 C actuel env. La condition de cessation d’emploi est la baisse du courant à 10%(0.1C) de charge. La courbe de tension vs actuelle pour charger la batterie Li-ion est donnée à la figure 2.
Pendant la phase de charge de pré, la batterie est chargée avec un courant de charge faible constante de 0,1 C, si la tension de la batterie est inférieure à 2, 7V (point A). L’étape de pré charge est rarement utilisé pendant la charge d’une batterie Li-ion. La charge de tension constante de courante et constante (CC-CV) est les étapes les plus importantes pendant le processus de recharge. La plupart des batteries Li-ion ont une tension complètement chargée de 4.1 ou 4.2V. La batterie est d’abord chargée avec un courant constant de 0,2 C à 1C jusqu'à ce qu’une tension de la batterie atteigne 4.1 ou 4.2V (point B). Le gestionnaire responsable IC vérifie en permanence le courant de charge et la tension de la batterie. Lorsque révélé des tronçons de tension de la batterie 4.1 ou 4,2 v, le chargeur va commuter à tension constante, mode de charge. L’accu est ensuite avec une source de tension constante à une tension fixe de 4.1 ou 4.2 V. Au cours de ce processus, le courant de charge va commencer à diminuer à cause de la résistance de la cellule interne. Lorsque le courant de charge est inférieur à 0,1 C (point C), la recharge doit cesser. Lorsque la batterie est complètement chargée, la plupart de l’énergie électrique est convertie en énergie thermique. Une surcharge des piles peut provoquer une surchauffe, explosion due à des dégagement gazeux de l’électrolyte et sévèrement réduire la vie de la batterie. Batteries Li-ion sont extrêmement sensibles à une surcharge et c’est pourquoi il est essentiel que la tension finale soit contrôlée au sein de ±50 mV de 4.1 ou 4.2V.
La courbe de décharge de la batterie Li-ion est illustrée à la figure 3. la pleine capacité de la batterie est présumée lorsque la tension aux bornes est de 4,2 volts c'est-à-dire max. Lorsqu’en cours de décharge ainsi que les tensions terminales atteint nominalement sous 2, 7V, la batterie est réputée pour être à la "fin de capacité" alors soit complètement déchargée. Il ne devrait pas être absous au-delà de ce point et le circuit de protection doit mettre hors tension de la charge raccordée à la batterie à ce stade.
