Как спроектировать литий-ионный аккумулятор?

У меня есть проект, над которым я работаю и который требует использования аккумуляторной батареи. Основная проблема, с которой я сталкиваюсь, заключается в том, что аккумуляторная батарея должна быть как можно более тонкой. Пока все, что я смог найти, это одноэлементные литий-ионные аккумуляторы на 3,7 В. Проект потребляет максимальный ток 1 А или номинальный ток 500 мА при входном напряжении от 9 до 12 В (работает все в этом диапазоне).

До сих пор мои мысли о дизайне заключались в том, что я мог бы использовать три таких батареи , соединенных последовательно. Кроме того, я хотел бы использовать эту зарядную ИС .

Судя по техническому описанию, эта ИС может работать с более чем одной ячейкой, что мне и нужно. Мой план состоит в том, чтобы использовать 3 ячейки, которые я перечислил, для достижения требуемых (минимум) 9В.

Какие меры предосторожности мне нужно принять при проектировании этой схемы, чтобы не было взрывов? Возможна ли такая конструкция и есть ли варианты для более тонкой аккумуляторной батареи?

Кроме того, я читал об использовании повышающих, понижающих преобразователей и т. д. Как использование таких преобразователей повлияет на срок службы батареи?

Я просто хочу изучить мой лучший вариант для этого проекта.

Убедитесь, что вход датчика температуры используется правильно.
Толщина 7 мм; вы можете получить меньшие ~ 4 мм только с меньшей емкостью.

Ответы (2)

Много вопросов! Вместо того, чтобы просто указать вам на определенную микросхему или батарею, я постараюсь ответить на ваши вопросы, чтобы вы могли понять концепции и выбрать или создать свою собственную батарею.

  1. Какие меры предосторожности нужно предпринять, чтобы не было взрывов? Определенно то, что возможно с ионно-литиевыми батареями!

    А) Не перегревать. Вы можете найти системы зарядки с термисторами, которые контролируют температуру вашей батареи.

    Б) Не допускайте чрезмерного разряда. Литий-ион не следует разряжать ниже 3 вольт, но лучше стремиться к 3,3 вольта. Чрезмерная разрядка с большей вероятностью приведет к потере емкости аккумулятора, чем к взрыву, но в любом случае лучше поддерживать напряжение более 3 вольт.

    C) Не перезаряжайте. Очень важно не заряжать выше 4,2 вольта.

    D) Не допускайте короткого замыкания. Соприкосновение положительного полюса батареи с отрицательным дольше нескольких миллисекунд может привести к возгоранию. Обычно короткое замыкание происходит случайно, и существуют схемы, которые защитят аккумулятор в случае короткого замыкания.

    E) Не разряжайте аккумулятор быстрее, чем это предусмотрено для аккумулятора. Опять же, существуют схемы защиты, которые защитят от этого.

    F) Ячейки в серии должны быть сбалансированы. Простая подача тока на аккумуляторную батарею может привести к тому, что некоторые элементы будут заряжаться с несколько разной скоростью, что приведет к дисбалансу. В результате очень полезно следить за каждой ячейкой во время ее зарядки. Существуют ИС, которые будут это делать.

  2. Как использование повышающих и понижающих преобразователей влияет на срок службы батареи? Повышающие и понижающие преобразователи весьма полезны, но вы потеряете некоторое время работы от батареи из-за неэффективности. Большинство повышающих и понижающих преобразователей, которые я видел, имеют КПД около 85%, хотя иногда я видел заявленный КПД 95%. Таким образом вы теряете 5-15% времени автономной работы из-за неэффективного преобразования.

Не забывайте, что полностью заряженный 3-элементный литий-ионный аккумулятор имеет напряжение 12,6 вольт — это слишком много?

Удачи.

Магазины для хобби продают Li-PO аккумуляторы с уже упакованными элементами, а также продают зарядные устройства для них. Как это 11,1 В в среднем, 12,6 В при полной зарядке:

батарея

Как спроектировать литий-ионный аккумулятор?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v