نگهداری و روش شارژ باتری لیتیوم یون

باتری های لیتیومی نسل جدید باتری های قابل شارژ می باشند. که در وسایل امروزی استفاده می شوند. نسبت به باتری های قدیمی مزایای زیر را دارند :
چگالی انرژی بالا : نسبت به سایر باتری ها در ابعاد و وزن یکسان ، انرژی بیشتری ذخیره می کنند.
طول عمر بالا : نسبت به سایر باتری ها طول عمر بیشتری دارند. معمولا طول عمر آنها بیشتر از 800 سیکل شارژ و دشارژ کامل می باشد.
عدم نیاز به سرویس : به سرویس و نگهداری نیاز ندارند.
عدم اثر حافظه : بر خلاف باتری های نیکل کادمیم اثر حافظه در آن وجود ندارد. در باتری های نیکل کادمیم لازم بود باتری کاملا تخلیه شده و سپس شارژ شود در غیر اینصورت ظرفیت باتری به مرور زمان کمتر می شد.
مقاومت داخلی کم : مقاومت داخلی آن در حدود 0.05 اهم است. لذا در موقع جریان کشی تلفات کمتری دارد.
ولتاژ بالای سلول : ولتاژ هر سلول آن بیشتر از سایر باتری ها است.

ولی نسبت به سایر باتری ها گران تر بوده همچنین به روش شارژ حساس می باشند. لذا نیاز به شارژرهای دقیق با روش های مخصوص دارند. در زیر چند اصطلاح در باتری های لیتیوم یون تعریف می شود تا در ادامه مطالب ساده تر بیان شوند :
ظرفیت باتری : مقدار جریان دشارژی که باتری با 100% شارژ می تواند به مدت یک ساعت تحویل دهد. برای باتری های کوچک برحسب mah و برای باتری های بزرگ برحسب AH بیان می شود. مثلا یک باتری با ظرفیت 2200mah در صوت شارژ کامل به مدت یک ساعت جریان 2200ma تحویل می دهد تا کاملا تخلیه شود.
C-Rat : جریان شارژ و دشارژ را بیان می کند و ارتباط مستقیم با ظرفیت دارد. مثلا جریان شارژ و یا دشارژ 1C برای یک باتری با ظرفیت 2200MAH برابر 2200MA است و برای یک باتری با ظرفیت 1500MAH برابر 1500MA آمپر است. جریان 0.5C نصف مقدار ظرفیت باتری است.
ولتاژ قطع شارژ : ولتاژی که با رسیدن به آن شارژ باتری قطع می شود. برای باتری های لیتیوم یون این مقدار 4.2 ولت است و شدیدا به آن حساس می باشند. افزایش بیش از 50 میلی ولت به باتری صدمه می زند و این یکی از دلایل نیاز به شارژرهای دقیق می باشد.
ولتاژ قطع دشارژ : در این ولتاژ باید دشارژ قطع شود در غیر اینصورت باتری صدمه می بیند. برای باتری لیتیوم یون این مقدار 3 ولت است ولی در عمل بهتر است کمی بالاتر در نظر گرفته تا باتری با حداکثر عمر کار کند. مقدار 3.3 ولت مناسب است.
نرخ خود دشارژی : باتری به مرور زمان بدون استفاده خود بخود تخلیه می شود. برای باتری های لیتیوم یون 1 تا 2 درصد ظرفیت در ماه است. اگر باتری 100% شارژ شده باشد. در روز اول این مقدار بیشتر است و سپس به نرخ 1 تا 2 درصد می رسد.

نکاتی در مورد نگهداری باتری لیتیوم یون :
- تحت فشار ، ضربه و دمای بالا قرار نگیرند.
- جریان شارژ و دشارژ دایمی آن از 1C بیشتر نشود.
- در ولتاژهای پایین تر از 3 ولت جریان شارژ کمتر از 0.2C باشد.
- در ولتاژ 4.2 جریان شارژ قطع شود. بیش از 50 میلی ولت افزایش به باتری صدمه می زند.
- در ولتاژ 3 ولت جریان کشی قطع شود. تخلیه بیش از حد به باتری صدمه می زند.
- سیم به باتری لحیم نشود. از پلیت با جوش نقطه ای استفاده شود.
- هرگز اتصال کوتاه نشود. حتما فیوز سر راه آن قرار گیرد.
- برای بسته باتری از باتری های یکسان استفاده شود همچنین باتری نو و کارکرده با هم استفاده نشود.
- برای رسیدن به حداکثر طول عمر بهتر است باتری در 10% شارژ و در 90% ظرفیت شارژ قطع شود.

باتری لیتیوم یون

روش شارژ باتری لیتیوم یون :
برای سلامت و ایمنی باتری لیتیوم یون روش شارژ صحیح و شارژر دقیق ضروری می باشد. روش های شارژ مختلفی وجود دارد که بهترین آنها روش شارژ CC-CV است. و برای دقت بالا لازم است از میکرو کنترلر استفاده شود.

روش شارژ CC-CV

در این روش ابتدا باتری با جریان ثابت I<0.8C شارژ می شود تا ولتاژ باتری به 4.2 ولت برسد. سپس باتری با ولتاژ ثابت 4.2 ولت شارژ می شود تا جریان شارژ به I<0.1C برسد. با رسیدن جریان به این مقدار شارژ قطع می شود. در وسایلی که دایما به برق متصل است. با کاهش ولتاژ باتری در V<3.9 ولت سیکل شارژ تکرار می شود.
شارژ سریع : برای بالا بردن سرعت شارژ می توان جریان اولیه را تا حدی که باتری صدمه نبیند افزایش داد. ولی اینکار تاثیر زیادی بر سرعت شارژ ندارد. چون استرس جریان اولیه زیاد ، زمان مرحله دوم شارژ را طولانی تر می کند.

نمودار شارژ CC-CV باتری لیتیوم یون

اندازه گیری ظرفیت شارژ شده باتری :
یکی از روش های اندازه گیری ظرفیت شارژ شده ، اندازه گیری ولتاژ باتری در حالت اتصال باز ( در حالت شارژ یا دشارژ نباشد ) است که با دقت خوب ( نه کاملا دقیق ) میزان ظرفیت شارژ شده را نشان می دهد. در جدول زیر ظرفیت شارژ شده باتری بر اساس ولتاژ اتصال باز آن نشان داده شده است :

جدول ظرفیت شارژ شده باتری لیتیوم یون بر اساس ولتاژ آن

روش شارژ محصولات روشنایی اضطراری پایا

شرکت گیو مدار محصولات روشنایی مدرن و ماندگاری تولیده کرده که در تمامی این محصولات از باتری لیتیوم یون استفاده شده است. برای شارژ این باتری ها روش شارژ CC-CV به کمک میکرو کنترلر پیاده سازی شده تا شارژر علاوه بر روش صحیح دقت کافی نیز داشته باشد. لذا در تمام محصولات روشنایی اضطراری پایا باتری با حداکثر حفاظت و طول عمر عمل می کند.

| محصولات روشنایی اضطراری پایا |

محصولات روشنایی اضطراری پایا

کارایی عملی روش شارژ CC-CV

در سال 1396 تعداد 48 عدد پروژکتور شارژی به سفارش یکی از مراکز نفت و گاز کشور تولید شد. بسته باتری آن شامل 15 عدد باتری لیتیوم یون 2200MAH با آرایش 3S5P بود. با اینکه پروژکتورها در گرمای جنوب دایما استفاده شده طی گذشت 4 سال هنوز هیچکدام نیاز به تعویض باتری نداشته است. و این مورد یکی از موارد اثبات کارایی روش شارژ CC-CV می باشد.

| پروژکتور شارژی پایا |

پروژکتور سفارشی پایا