Заряд полностью разряженных литий-ионных аккумуляторных батарей

Типовое значение напряжения конца разряда для ли­тий-ионных аккумуляторов составляет 3 В на элемент, а упоми­наемое выше 2,5 В — это напряжение отсечки, прерывающее процесс дальнейшего разряда. Однако на практике случается,

что такие аккумуляторы могут быть совершенно разряжены, ког­да напряжение имеет значение ниже 2,5 В на элемент. Обычно это происходит при их длительном хранении без подзарядки. В этом случае производители литий-ионных батарей рекоменду­ют трехступенчатый способ их заряда для перевода в рабочее со­стояние.

Не все зарядные устройства могут обеспечить зарядку ли­тий-ионных батарей, разряженных до напряжения менее 2,5 В на элемент. Сначала необходимо поднять напряжение на батарее до уровня, достаточного для начала работы зарядного устройства. После этого необходим заряд малым током для вос­становления ее емкости. Особую осторожность следует прояв­лять при возвращении к жизни литий-ионных батарей, которые имели длительный перерыв в эксплуатации и хранились в состо­янии глубокого или полного разряда.

В качестве примера приведем рекомендации по зарядке пол­ностью разряженной литий-ионной батареи, применяемой для питания мобильных телефонов Siemens серии 45 (S45, МЕ45). В этих телефонах используется литий-ионная батарея емкостью 840 мАч. Роль датчика температуры в ней выполняет терморези­стор сопротивлением 22 кОм при t°= 25 °С. В целом управление питанием сотового телефона обеспечивает специализированная микросхема (ASIC). Производитель — компания Siemens — чет­ко определил, что нижний предел напряжения, до которого можно разрядить аккумуляторную батарею, составляет 3,2 В. Почему не 2,5 В, как было указано выше? Потому что только при напряжении не ниже 3,2 В гарантирована работа мобильно­го телефона. Напряжение же полностью заряженной батареи со­ставляет 4,2 В.

В случае, если произошел глубокий разряд батареи, зарядить ее как обычно — за 2—3 часа — не удастся. Восстановительный заряд необходимо выполнять в три этапа:

1. Заряд батареи током 20 мА до напряжения 2,8 В.

2. Заряд током 50 мА до напряжения 3,2 В.

3. Нормальный заряд до напряжения 4,2 В.

При полном разряде аккумуляторной батареи процессом ее заряда управляет специализированная (заказная) микросхема ASIC типа DO8296B. Причем в данном случае ее источником питания на первых двух этапах заряда является зарядное устрой­ство, а на третьем — уже сама аккумуляторная батарея.

108

Литий-ионные и литий-полимерные батареи

Каждая цепочка параллельно включенных литий-ионных ак­кумуляторов должна иметь собственные средства мониторинга их состояния.

Чем больше элементов последовательно соединено в батарее, тем совершеннее должна быть ее схема защиты. В коммерческих приложениях количество аккумуляторов в батарее не должно превышать четырех.

Глава 5