4.35V LiPoはどのくらい過充電できますか？

LiPoセルのセット用の充電器を構築しています。私の回路は、4.35Vの最大レベルまで完全に充電されるようにする必要があります。同時に、回路はセルを過充電から保護する必要があります。4.35Vレベルに達すると充電が停止します。

コンポーネントの許容誤差により、10mVなどの小さな過充電が発生する場合があります。これはバッテリーに有害ですか？

バッテリーはどの過電圧から損傷を受けますか？

Li-ionバッテリーの充電（終了）電圧レベルは、メーカーによって指定されています。仕様は、バッテリーが500、1000などの耐久性のある合理的に受け入れられたサイクル数（「バッテリー寿命」）に基づいています。このパラメーターは、特定のセルの化学的性質、内部構造、充電電流に依存し、最高の市場価値。

充電電圧が高くなると、バッテリー容量がわずかに増加しますが、バッテリーの寿命が短くなります。メーカーが推奨する電圧は、これら2つのパラメーター間のトレードオフです。

「損傷した」バッテリーという都市の神話とは異なり、「バッテリーの寿命」の充電電圧への依存性は滑らかな連続曲線です。確かに寿命の依存性はある時点で破滅的な障害で終わりますが、10 mVの過充電の恐れは非常に誇張されています。ただし、4.35 Vを超える100 mV（Li-Poバッテリーの場合）は問題を引き起こす可能性があります。たとえば、Texas Instrumentsのこの出版物（3-5ページ）を参照してください。

したがって、公称4.2 Vで150 mVを過充電すると、最初の50〜100サイクルで容量が約10％増加しますが、耐用年数は500〜1000サイクルから約200に短縮されます。外挿すると、さらに100 mVになると、おそらく30になります。 -50サイクルの寿命。これは、仕様を超える50 mVでバッテリーが停止しないことを意味します。

3-7ページもかなり参考になります。容量の70〜80％がCCステージで使用されるのに対し、テール（CVステージ）は容量の20〜30％しか占めないため、0.03Cまで待機する理由はあまりありません。ほとんどのTIチャージャーは、デフォルトで256 mAに設定され、充電プロセスを終了します。

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Li-PolyとLi-Ionの充電は、両端に電圧をポンピングすることほど簡単ではありません。これは、定電流と定電圧の両方を含む2段階の操作です。

1. 電圧が4.35Vに上昇するまで、（たとえば）1Cの定電流（1.2Aの1200mAhバッテリーの場合）を適用します
2. 電流が平坦になるまで4.35Vを印加する定電圧に切り替えます（通常は約0.03C）。

これは、先日ベンチ電源を使用して充電した1200mAhバッテリーの充電曲線です。

ほとんどの時間を見ることができるように、電流が低下するのを待っています。定電圧で待機する時間が長いほど、容量は大きくなります。ちょうど0.03Cになるまで待ちました。

充電電圧を超えて電圧を上げても、セルにこれ以上強制されることはありません。現在のカーブがより平坦になるまで長く待つことが、あなたが興味を持っているものです。

公開されている仕様以外のデバイスを操作すると、予期しない結果が生じる可能性があります。公開されているパラメーター以外でバッテリーのように爆発の可能性があるものを操作すると、爆発的な結果が生じる可能性があります。

仕様を超える電圧で充電しても安全であれば、仕様はそれを示します。通常は、絶対最大仕様の形式です。

4.35 Vカットオフでは、通常のLiCoO2セルのバッテリーはすでに損傷しています。4.15 Vまたは最大4.2 Vでカットオフする必要があります。

4.1〜4.2 Vのエネルギー容量は、総エネルギー容量の1.2％にすぎません。4.2 Vと4.3 Vの間では、それはさらに少なく、おそらく総容量の0.6％です。エネルギー量を0.6％増加させるだけで、セルを頻繁に循環させなくても、セルのエネルギー容量を迅速かつ永続的に減少させることを考えると、4.2 Vを超えても意味がありません。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

これは、2つのLM317を使用した単純な定電流定電圧設計です。市場で4.35V充電器を購入するのは非常に難しいので、自分で作成する必要があります。回路が単純化しすぎているので、キャップと保護ダイオードを忘れずに追加してください。

充電前にR3ポットを使用して、無負荷時にU2出力を4.35Vに設定します。フル充電時は4.35Vを超えません。バッテリーの製造元の仕様も確認してください。充電電圧は4.35V +-0.03Vです。

定電流から定電圧への切り替え、および4.2での停止は、充電器が機能するため必要ありません。重要なのは、一度に多くのアンプを入れすぎたり、電圧を上げたり下げたりしないことです。安全に入れることができるアンプでさえ、SOCによって大きく異なります。ウォーム充電がオフになり、長持ちする場合。非常に高い電流で皮肉に爆破すると、実際に細胞が治癒してエネルギー密度が上昇し、危険な樹状突起が破壊されます。しかし、それはさらに一歩進んでいます。