Điện áp tối thiểu cần thiết để sạc pin Li-ion 3,7 V là bao nhiêu?

Tôi có một pin điện thoại di động được viết ở một bên:

• 3,7 V 1000mAh
• Điện áp giới hạn: 4.2 volt

Tôi hiểu rằng dòng đầu tiên có nghĩa là, pin sẽ luôn cung cấp 3,7V (ít nhất là trên lý thuyết) ở đầu ra của nó. Ngoài ra, pin sẽ kéo dài trong 1 giờ nếu mạch điện thoại di động rút 1000mA.

Dòng thứ hai có nghĩa là trong mọi trường hợp, tôi không nên tăng điện áp sạc đầu vào vượt quá 4.2V, nếu không, nó có thể làm hỏng pin.

Tôi hiểu có đúng không? Nếu tôi đúng, tôi muốn biết đối với pin này, điện áp tối thiểu cần thiết để sạc là bao nhiêu?

Về mặt kỹ thuật, lượng điện áp tối thiểu để sạc sẽ là bất cứ thứ gì cao hơn trạng thái sạc hiện tại. Nhưng đó có lẽ không phải là câu trả lời mà bạn đang tìm kiếm, từ pin Lithium-ion trên Wikipedia:

Lithium-ion được sạc ở mức xấp xỉ 4,2 ± 0,05 V / tế bào ngoại trừ "tuổi thọ quân sự" sử dụng 3,92 V để kéo dài tuổi thọ pin. Hầu hết các mạch bảo vệ bị cắt nếu điện áp lớn hơn 4,3 V hoặc nhiệt độ lớn hơn 90 ° C đạt được. Dưới 2,50 V / cell, mạch bảo vệ pin có thể khiến pin không thể sạc được bằng thiết bị sạc thông thường. Hầu hết các mạch pin dừng ở mức 2,713.0 V / cell.

Vì vậy, để đạt được trạng thái sạc đầy mà bạn thường muốn nhắm tới 4.2V. Trong thực tế, việc sạc Li-Ion một cách an toàn và hiệu quả bao gồm khá nhiều bước để bạn có thể muốn xem xét một con chip sạc chuyên dụng. Bạn cần kiểm tra datasheets xem có bất kỳ thứ gì đáng quan tâm không nhưng nhiều thứ sẽ hoạt động đúng với điện áp cung cấp chỉ hơn 4.2V một chút.

3.7V ở trên có âm thanh giống như điện áp danh định là khu vực mà pin sẽ dành phần lớn thời gian trong quá trình sạc cho chu kỳ xả. Nhưng chúng sẽ bắt đầu ở khoảng 4.2V và giảm xuống mức điện áp dưới mức đó. Để chúng giảm điện áp quá xa sẽ gây ra vấn đề, nhưng bạn cũng sẽ có được một cuộc sống hữu ích dưới 3,7V.

Để sạc pin lithium ion một cách an toàn, bạn cần tuân thủ đúng quy trình sạc , bao gồm một pha dòng không đổi theo sau là pha điện áp không đổi. Nếu bạn chỉ sử dụng nguồn điện áp không đổi, cuối cùng bạn sẽ sạc pin nhanh hơn mức được thiết kế để đối phó.

Ví dụ, đây là biểu dữ liệu cho một kiểu pin li-ion cụ thể. Để sạc đầy pin, cuối cùng bạn cần phải lên tới 4.2V. Nhưng nếu bạn chỉ áp dụng một 4.2V trên nó khi nó được xả hoàn toàn, bạn sẽ đặt 4.2V-2.75V = 1.45V trên trở kháng 130mOhm. Điều đó có nghĩa là dòng sạc sẽ ở mức 10 ampe, cao hơn nhiều so với mức pin được định mức. Nó được chỉ định với tốc độ sạc tối đa là "1C" hoặc đủ dòng để sạc đầy pin trong một giờ, trong trường hợp này là 1.1A.

Bạn cần chủ động giới hạn dòng sạc bằng cách giảm điện áp, cho đến khi pin được sạc đủ để tự giới hạn. Nếu bạn không thể tìm thấy biểu dữ liệu cho mẫu pin chính xác mà bạn đang sử dụng, bạn nên cẩn thận và sạc pin thật chậm. Pin lithium-ion dễ bị bắt lửa hoặc phát nổ nếu lạm dụng.

Đây không phải là lĩnh vực tôi có nhiều kinh nghiệm, nhưng tôi đoán nó phụ thuộc vào điện trở bên trong của pin.

Bạn có thể thử áp một điện áp sạc nhỏ vào pin, nhỏ như bạn muốn, sau đó đo lượng dòng điện chạy vào pin. Nếu dòng điện chạy vào pin, nó sẽ được sạc (trừ một số dòng điện bị lãng phí dưới dạng nhiệt trong quá trình sạc).

Dòng điện bạn có thể sạc pin sẽ phụ thuộc vào mức độ sạc của pin. Tức là nếu pin được xả hết, có lẽ bạn có thể sạc với điện áp rất nhỏ, nhưng nếu nó được sạc đầy, bạn sẽ cần một điện áp lớn hơn. Trực giác của tôi nói với tôi rằng bạn sẽ phải áp dụng ít nhất 3,7V nếu bạn muốn sạc đầy pin.

Một lần nữa tôi không phải là chuyên gia trong lĩnh vực này, vì vậy trên đây chỉ là suy đoán của tôi. :)

Cân nhắc các câu trả lời khác, tôi sẽ giới hạn bản thân mình chỉ trả lời các câu hỏi của OP. 1 - Có, sự hiểu biết của bạn là chính xác.
2 - Điện áp tối thiểu cần thiết để sạc pin Li-Ion 3.7v (đến 3.7v), là 3.7v . Một điện áp thực tế hơn sẽ là, 4.0v (3.7 <4.0 <4.2).
Một ví dụ "thực tế" hơn về phần thứ hai của câu đầu tiên sẽ là 10 giờ ở 100mA.

Không, pin liên tục không cho 3.7V. Đây là giá trị điện áp ở mức thấp hơn công suất. 3.7V không có nghĩa là nhiều. Đó là giá trị mà pin ổn định nhất, nhưng giá trị thực tế khi được sạc đầy là 4.2V, do đó, bộ sạc sẽ phải cung cấp cao hơn mức này nếu bạn muốn sạc đầy pin.

Ở mức 3,3V, các tế bào Li-Ion tiêu chuẩn được coi là phóng điện vì chúng không còn có thể cung cấp đủ dòng điện duy trì cho các ứng dụng trung bình mà chúng được thiết kế cho.

Điện áp tối thiểu để sạc Li-Ion tiêu chuẩn là 4.201V. Nhưng xem xét trở kháng của bộ sạc và tế bào, hầu hết các bộ sạc có 4,25 hoặc thậm chí 4,3V khi chạy trống (không được kết nối với một tế bào).

Mặc dù những giá trị đó đã được chọn theo cách này nhưng chúng không giống như 10 điều răn. Bạn có thể xả một tế bào dưới 3,3V nhưng nó sẽ cung cấp ít dòng điện hơn và bạn có thể sạc pin thậm chí lên tới 4.3 + V và nó sẽ có công suất cao hơn, nhưng cả hai thực hành sẽ làm giảm tuổi thọ của nó.

Vì vậy, trong trường hợp khẩn cấp, hãy sạc quá mức cho 4.3V và bạn sẽ có thêm dung lượng để làm việc và nếu bạn muốn có một thời gian rất dài cho một tế bào, hãy để nó chỉ sạc tối đa 4V nhưng điều đó sẽ chỉ cung cấp ~ 80% của năng lực đã nêu.

Quay trở lại bộ sạc, tôi sẽ thiết kế bộ sạc của mình như thế này:

Tùy chọn 1: 4.0V - chế độ an toàn - để sạc an toàn và tuổi thọ cao và phục hồi tế bào quá mức / xấu.

Tùy chọn 2: 4.21V - chế độ sạc chuẩn - bình thường (các ô xấu có công suất giảm sẽ quá nóng nếu được sạc ở mức tiêu chuẩn)

Tùy chọn 3: 4.32V - quá mức - chế độ sạc quá mức (tuổi thọ tế bào thấp hơn, nguy cơ rất cao đối với các tế bào có công suất giảm)