LiPo 대 리튬{0}}이온 충전: 전압, CC/CV, 충전 속도 및 충전기 호환성

1. LiPo 대 Li{1}}이온 충전 전압

가장 중요한 충전 사양 중 하나는 각 셀에 허용되는 최대 전압입니다.

많은 표준 LiPo 및 리튬{0}}이온 셀은 공칭 전압이 약 3.6~3.7V이고, 완전 충전 전압은 셀당 4.20V입니다. 그러나 정확한 값은 선택한 셀에 따라 달라집니다.

► 시리즈 수별 표준 충전 전압

표준 4.20V 셀을 사용하는 배터리 팩의 경우:

• 1S 배터리: 4.20V 완전{2}}충전 전압.
• 2S 배터리: 8.40V 완전{2}}충전 전압.
• 3S 배터리: 12.60V 완전{2}}충전 전압.
• 4S 배터리: 16.80V 완전{2}}충전 전압.
• 6S 배터리: 25.20V 완전{2}}충전 전압.

충전기는 셀당 최대 전압과 직렬로 연결된 총 셀 수를 모두 일치해야 합니다.

► LiHV 배터리는 어떻습니까?

일부 고{0}}전압 LiPo(LiHV) 셀은 표준 4.20V 대신 4.35V 또는 4.40V 충전용으로 설계되었습니다.

4.20V 전용 표준 셀에는 4.35V 또는 4.40V 충전 프로필을 적용해서는 안 됩니다.

엔지니어링 시사점: 배터리의 공칭 전압이나 LiPo/Li{0}}이온 라벨만을 기준으로 충전기를 선택하지 마십시오. 셀 데이터시트에서 정확한 최대 충전 전압과 허용 공차를 확인하세요.

3. LiPo 대 Li{1}}이온 충전 속도: 허용되는 전류량은 얼마나 됩니까?

 

충전율은 배터리 용량 대비 C-율로 표현됩니다.

 

계산은 다음과 같습니다.

충전 전류(A)=C-속도 × 배터리 용량(Ah)

 

2200mAh(2.2Ah) 배터리의 경우:

0.5C 충전 중=1.1A.

1C 충전 중=2.2A.

2C 충전=4.4A.

 

그러나 전류를 계산한다고 해서 배터리가 이를 수용하도록 승인된 것은 아닙니다.

 

► 일반적인 충전 차이점

1

표준 리튬{0}}이온 셀: 많은 원통형 18650 및 21700 셀은 약 0.5C~1C의 충전 속도를 사용하지만 실제 한도는 셀 모델에 따라 다릅니다.

2

표준 LiPo 셀: 1C 충전 속도는 많은 파우치 배터리에 대한 일반적인 기준이지만 보편적인 사양은 아닙니다.

3

고속-배터리: 특정 특수 LiPo 및 리튬{1}}이온 셀은 해당 조건에 맞게 설계되고 인증된 경우 더 높은 충전 속도를 지원합니다.

높은 방전 C-율로 광고된 배터리가 반드시 똑같이 높은 충전 C율-을 지원하는 것은 아닙니다.

 

► 구매자는 무엇을 확인해야 합니까?

고속 충전 배터리를 승인하기 전에-공급업체에 다음 사항을 문의하세요.

1

암페어와 C-속도로 표시되는 표준 및 최대 충전 전류입니다.

2

허용되는 충전-온도 범위 및 현재 정격 감소 요구 사항.

3

제안 전류에서의 충전 시간 및 온도{0}}상승 데이터입니다.

4

의도한 충전 프로필을 사용한 주기-수명 데이터.

조달 요약: "-LiPo 배터리 고속 충전"과 같은 일반적인 주장에 의존하는 대신 RFQ에 필요한 충전 시간과 작동 조건을 명시하세요.

 

 

4. 충전 온도: 중요한 호환성 요소

LiPo 및 리튬{0}}이온 배터리는 승인된 온도 제한 내에서 충전해야 합니다.

 

저온-충전은 리튬 도금 위험을 증가시킬 수 있으며, 과도한 충전 온도는 성능 저하를 가속화하고 안전 문제를 야기할 수 있습니다.

 

허용되는 충전-온도 범위는 배터리의 방전-온도 범위보다 좁을 수도 있습니다.

 

적격 충전 시스템은 다음 세 가지 조건을 해결해야 합니다.

1

저온: 셀 사양에 따라 필요할 경우 충전을 줄이거나 금지합니다.

2

고온: 지정된 온도 한계에 도달하면 충전 전류를 줄이거나 충전을 중지합니다.

3

온도{0}}센서 결함: NTC 센서가 연결 해제되거나, 단락되거나, -잘못된 판독값을 제공하는 경우 적절하게 대응합니다.

충전기와 배터리 팩은 호환되는 온도-감지 구성요소와 임계값도 사용해야 합니다.

 

엔지니어링 시사점: 전압 및 전류 정격이 동일한 두 개의 충전기가 온도-제어 요구 사항이 다를 경우 동일한 배터리와 호환되지 않을 수 있습니다.

5. 다중-전지 LiPo 및 리튬{2}}이온 팩의 잔액 충전

여러 셀이 직렬로 포함된 배터리의 경우 총 팩 전압만으로는 모든 시리즈 그룹이 안전한 전압 범위 내에 있는지 확인할 수 없습니다.

예를 들어, 3S 배터리는 예상 총 전압에 도달할 수 있지만 개별 시리즈 그룹의 전압은 다를 수 있습니다.

이로 인해 개별 시리즈-그룹 모니터링이 중요해졌습니다.

균형 조정은 어떻게 구현됩니까?

모든 BMS에 밸런싱이 포함되는 것은 아니므로 공급업체는 실제 보호 아키텍처를 확인해야 합니다.

조달 요약: 다중-셀 배터리 프로젝트의 경우 밸런싱이 충전기, 배터리 팩 BMS 또는 둘 다에 의해 관리되는지 식별합니다. 또한 시리즈-셀 구성 및 커넥터 요구 사항도 확인하세요.

6. LiPo 충전기를 리튬-이온 배터리에 사용할 수 있나요?

예, 경우에 따라-그러나 충전 사양이 일치하는 경우에만 가능합니다.

전체 충전 프로필과 배터리 인터페이스가 호환된다면 표준 4.20V 리튬{1}}이온 셀용으로 설계된 충전기는 표준 4.20V LiPo 셀에도 적합할 수 있습니다.

기존 리튬-이온 배터리에 LiPo 충전기를 사용할 때도 동일한 원칙이 적용됩니다.

적용 예:TWS 이어버드의 45mAh LiPo 배터리 충전기 호환성

소비자 가전 프로젝트에는 한 쌍의 TWS 이어버드용 소형 리튬 폴리머 배터리가 필요했습니다. 배터리 사양에는 공칭전압 3.7V, 최소 용량 45mAh, 최대 충전전압 4.20V가 포함됐다.

배터리에는 DW01A/8205 보호 회로와 지정된 크기 제한 내에서 컴팩트한 디자인도 필요했습니다.

► 엔지니어링 고려 사항

표준 LiPo 및 리튬{0}}이온 배터리는 일반적으로 CC/CV 충전을 사용하지만 호환 가능한 충전기를 선택하려면 4.20V 충전 전압을 일치시키는 것 이상이 필요합니다.

45mAh 배터리의 경우 다양한 C-속도에 해당하는 충전 전류는 다음과 같습니다.

이 값은 용량과 충전 전류 사이의 관계를 보여줍니다. 실제 충전 한도는 선택한 셀의 데이터시트에서 확인되어야 합니다.

더 큰 리튬-이온 배터리용으로 설계된 충전기는 두 배터리의 최대 충전 전압이 동일한 4.20V인 경우에도 소형 LiPo 셀의 허용 한도를 초과하는 충전 전류를 사용할 수 있습니다.

► 주요 호환성 확인

배터리와 충전기 조합을 마무리하기 전에 엔지니어는 다음을 확인해야 합니다.

• 최대 충전 전압 및 전압 정확도
• 표준 및 최대 충전 전류
• 충전 종료 및 재충전 동작
• 심하게 방전된 셀의 사전 충전 조건-
• 보호회로 호환성
• 커넥터 극성 및 전기 인터페이스

► 엔지니어링 요약

TWS 이어버드에 사용되는 소형 LiPo 배터리의 경우 공칭 전압을 일치시키는 것만으로는 충분하지 않습니다.

충전기 호환성은 전체 충전 프로필, 허용 전류 및 배터리 보호 설계에 따라 달라집니다.

7. 배터리 충전 견적 요청에는 무엇이 포함되어야 합니까?

OEM 및 ODM 배터리 프로젝트의 경우 RFQ는 공급업체가 유사한 솔루션을 인용할 수 있을 만큼 명확하게 충전 요구 사항을 정의해야 합니다.

실제 배터리 충전 RFQ에는 다음이 포함되어야 합니다.

이러한 사양은 구매팀이 기술적으로 동등한 배터리 솔루션을 비교하고 생산 중에 충전기 통합 문제를 줄이는 데 도움이 됩니다.-

결론

LiPo와 Li{0}}이온 충전의 주요 차이점은 반드시 충전 방법에만 있는 것은 아닙니다. 표준 셀은 일반적으로 CC/CV 충전을 사용하며 대부분은 4.20V-셀당-완전-충전 목표를 공유합니다.

중요한 것은 충전기가 정확한 배터리 사양과 일치하는지 여부입니다.

구매 엔지니어 및 제품 개발자의 경우 배터리와 충전기 조합을 승인하기 전에 충전 전압, 허용 전류, 온도 제한, 충전 종료, 직렬{0}}셀 밸런싱 및 BMS 호환성을 모두 확인해야 합니다.

올바른 접근 방식은 단순히 'LiPo' 또는 'Li{1}}ion' 라벨이 붙은 충전기를 선택하는 것이 아니라{0}}완전한 충전 시스템을 검증하는 것입니다.