Porqué el equilibrio apropiado de la célula es necesario en comentario contribuido las baterías de Anton Beck, Director de producto de la batería, Epec

Cuando una batería del litio se diseña usando las células múltiples en serie, es muy importante diseñar las características electrónicas para equilibrar continuamente los voltajes de la célula. Esto está no sólo para el funcionamiento de la batería, pero también para los ciclos de vida óptimos.

El uso del equilibrio de la célula nos permite diseñar una batería con una capacidad más grande para un uso porque el equilibrio permite que la batería alcance un estado más alto de la carga (SOC). Muchas compañías eligen no utilizar la célula que equilibra al inicio de su diseño reducen coste pero sin la inversión en el soporte físico y el software de equilibrio de la célula, el diseño no permite que el SOC se acerque al 100 por ciento.

¿Cuál es desequilibrio de la célula?
Si se recalientan o se cobran excesivamente las células del litio, son degradación acelerada propensa de la célula. Pueden coger el fuego o aún estallar mientras que una condición termal del fugitivo puede ocurrir si un voltaje de la célula de la ión de litio excede 4,2 V por incluso unas centenas milivoltios.

 

Cada paquete que diseñamos y la fabricación en Epec tiene un circuito de protección de la sobretensión (alguna vez incluso una copia de seguridad) a ir junto con el equilibrio de la célula estándar que evitará que ocurra tal acontecimiento nunca. En una batería de la multi-célula, que es de uso general en ordenadores portátiles y el equipamiento médico, poniendo las células en serie para abrir la posibilidad del desequilibrio de la célula, una degradación más lenta pero persistente de la batería.

¿Qué la célula está equilibrando?
El equilibrio de la célula es el proceso de igualar los voltajes y el estado de la carga entre las células cuando están en una carga completa. No hay dos células idénticas. Hay siempre diferencias leves en el estado de la carga, de la tarifa de la autodescarga, de la capacidad, de la impedancia, y de las características de la temperatura. Esto es verdad incluso si las células son el mismo modelo, el mismo fabricante, y la misma porción de la producción. Los fabricantes clasificarán las células por voltaje similar para hacer juego tan cerca como sea posible, pero hay variaciones todavía leves en la impedancia de las células, la capacidad, y la tarifa individuales de la autodescarga que puede llevar eventual a una divergencia en voltaje en un cierto plazo.

La mayoría de los cargadores de batería típicos detectan la carga completa comprobando si el voltaje de la cadena entera de células ha alcanzado el punto de la regulación de voltaje. Los voltajes individuales de la célula pueden variar mientras no excedan los límites para la protección de la sobretensión. Sin embargo, las células débiles (unas con una capacidad más baja/una impedancia interna más alta) tienden a exhibir un voltaje más alto que el resto de las células de la serie en la terminación completa de la carga. Estas células entonces son más futuras debilitado al lado de los ciclos continuos del cargo excesivo. El voltaje más alto de las células más débiles en la realización de la carga causa la degradación acelerada de la capacidad. Si la tensión de carga recomendada máxima se excede incluso por tan poco como el 10 por ciento, hará la tarifa de la degradación aumentar en el 30 por ciento.

En el lado de la descarga, las células débiles tienden a tener de tensión inferior que las otras células, debido a una resistencia interna más alta, o a un índice más rápido de descarga que resulte de la capacidad más baja. Esto significa que si las células débiles unas de los golpean la célula bajo límite de la protección del voltaje mientras que el voltaje del paquete es todavía suficiente accionar el sistema, la capacidad plena de la batería nunca será utilizada pues el protector del paquete prevendrá sobre la descarga (que dañaría la célula) parando la descarga del paquete entero cuando un voltaje de la célula va debajo de la célula bajo umbral del voltaje (generalmente alrededor 2,7 V).

Técnicas de equilibrio de la célula
La solución fundamental del equilibrio de la célula iguala el voltaje y el estado de la carga entre las células cuando están en un estado completamente cargado. El equilibrio de la célula se categoriza típicamente en dos tipos:

1. Voz pasiva
2. Activo

Equilibrio pasivo de la célula
El método de equilibrio de la célula pasiva es algo simple y directo. Descargue las células a través de una ruta disipante de puente. Este puente puede ser integrado o externo al circuito integrado (IC). Tal acercamiento es favorable en el uso de sistema barato. El hecho de que 100% de exceso de la energía de una célula de una energía más alta esté disipado mientras que el calor hace el método pasivo menos preferible utilizar durante descarga debido al impacto obvio el tiempo de ejecución de la batería.

Equilibrio de la célula activa
La célula activa que equilibra, que utiliza la carga capacitiva o inductiva que ir y a la carga de transferencia entre las pilas de batería, es más eficiente porque la energía se transfiere a donde está necesaria en vez del descargamiento. Por supuesto el equilibrio para esta eficacia mejorada es la necesidad de componentes adicionales en un coste más alto.

Resumen
El equilibrio de la célula es no sólo importante para mejorar el funcionamiento y los ciclos de vida de la batería, añade un elemento de la seguridad a la batería. Una de las tecnologías emergentes para aumentar seguridad de la batería y ampliar vida de batería es equilibrio avanzado de la célula. Desde tecnologías de equilibrio de la nueva célula seguir la cantidad de equilibrio necesaria por las células individuales, la vida usable de baterías se aumenta, y se aumenta la seguridad total de la batería.