Alta protección contra cortocircuitos para batería LiPo

Usaré una batería LiPo para un proyecto y quiero asegurarme de que entiendo completamente las características de seguridad del Módulo de circuito de protección incluido con la batería, para tener un diseño seguro.

Al mirar la hoja de datos de la batería, incluye detalles del PCM y enumera los límites para cuando el PCM protege la batería. Una de las características es la protección contra cortocircuitos, que interpreto como la protección contra una corriente demasiado grande que ingresa a la batería.

La batería que estoy usando es muy pequeña, 25 mAh, pero el PCM indica que el límite de corriente para cuando la protección contra cortocircuito comienza a funcionar es de 0,7 A y que el tiempo de detección de cortocircuito es de 7,2-11 ms.

Aquí está mi pregunta:

  • ¿Cómo puede ser esto seguro?
  • ¿Qué pasa si tengo un cargador que funciona mal y no regula correctamente la corriente de carga, pero tiene una limitación de corriente de 0,5A? Entonces, ¿no podría tener una constante de 0.5 A en mi batería para la cual la protección contra cortocircuitos no protege, y que mi pequeña batería probablemente no sobreviviría?

Los detalles de la batería PCM se incluyen a continuación.

Detalles de la batería PCM

El PCM generalmente protege contra la corriente de cortocircuito de SALIDA. Ha citado el tiempo de retardo de sobrecorriente: el retardo de cct corto es de 380 uS máx. || Para sobrecorriente 2.1A x 11 mS x digamos 4V -> Joules = V x I xt = 4 x 2.1 x 0.011 ~~= 0.1 Joule - = 100 mW. segundos . Parece "bastante improbable" que esa cantidad de energía cause un daño significativo. Si REALMENTE desea un PCM de corriente más rápido y / o más bajo, podría construir uno fácilmente con un comparador rápido adecuado. || ¿Realmente tienes un LiPo de 25 mAh, eso es pequeño, cuál es la aplicación?
Considere las consecuencias de cargarlo a 0.5A. Su voltaje de carga aumentará en 0.5A * resistencia interna de la celda, y la protección contra sobrecarga se activará un poco antes. Si la celda está diseñada para sobrevivir a la carga a 20 °C, es segura. De lo contrario, necesitará una limitación de corriente de carga adicional fuera del módulo de protección, que normalmente no es tarea del PCM. (Y Russell, por supuesto, tiene razón: la protección contra sobrecorriente generalmente se refiere a la protección contra descargas)
¿Dónde conseguiste la batería de 25 mAh? ¿Puede proporcionar un enlace a la hoja de datos?
@BruceAbbott Puede ver la batería aquí: honcell.com/products/models/id/1667.html
@RussellMcMahon Sí, es una pequeña batería realmente linda, la aplicación es un producto IoT con un consumo realmente bajo, pero donde se requiere una tasa de carga rápida (1C).
@BrianDrummond Ok, ¿es la protección contra cortocircuitos en esta hoja de datos la que se refiere a la protección contra una corriente de entrada alta?
¡Buena batería! Veo que la tasa de descarga máxima es 2C = 50 mA, por lo que el corte de sobrecorriente del PCM es definitivamente demasiado alto para proteger la celda. Sin embargo, también veo que tiene un termistor que se coloca en el cable de la batería, por lo que puede controlar la temperatura, que su dispositivo podría usar para cortar la energía si la batería comienza a calentarse. La protección contra cortocircuitos se refiere a un cortocircuito aplicado a los cables de la batería.
Realmente dudo que esto sea un problema, PERO si lo desea, puede hacer un limitador de corriente personalizado con muy poco esfuerzo. Serie FET. Resistencia de derivación en serie. Comparador muy normal para apagar FET en sobre corriente.

Respuestas (1)

¿Qué pasa si tengo un cargador que funciona mal y no regula correctamente la corriente de carga, pero tiene una limitación de corriente de 0,5A? Entonces, ¿no podría tener una constante de 0.5 A en mi batería para la cual la protección contra cortocircuitos no protege, y que mi pequeña batería probablemente no sobreviviría?

Las baterías Lipo generalmente tienen una corriente de descarga nominal más alta que la corriente de carga. Se supone que el límite de corriente PCM protege contra sobrecorriente durante la descarga. No está diseñado para evitar la carga a una corriente más baja que podría dañar la celda.

La carga a una corriente superior a la clasificación de la celda probablemente no la destruirá, pero se reducirá el ciclo de vida. El mayor peligro con Lipos es cargar más de 4.2V, ¡ya que esto lo explotará ! Su PCM se corta a 4,27 ~ 4,28 V, por lo que debería evitar esta catástrofe si el cargador no funciona correctamente.

Para una celda tan pequeña, la clasificación de sobrecorriente del PCM puede ser demasiado alta para protegerla en todas las circunstancias; sin embargo, el riesgo de seguridad también es bajo para una batería de este tamaño. El PCM tiene una protección de 'cortocircuito' separada que debería proteger contra un consumo de corriente muy alto (¡una característica útil, porque es muy fácil cortocircuitar accidentalmente los cables cuando se trabaja con estas celdas diminutas!).

Ok, solo para aclarar que entiendo, la protección contra cortocircuitos protege contra un consumo de corriente demasiado alto de la batería, y la protección contra sobrecorriente protege contra una corriente demasiado alta que ingresa a la batería. Además, dice que el riesgo de destruir la batería al tener una corriente de carga demasiado alta es bajo, ¿habría alguna forma de motivar eso, o es solo un juicio de ingeniería de su parte?
Según tengo entendido, el límite de corriente se aplica tanto a la carga como a la descarga, mientras que la protección contra cortocircuitos (que utiliza un voltaje bajo de la batería para detectar el cortocircuito) solo se aplica a la descarga. No digo que la corriente de carga alta no dañe la batería, solo que probablemente sea segura porque una batería tan pequeña no tiene suficiente material activo para "cocinarse" como podría hacerlo una batería más grande. Además, mi experiencia con dispositivos comerciales sugiere que la carga rápida no los 'destruye', aunque definitivamente reduce su ciclo de vida.
Alta protección contra cortocircuitos para batería LiPo
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