La technologie du lithium doit être utilisée avec une certaine prudence. Les piles au lithium ne conviennent pas à toutes les applications. Cependant, avec l’électronique adéquate, elles peuvent être adaptées aux conditions de charge et de décharge requises.
À quoi servent les circuits de protection des batteries ?
En réalité, les problèmes de batterie sont toujours présents. En effet, les batteries se dégradent constamment si elles ne sont pas utilisées correctement. Dans le cas des batteries au plomb et au nickel, les composants peuvent durcir ou éclater à mesure qu’ils se détériorent, mais ils ne causent pas de dommages particulièrement importants à l’équipement connecté. Dans le cas des piles au lithium, une réaction chimique peut entraîner l’éjection de liquide et provoquer une explosion.
Ces explosions se produisent généralement lorsque l’électrode positive et l’électrode négative entrent en contact l’une avec l’autre. Ce qui provoque l’accumulation de cristaux et un court-circuit à l’intérieur de la pile. Cette accumulation de cristaux se produit lorsque la batterie est chargée au-dessus de sa tension maximale. La plupart des incidents d’allumage et d’explosion de batteries au lithium rapportés dans les médias se sont produits pendant la charge.
Afin de minimiser ce phénomène, le chargeur ainsi que l’électronique protégeant la batterie jouent un rôle important. Le chargeur doit être spécialisé dans la technologie à charger et avoir la tension et le courant de charge appropriés pour la cellule. En général, les technologies à haute densité énergétique ont des taux de génération plus élevés que les technologies à faible densité. Cependant, il est recommandé que toutes les technologies aient des circuits de protection. La fonction principale du circuit intégré de protection de batteries Lithium-Ion est de contrôler la gestion de l’énergie pendant la charge et la décharge. Il protège la batterie de manière à ce que la tension ne dépasse pas les tensions maximale et minimale spécifiées par le fabricant, et veille également à ce que le courant de décharge ne dépasse pas la valeur maximale spécifiée.
Amélioration de la durée de vie de la batterie
En fonction de l’électronique du circuit imprimé (PCM), d’autres caractéristiques peuvent être trouvées pour rapprocher la durée de vie de la batterie de la longévité théorique.
Contrôle de la température de la batterie
L’analyse de la température de la batterie peut aider à éviter le flux d’énergie dans des conditions de température défavorables. Cela réduit les conséquences potentielles et évite à la batterie de souffrir lorsqu’elle n’est pas utilisée correctement. Ce contrôle peut être effectué de deux manières :
- Thermistances mécaniques : ce dispositif, qui est en contact avec la batterie, peut interrompre le flux d’énergie (à la fois la décharge et la charge) si une température définie est dépassée ;
- Thermistance électrique (NTC ou PTC) : ce capteur émet un signal électrique sur l’état de la température de la batterie.
Équilibrage du bloc-batterie
Pour les batteries, le circuit de protection de l’équilibrage permet de contrôler individuellement la charge et la décharge. En d’autres termes, le circuit contrôle toutes les cellules de manière à ce qu’elles soient chargées et déchargées à peu près à la même tension. Sans cette propriété, certaines cellules peuvent recevoir plus d’énergie qu’elles ne peuvent en supporter, tandis que d’autres sont chargées en dessous de leur capacité.
Ces différences peuvent réduire considérablement la durée de vie de la batterie et entraîner la destruction, l’allumage, ou l’explosion de cellules chimiquement altérées en raison d’une surtension, ou d’une décharge excessive. En gros, lorsque des piles au lithium sont utilisées, des circuits de protection supplémentaires devraient être ajoutés pour réduire les risques d’accident et prolonger la durée de vie des piles.
