保護回路の動作確認【過充電/過放電】

リチウムイオンバッテリーを搭載している製品にはバッテリーの保護回路が搭載されています。製品の動作検証や出荷検品において、この保護回路が適切に動作するかを確認することはとても重要です。

リチウムイオンバッテリーはその特性上、内部電圧をある一定の範囲内に保持する必要があります。この電圧範囲を越えたり、下回ったりするとバッテリーの安全性が損なわれてしまうのです。充電し過ぎてもダメで、逆に放電し過ぎてもダメなのです。

このようにリチウムイオンバッテリーの内部電圧の範囲の上限値を超えないように制御しているのが過電圧保護回路です。しきい値は一般的に4.2Vあたりに設定されています。

そして、下限値を下回らないように制御しているのが過放電保護回路で、これは3.0V程度にしきい値が設定されていることが多いです。実際は2.5V程度まで下がっても安全性には問題ないのですが、電子製品は長期間放置されると内部電圧が徐々に下がってしまう特徴がありますので、余裕を持って3.0V程度に設定されているのが一般的です。

また、この過放電保護回路のしきい値を3.0V以上にしてしまうと「製品の使用時間が短い。すぐに電池切れになる。」という使用感の問題につながりますので、注意が必要です。

つまり、過充電/過放電の保護回路しきい値電圧はそれぞれ4.2Vと3.0V程度に設定されているはずで、仮にそれ以外の設定値になっていた場合はその理由などをしっかり確認しておくべきでしょう。

ちなみに、最近出てきた安全性が高いといわれるリン酸鉄リチウムイオンバッテリーの場合は上記の電圧範囲が変わってきます。通常のリチウムイオンバッテリーの保護回路をそのまま流用することはできないので注意が必要です。

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