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Condicionador de Bateria para estender a vida de Baterias Li-Ion (ART720)

Em uma nota de projeto de 2009, a Linear Technology (WWW.linear.com) mostra como utilizar o circuito integrado LTC4099 e mais um termistor para condicionar a carga de uma bateria alimentada pela porta USB de um microcomputador. Na nossa atualização de 2012, apenas recomendamos que se verifique junto a Linear a existências de componentes mais modernos na mesma função.

O circuito tem ainda um MOSFET de potência para atuar como protetor como sobrecargas.

A idéia básica parte de que a vida útil de uma bateria Li-Ion está estimada em três anos, no entanto este tempo pode ser reduzido dependendo do modo como as baterias são utilizadas. Influi muito nesta longevidade da bateria, o modo como ela é carregada.

Normalmente, pode-se obter uma maior durabilidade se for utilizado um sistema inteligente que condicione o processo de carga, reduzindo ou aumentando a corrente nos instantes em que isso é necessário.

Com a utilização do circuito integrado LTC4009 isso é possível, conforme mostra a figura 1.

 

Figura 1 - Circuito condicionador usando o LTC4099 da Linear.
Figura 1 - Circuito condicionador usando o LTC4099 da Linear.

 

As baterias Li-Ion possuem um terminal negativo feito de grafite, cobalto ou manganês e um terminal positivo de fosfato de ferro. Um eletrólito é responsável pelo transporte dos íons de lítio que geram a corrente elétrica.

Na prática este eletrólito está normalmente na temperatura ambiente. No processo de carga, os íons de lítio devem se mover num processo diferente do que vemos nos capacitores eletrolíticos em que eles permanecem estáticos.

O movimento desses íons causa corrosão o que é responsável pela vida limitada das baterias. O processo de carga que movimenta estes íons deve portanto ser gerenciado de modo a se minimizar a corrosão.

Assim, os circuitos condicionadores de baterias usados no processo de carga utilizam algoritmos que impedem que nos momentos críticos as correntes que causam corrosão e, portanto o envelhecimento da bateria, sejam aplicadas.

Na figura 2 mostramos a curva de corrente de carga condicionada pelo circuito sugerido.

 

Figura 2
Figura 2

 

O circuito sugerido pela Linear Technology faz justamente isso. Os leitores interessados em mais informações e que dominarem o idioma inglês podem baixar o Design Note diretamente de seu site.

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