Jak szybko można ładować akumulator litowo-jonowy?

Do tej pory widziałem wiele ładowarek Li-Ion, które wykonują pełne ładowanie w około 1,5 godziny lub dłużej. Istnieją również ładowarki NiMH, które twierdzą, że ładują akumulator NiMH w 15 minut, a następnie producent podał, że skraca żywotność akumulatora w porównaniu do zalecanego ładowania 6-godzinnego.

Jaki jest limit szybkości ładowania akumulatora litowo-jonowego? Czy najszybsze ładowanie wpłynie na jego żywotność?

Akumulatory LiIon można bezpiecznie (wystarczająco) ładować w tempie zalecanym przez ich producentów. Szybszy może być możliwy i może być „bezpieczny”, ale wszystkie gwarancje są wyłączone, a krótsza żywotność lub natychmiastowa bardzo krótka żywotność są zdecydowanymi opcjami.

Dodano ostatni . Poniższa tabela z uniwersyteckim zestawieniem akumulatorów zapewnia doskonały komentarz na temat czasów ładowania LiIon.

Standardowa specyfikacja to maksymalne obciążenie 1C.

Prąd ten jest podawany do momentu osiągnięcia Vmax - zwykle 4,1 lub 4,2 V. Napięcie to jest utrzymywane, a akumulator pobiera malejący prąd pod własną „kontrolą” aż do podjęcia decyzji o zakończeniu ładowania.

Przy stałym zwiększaniu prądu Vmax osiągane jest przy około 66% do 85% pełnej pojemności - prawdopodobnie zwykle około 80%? W 1C 80% pojemności jest osiągane w 80% przez 1 godzinę = 48 minut. NIEKTÓRE szybkie ładowarki deklarują zakończenie ładowania tutaj, więc niektóre mogą wydawać się bardzo szybkie, nie robiąc nic mądrego, z wyjątkiem wcześniejszego zatrzymania .

Jest to optymalny punkt przechowywania dla długiej żywotności.

Prąd będzie teraz spadał do zera w sposób nieliniowy pod kontrolą chemii baterii. Im niżej, tym wolniej się porusza. Niektóre ładowarki zakończą ładowanie, powiedzmy, 33% pełnego prądu lub 25% lub 20% lub 10%. Aby uzyskać maksymalną możliwą pojemność, prąd musi spaść do niskiego% maksimum, więc może to potrwać znacznie dłużej niż czas potrzebny na włożenie pierwszych 80%. Tak więc niektóre ładowarki mogą zatrzymać się na powiedzmy, że I = 33% maksimum i zająć 2 godziny , a inne mogą zatrzymać się na 10% Imax i zająć 4 godziny - i wszystkie mogą być prawie identyczne na zasadach ogólnych.

Ponieważ ogon o powolnym zmniejszaniu prądu jest istotną częścią naprawdę pełnego ładowania, podwojenie Imaxa, aby powiedzieć, że 2C spowoduje, że ładowanie będzie nieco szybsze z powodu ogona o długim prądzie malejącym.

Oto lepszy niż zwykle komentarz na temat ładowania LiIon. Uniwersytet baterii - Ładowanie akumulatorów litowo-jonowych

Tekst stamtąd - zwróć uwagę na „cudowne ładowarki”.

• Ładowarka litowo-jonowa jest urządzeniem ograniczającym napięcie, podobnym do układu kwasowo-ołowiowego. Różnica polega na wyższym napięciu na ogniwo, ściślejszej tolerancji napięcia i braku ładunku podtrzymującego lub pływającego przy pełnym naładowaniu. Podczas gdy kwas ołowiowy oferuje pewną elastyczność w zakresie odcięcia napięcia, producenci ogniw litowo-jonowych są bardzo rygorystyczni co do prawidłowego ustawienia, ponieważ litowo-jonowy nie może zaakceptować przeładowania.

  • Tak zwana cudowna ładowarka, która obiecuje przedłużyć żywotność baterii i metody, które pompują dodatkową pojemność do ogniwa, nie istnieją tutaj . Li-ion to „czysty” system, który pobiera tylko tyle, ile może wchłonąć. Wszystko dodatkowe powoduje stres. Większość ogniw ładuje się do 4,20 V / ogniwo z tolerancją +/– 50 mV / ogniwo. Wyższe napięcia mogą zwiększyć pojemność, ale wynikające z tego utlenienie ogniwa skróci żywotność. Ważniejsze jest bezpieczeństwo, jeśli ładowanie przekracza 4,20 V / ogniwo. Ryc. 1 pokazuje sygnalizację napięcia i prądu, gdy litowo-jonowy przechodzi przez stopnie dla stałego prądu i ładunku uzupełniającego

http://batteryuniversity.com/learn/article/charging_lithium_ion_batteries

Istnieją nowe substancje chemiczne na bazie litu i nowe układy mechaniczne, które pozwalają na szybsze ładowanie ogniw na bazie litu. Jeśli producent twierdzi, że tak jest, może tak być. Widziałem pozornie standardowe ogniwa LiIon z ładunkami 2C, ale normą jest maksymalnie 1C. (patrz wyżej)

Głównym czynnikiem wpływającym na problemy z czasem życia i szybkością jonów litu jest znacząca zmiana objętości mechanicznej, gdy lit metal jest dodawany lub usuwany z części ogniwa. Takie problemy są istotnym czynnikiem przy ustalaniu żywotności cyklu LiIon. Jedna próba ulepszenia tego polegała na stworzeniu struktury, która pozostała na miejscu, gdy lit galwanicznie wchodził i wychodził, zapewniając stabilność mechaniczną. Doprowadziło to do zmniejszenia dostępnej pojemności do kielicha przez konstrukcję, a inne efekty prowadziły do ​​zmniejszenia maksymalnego napięcia na zaciskach, ALE dało nam akumulator Goodenough (świetna nazwa)aka liFePo4 o około 60% + pojemności i 15% mniejszym napięciu na zaciskach oraz znacznie dłuższej żywotności i bardziej niezawodnych właściwościach elektrycznych. [Goodenough jest łatwiejszy do zapamiętania niż faktyczny wynalazca Akshaya Padhi - członek zespołu badawczego Goodenough).

Wywiad Goodenough 2001 !!! Łał !!!

Czas ładowania wynosi około trzy do pięciu godzin, w zależności od zastosowanej ładowarki.
Zasadniczo akumulatory telefonów komórkowych można ładować w temperaturze 1 ° C, a typy laptopów w temperaturze 0,8
° C , gdzie C jest prądem, który rozładowałby baterię w ciągu godziny.