Czy temperatura jest jedynym ograniczeniem prędkości ładowania akumulatora?

Zbyt szybkie ładowanie może spowodować wybuch akumulatora z powodu ciepła.

Ale co, jeśli schłodzę baterię? Czy mogę ładować tak szybko, jak chcę, pod warunkiem, że wystarczająco ostygnę?

Czy mogę wymusić wyższe prędkości ładowania, zwiększając napięcie wejściowe, jeśli przestrzeń jest zimniejsza?

Z pewnością nie możesz ładować tak szybko, jak chcesz , ale możesz rzeczywiście zwiększyć szybkość ładowania, jeśli nadal będziesz chłodzić akumulator. Chociaż nie chodzi o to, aby akumulator był zimniejszy niż normalnie, należy raczej zapobiegać nagrzewaniu się.

Na przykład sprawdź to porzucenie pakietu baterii Tesli, odsłaniając system chłodzenia wymagany do szybkiego ładowania.

Czy mogę ładować tak szybko, jak chcę, pod warunkiem, że wystarczająco ostygnę?

Nie. Aby szybciej ładować, potrzebujesz wyższego napięcia, aby pokonać wewnętrzny opór. Jeśli napięcie jest zbyt wysokie, może to spowodować uszkodzenie w wyniku elektrolizy lub innych efektów, w zależności od składu chemicznego akumulatora.

Akumulator kwasowo-ołowiowy „zacznie gazować”, gdy napięcie osiągnie ~ 2,45 V na ogniwo, gdy woda rozpadnie się na wodór i tlen. Powoduje to, że „mokry” akumulator kwasowo-ołowiowy traci elektrolit, a mieszanina gazów stanowi ryzyko wybuchu. Uszczelnione akumulatory kwasowo-ołowiowe mogą wchłonąć i zrekombinować pewną ilość gazu, ale jeśli ciśnienie stanie się zbyt wysokie, zostaną one odpowietrzone. Konieczność utrzymywania poniżej napięcia gazowania jest głównym czynnikiem ograniczającym szybkość ładowania akumulatora kwasowo-ołowiowego, nawet przy niskim prądzie, który nie nagrzewa akumulatora zbyt mocno. Jeśli zignorujesz gazowanie i spróbujesz naładować jeszcze szybciej, wówczas wydajność ładowania może dramatycznie spaść z powodu pęcherzyków gazu zmniejszających efektywną gęstość elektrolitu i powierzchnię płyty.

Wysokie napięcie może również powodować zwiększoną korozję, uszkodzenie izolacji, wyładowanie łukowe między zaciskami itp. Dlatego nie można po prostu zwiększać napięcia „tak, jak się chce”, aby uzyskać szybsze ładowanie, nawet jeśli w jakiś sposób uda się zachować wszystkie części wewnętrzne z fajnego akumulatora.

Jednak w przypadku niektórych chemikaliów baterii można zwiększyć prąd ładowania znacznie powyżej nominalnej prędkości, przynajmniej przez część cyklu ładowania.

Reakcja chemiczna podczas ładowania akumulatora Nicad jest endotermiczna , więc akumulator naturalnie ochładza się podczas ładowania. Jeśli ma grube płyty i połączenia, aby utrzymać niskie straty omowe, akumulator Nicad można ładować bardzo wysokim prądem, aż do momentu pełnego naładowania. Jednak prąd musi zostać wyłączony, gdy tylko osiągnie pełne naładowanie, w przeciwnym razie szybko się nagrzeje i wytworzy ciśnienie wewnętrzne, które może spowodować jego odpowietrzenie i / lub zwarcie.

Akumulatory litowo-jonowe dużej mocy można również bardzo szybko ładować podczas fazy „stałego prądu”. Akumulatory litowo-jonowe mają bardzo wysoką wydajność ładowania, więc zwykle nie nagrzewają się podczas ładowania. Głównym czynnikiem ograniczającym jest zwiększona możliwość zwarcia (bardzo cienkiego) separatora przy wyższym napięciu. Niektóre liposy o dużej mocy są oceniane na szybkość ładowania do 15 ° C - od płaskiego do pełnego w 4 minuty! Ponieważ jednak maksymalne napięcie jest ściśle ograniczone, prąd musi zostać zmniejszony o ostatnie 20%, aby czas do osiągnięcia 100% naładowania był znacznie dłuższy.

Wiele chemicznych ograniczeń, do których prędkości można ładować lub rozładowywać akumulator, pogarsza się wraz ze spadkiem temperatury.

Na przykład: mobilność nośnika ładunku w zimnym akumulatorze będzie niższa niż w ciepłym. To prowadzi do większego oporu wewnętrznego. Nie możesz więc ładować ani rozładowywać tak szybko, ponieważ ładunki po prostu nie poruszają się tak szybko.

Właśnie dlatego w chłodne dni zimy akumulatory rozruchowe mają trudniejszy czas przy uruchamianiu samochodów, ponieważ po prostu nie są w stanie dostarczyć tyle prądu. W przypadku ładowania wszystko jest takie samo.

Jeśli ładujesz zbyt szybko, to dlatego, że przenoszenie ciepła nie następuje natychmiastowo, płytki wyginają się z powodu rozszerzalności cieplnej i tworzą zlokalizowane „szorty”, które mogą następnie spowodować katastrofalne uszkodzenie.

I tak, widziano to już zrobione: ładowarka Hi Rate ustawiona na 24 V na akumulatorze 12 V: Przez kogoś kilka kawałków bochenka ...