Quanto velocemente può essere caricata una batteria agli ioni di litio?


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Finora ho visto molti caricabatterie agli ioni di litio che eseguono la carica completa in circa 1,5 ore o più. Ci sono anche caricabatterie NiMH che sostengono di caricare una batteria NiMH in 15 minuti e quindi il produttore segue per dire che riduce la durata della batteria rispetto alla ricarica consigliata di 6 ore.

Qual è il limite alla velocità di ricarica di una batteria agli ioni di litio? La ricarica più rapida influirà sulla sua durata?


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Questo varia a seconda della composizione chimica della batteria, del produttore e del modello specifico. Consultare il foglio dati per la batteria specifica è l'unico modo per saperlo con certezza.
Olin Lathrop,

Risposte:


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Le batterie LiIon possono essere caricate in modo sicuro (sufficiente) alla velocità consigliata dai rispettivi produttori. Più veloce può essere possibile e può essere "sicuro", ma tutte le garanzie sono disattivate e la durata più breve o istantaneamente la durata molto breve sono opzioni definite.


Aggiunto per ultimo . Questa tabella dal riferimento all'università della batteria di seguito fornisce un eccellente commento sui tempi di ricarica di LiIon.

inserisci qui la descrizione dell'immagine


La specifica standard prevede una carica massima di 1 ° C.

Questa corrente viene applicata fino al raggiungimento di Vmax - in genere 4,1 o 4,2 V. Questa tensione viene mantenuta e la batteria assorbe corrente decrescente sotto il proprio "controllo" fino a quando non viene presa una decisione di terminazione della carica.

A regime di corrente costante, Vmax viene raggiunto tra circa il 66% e l'85% della piena capacità, probabilmente in genere circa l'80%? A 1 ° C l'80% della capacità viene raggiunta nell'80% di 1 ora = 48 minuti. ALCUNI caricabatterie veloci dichiarano la ricarica completa qui, quindi alcuni possono sembrare molto veloci senza fare nulla di intelligente se non fermarsi presto .

Questo è il punto di conservazione ottimale per una lunga durata.

La corrente scenderà ora verso lo zero in modo non lineare sotto il controllo chimico della batteria. Più basso diventa, più lentamente va. Alcuni caricabatterie interromperanno la carica, ad esempio il 33% della piena corrente, o il 25% o il 20% o il 10%. Per ottenere la massima capacità possibile, la corrente deve scendere a un basso% di max, quindi può richiedere molto più tempo del tempo impiegato per inserire il primo 80% circa. Quindi alcuni caricabatterie potrebbero fermarsi a dire I = 33% del massimo e prendere 2 ore in su, e altri potrebbero fermarsi al 10% di Imax e impiegare 4 ore - e tutti potrebbero essere vicini a principi identici in generale.

Poiché la coda a corrente decrescente lenta è una parte essenziale di una carica veramente completa, il raddoppio dell'Imax per dire che 2C renderà la ricarica solo un po 'più veloce a causa della lunga coda a corrente decrescente.


Ecco un commento migliore del solito sulla ricarica LiIon. Battery University - Carica delle batterie agli ioni di litio

Testo da lì - nota i commenti sui "caricabatterie miracolosi".

  • Il caricabatterie agli ioni di litio è un dispositivo limitatore di tensione simile al sistema al piombo acido. La differenza sta in una tensione maggiore per cella, una tolleranza di tensione più stretta e l'assenza di carica di mantenimento o mantenimento a piena carica. Mentre l'acido al piombo offre una certa flessibilità in termini di interruzione della tensione, i produttori di celle agli ioni di litio sono molto severi sull'impostazione corretta perché gli ioni di litio non possono accettare il sovraccarico.

    • Il cosiddetto caricabatterie miracoloso che promette di prolungare la durata della batteria e i metodi che pompano capacità aggiuntiva nella cella non esistono qui . Li-ion è un sistema "pulito" e prende solo ciò che può assorbire. Qualsiasi cosa in più causa stress. La maggior parte delle celle si carica a 4,20 V / cella con una tolleranza di +/- 50 mV / cella. Tensioni più elevate potrebbero aumentare la capacità, ma l'ossidazione delle cellule risultante ridurrebbe la durata. Più importante è la preoccupazione per la sicurezza se si carica oltre 4,20 V / cella. La Figura 1 mostra la tensione e la firma della corrente mentre gli ioni di litio attraversano gli stadi per corrente costante e carica di rabbocco

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

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Ci sono nuovi prodotti chimici a base di litio e nuove disposizioni meccaniche che consentono di caricare le celle a base di litio a velocità più elevate. Se il produttore dice che è così potrebbe essere. Ho visto celle LiIon apparentemente standard con valori di carica 2C ma la norma è 1C max. (vedi sopra)

Un fattore importante nella durata degli ioni di litio e problemi di velocità è la variazione significativa del volume meccanico quando il metallo al litio viene aggiunto o rimosso da porzioni della cellula. Tali problemi sono un fattore significativo per stabilire la durata del ciclo LiIon. Un tentativo di migliorare ciò ha comportato la realizzazione di una struttura che è rimasta in posizione quando il litio è entrato e uscito dando stabilità meccanica. Ciò ha portato a una riduzione della capacità disponibile a causa dell'assorbimento da parte della struttura della struttura, e altri effetti hanno portato a una riduzione della tensione massima del terminale MA ci ha dato la batteria Goodenough (nome eccezionale)aka liFePo4 con circa il 60% + la capacità e il 15% in meno di tensione terminale e una longevità notevolmente maggiore e caratteristiche elettriche più robuste. [Goodenough è più facile da ricordare rispetto al vero inventore Akshaya Padhi - un membro del team di ricerca di Goodenough).

Buona intervista 2001 !!! Wow !!!


Questa è una delle mie risposte preferite alle tue risposte che ho letto, non ho idea di come mi sia sfuggita, ma la adoro.
Kortuk,

Grafici, grafici e dati. Di queste sono fatte buone risposte! : D
Justin Pearce,

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Il tempo di ricarica è di circa 3-5 ore, a seconda del caricabatterie utilizzato.
In genere, le batterie dei telefoni cellulari possono essere caricate a 1 ° C e tipi di laptop a 0,8 °
C , dove C è la corrente che scarica la batteria in un'ora.
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@Gouse, se stai caricando a 1C, la ricarica dovrebbe avvenire molto prima di 3-5 ore. Meno l'ultimo completamento del 10% dovrebbe richiedere un po 'meno di un'ora per arrivare al 90%.
Kortuk,
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