La temperatura è l'unica limitazione della velocità di ricarica della batteria?

La carica troppo rapida può causare l'esplosione della batteria a causa del calore.

E se raffreddassi la batteria? Posso caricare il più velocemente possibile, a condizione che lo raffreddi sufficientemente?

Posso applicare velocità di carica più elevate aumentando la tensione di ingresso, se la batteria è più fredda?

Sicuramente non è possibile ricaricare più velocemente che si desidera , ma è possibile aumentare la velocità di ricarica se si continua a raffreddare la batteria nel processo. Sebbene il punto non sia quello di rendere la batteria più fredda del normale, piuttosto, si desidera impedire che si surriscaldi.

Ad esempio, dai un'occhiata a questo smontaggio del pacco batterie Tesla, rivelando il sistema di raffreddamento necessario per una ricarica rapida.

Posso caricare il più velocemente possibile, a condizione che mi raffreddi sufficientemente?

No. Per caricare più velocemente è necessario un voltaggio più elevato per superare la resistenza interna. Se la tensione è troppo elevata, potrebbe causare danni dovuti a elettrolisi o altri effetti, a seconda della composizione chimica della batteria.

Una batteria al piombo "gasserà" quando la tensione raggiunge ~ 2,45 V per cella, poiché l'acqua si decompone in idrogeno e ossigeno. Ciò causa la perdita di elettrolita di una batteria al piombo "umida" e la miscela di gas costituisce un rischio di esplosione. Le batterie al piombo-acido sigillate possono assorbire e ricombinare una certa quantità di gas, ma se la pressione aumenta troppo si sfogano. Dover mantenere una tensione al di sotto del gas è il fattore principale che limita la velocità con cui è possibile caricare una batteria al piombo acido, anche a bassa corrente che non riscalda molto la batteria. Se si ignora il gas e si tenta di caricare ancora più velocemente, l'efficienza di carica potrebbe ridursi drasticamente, a causa delle bolle di gas che riducono l'effettiva densità dell'elettrolito e la superficie della piastra.

L'alta tensione può anche causare una maggiore corrosione, rottura dell'isolamento, arco tra i terminali ecc. Quindi non si può semplicemente aumentare la tensione "quanto si desidera" per ottenere una velocità di carica più rapida, anche se in qualche modo si riesce a mantenere tutte le parti interne della batteria fredda.

Tuttavia, con alcuni prodotti chimici della batteria è possibile aumentare la corrente di carica ben oltre la velocità nominale, almeno per parte del ciclo di carica.

La reazione chimica durante la ricarica di una batteria Nicad è endotermica , quindi la batteria si raffredda naturalmente durante la ricarica. Se ha piastre spesse e interconnessioni per mantenere basse le perdite ohmiche, una batteria Nicad può essere caricata a corrente molto elevata fino a poco prima della piena carica. Tuttavia, la corrente deve essere spenta non appena è completamente carica, altrimenti si surriscalda rapidamente e si accumula una pressione interna che può causare sfiato e / o corto circuito.

Le batterie agli ioni di litio ad alta potenza possono anche essere caricate molto rapidamente durante la fase di "corrente costante". Le batterie agli ioni di litio hanno un'efficienza di carica molto elevata, quindi normalmente non si surriscaldano durante la ricarica. Il principale fattore limitante è la maggiore possibilità del cortocircuito del separatore (molto sottile) a una tensione più elevata. Alcuni lipos ad alta potenza sono classificati per una velocità di carica fino a 15 ° C, da piatta a piena in 4 minuti! Tuttavia, poiché la tensione massima è strettamente limitata, la corrente deve essere ridotta per l'ultimo 20%, quindi il tempo per raggiungere la carica del 100% è molto più lungo.

Molte limitazioni chimiche a quali velocità è possibile caricare o scaricare una batteria peggiorano effettivamente con la diminuzione della temperatura.

Ad esempio: la mobilità del portatore di carica in una batteria fredda sarà inferiore rispetto a una batteria calda. Ciò porta ad una maggiore resistenza interna. Quindi non puoi caricare o scaricare più velocemente, perché le cariche semplicemente non si muovono più velocemente.

Ecco perché nelle fredde giornate invernali, le batterie di avviamento hanno difficoltà a far partire le auto, perché semplicemente non riescono a fornire tanta corrente. Per la ricarica, è tutto uguale.

Se si carica troppo velocemente, poiché il trasferimento di calore non è istantaneo, le piastre si allacciano a causa dell'espansione termica e creano "cortocircuiti" localizzati che possono quindi causare guasti catastrofici.

E sì, ci sono stato visto: caricabatterie ad alta velocità impostato su 24v su una batteria da 12v: da qualcuno a poche fette di una pagnotta ...