Opladen van de Lithium Ion batterij

Share

|

De Li-ion lader is een voltage-beperking apparaat vergelijkbaar met de loodaccu lader. Het verschil ligt in een hogere spanning per cel, strakkere spanning tolerantie en het ontbreken van trickle of drijven hotel, wanneer volledige lading is bereikt.

Terwijl de lood-zuur batterij biedt enige flexibiliteit in termen van spanning cut-off, fabrikanten van Li-ion cellen zijn zeer streng over het instellen van de juiste spanning. Wanneer de Li-ion voor het eerst werd ingevoerd, het grafiet systeem eiste een laadspanning limiet van 4.10V/cell. Hoewel hogere spanningen te leveren energie dichtheid toegenomen, cel oxidatie sterk beperkt de levensduur in het begin van grafiet cellen die werden gebracht 4.10V/cell boven de drempel. Dit effect is opgelost met chemische additieven. De meeste commerciële Li-ion-cellen kan nu ten laste van 4.20V. De tolerantie op alle Li-ion batterijen is een strak + / -0.05V/cell.

Industriële en militaire Li-ion-batterijen zijn ontworpen voor maximale levensduur gebruik van een end-of-charge spanning drempel van ongeveer 3.90V/cell. Deze batterijen zijn lager gewaardeerd op de wattuur per kilogram schaal, maar een lang leven heeft voorrang op hoge energiedichtheid en de geringe afmetingen. De laadtijd van alle Li-ion batterijen, wanneer rekening wordt gebracht in een 1C eerste stroom, is ongeveer 3 uur. De batterij blijft koel tijdens het laden. Volledige lading wordt bereikt na de spanning van de bovenste spanning drempel heeft bereikt en de huidige is gedaald en geëgaliseerd uit op ongeveer 3 procent van de nominale laadstroom.

Het verhogen van de laadstroom op een Li-ion lader niet verkorting van de kosten veel tijd door. Hoewel de spanning piek wordt bereikt sneller met een hogere stroom, de topping heffing zal het langer duren.

Sommige laders aanspraak op snel-lading een Li-ion batterij in een uur of minder. Een dergelijke lader elimineert fase 2 en gaat rechtstreeks naar 'klaar' zodra de spanning drempel is bereikt aan het einde van fase 1. De heffing niveau op dit punt is ongeveer 70 procent. De topping heffing duurt meestal twee keer zo lang als de oorspronkelijke kosten.

Geen trickle lading wordt toegepast omdat de Li-ion niet in staat is om overbelasting te absorberen. Trickle heffing kan veroorzaken beplating van metallisch lithium, een voorwaarde dat maakt de cel instabiel. In plaats daarvan is een korte topping heffing van toepassing is om te compenseren voor het geringe bedrag van zelf-de batterij en de beschermende circuit consumeren kwijting.

Afhankelijk van de lader en de zelfontlading van de batterij, een topping heffing kan worden uitgevoerd zodra elke 500 uren of 20 dagen. Typisch, de heffing in werking treedt wanneer de open klemspanning daalt tot 4.05V/cell en gaat uit wanneer zij tot 4.20V/cell opnieuw.

Wat als een batterij per ongeluk wordt overladen? Li-ion-batterijen zijn ontworpen om veilig te opereren binnen hun normale spanning, maar steeds instabiel als voor rekening van hogere spanningen. Op een laadspanning boven 4.30V, de cel lithium oorzaken verchromen op de anode. Bovendien is de kathode materiaal wordt een oxiderende stof, verliest de stabiliteit en releases zuurstof. Overladen zorgt ervoor dat de cel op te warmen.

Veel aandacht is gelegd op de veiligheid van de Li-ion batterij. Commerciële Li-ion accu's bevatten een circuit dat de bescherming van de cel spanning belet gaat te hoog tijdens het opladen. De typische veiligheid drempel is ingesteld op 4.30V/cell. Bovendien temperatuurmetingen verbreekt de heffing als de inwendige temperatuur benaderingen 90 ° C (194 ° F). De meeste cellen zijn voorzien van een mechanische drukschakelaar die permanent onderbreekt het huidige pad indien een veilige druk drempel wordt overschreden. Interne voltage controle circuits afgesneden van de batterij bij lage en hoge spanning punten.

Uitzonderingen worden gemaakt op sommige spinel (mangaan) verpakkingen, die een of twee kleine cellen. Meerkosten Op deze chemie produceert minimaal lithium beplating aan de anode, omdat de meeste metalen lithium is verwijderd uit de kathode tijdens normaal opladen. De kathode materiaal blijft stabiel en genereert geen zuurstof, tenzij de cel wordt zeer heet. Belangrijk In geval van breuk, lekkende elektrolyt of enige andere oorzaak van de blootstelling aan de elektrolyt, spoelen met water onmiddellijk. Bij blootstelling spoelen met water gedurende 15 minuten en raadpleeg onmiddellijk een arts.

---