Charger la batterie d'ion de lithium

Le chargeur d'Li-ion est un dispositif tension-limiteur semblable au chargeur de batterie acide de plomb. La différence se situe dans une tension plus élevée par cellule, tolérance plus serrée de tension et absence de filet ou de charge de flotteur quand la pleine charge est atteinte.

Tandis que la batterie acide de plomb offre de la flexibilité en termes de coupure de tension, les fabricants des cellules d'Li-ion sont très stricts sur placer la tension correcte. Quand l'ion de Li a été présenté la première fois, le système de graphite a exigé une limite de tension de charge de 4.10V/cell. Bien que des tensions plus élevées fournissent des densités accrues d'énergie, l'oxydation de cellules a sévèrement limité la durée de vie dans les premières cellules de graphite qui ont été chargées au-dessus du seuil 4.10V/cell. Cet effet a été résolu avec les additifs chimiques. La plupart des cellules commerciales d'Li-ion peuvent maintenant être chargées à 4.20V. que la tolérance sur toutes les batteries d'Li-ion est un +/-0.05V/cell serré.

Les batteries industrielles et militaires d'Li-ion ont conçu pour l'usage maximum de la vie de cycle extrémité-de-chargent le seuil de tension environ de 3.90V/cell. Ces batteries sont évaluées plus bas sur watt-heure-par balance de kilogramme, mais sur la densité d'énergie élevée d'excédent de priorité de prises de longévité et la petite taille. La période de charge de toutes les batteries d'Li-ion, une fois chargée à un courant 1C initial, est environ 3 heures. La batterie reste fraîche pendant la charge. La pleine charge est atteinte après que la tension ait atteint le seuil supérieur de tension et le courant a chuté et s'est stabilisé à environ 3 pour cent du courant de somme nominale.

L'augmentation du courant de charge sur un chargeur d'Li-ion ne raccourcit pas le temps de charge par beaucoup. Bien que la crête de tension soit atteinte plus vite avec un courant plus élevé, la charge d'écrimage prendra plus longtemps.

Quelques chargeurs réclament rapide-chargent une batterie d'Li-ion en une heure ou moins. Un tel chargeur élimine l'étape 2 et va directement ‘préparer’ une fois que le seuil de tension est atteint à la fin de l'étape 1. Le niveau de charge est en ce moment environ 70 pour cent. La charge d'écrimage prend typiquement deux fois plus longtemps que la charge initiale.

Aucune charge de filet n'est appliquée parce que l'Li-ion ne peut pas absorber la surcharge. La charge de filet pourrait causer l'électrodéposition du lithium métallique, une condition qui rend la cellule instable. Au lieu de cela, une brève charge d'écrimage est appliquée pour compenser un peu de art de l'auto-portrait-discharge la batterie et son circuit de protection consomment.

Selon le chargeur et le art de l'auto-portrait-discharge de la batterie, une charge d'écrimage peut être mise en application une fois tous les 500 heures ou 20 jours. Typiquement, la charge donne un coup de pied dedans quand la tension terminale ouverte chute à 4.05V/cell et s'éteint quand elle atteint 4.20V/cell encore.

Ce qui si une batterie est par distraction surchargée ? des batteries d'Li-ion sont conçues pour fonctionner sans risque dans leur tension normale de fonctionnement mais devenues de plus en plus instables si chargé à des tensions plus élevées. Sur une tension de charge au-dessus de 4.30V, la cellule cause la métallisation de lithium sur l'anode. En outre, le matériel de cathode devient un oxydant, perd la stabilité et libère l'oxygène. Surcharger cause la cellule à la chaleur vers le haut.

Beaucoup d'attention a été placée sur la sûreté de la batterie d'Li-ion. Les paquets commerciaux de batterie d'Li-ion contiennent un circuit de protection qui empêche la tension de cellules d'aller trop haute tout en chargeant. Le seuil typique de sûreté est placé à 4.30V/cell. En outre, la sensation de la température débranche la charge si la température interne approche 90°C (194°F). La plupart des cellules comportent un mano-contact mécanique qui interrompt de manière permanente le chemin courant si un seuil sûr de pression est excédé. Les circuits de commande internes de tension ont découpé la batterie à de bas et à haute tension points.

Des exceptions sont faites sur quelques paquets à spinelle (de manganèse) contenant un ou deux petites cellules. Sur la surcharge, cette chimie produit l'électrodéposition minimale de lithium sur l'anode parce que la plupart de lithium métallique a été enlevé de la cathode pendant le remplissage normal. Le matériel de cathode demeure écurie et ne produit pas de l'oxygène à moins que la cellule devienne extrêmement chaude. Important : En cas de rupture, d'électrolyte disjoint ou de toute autre cause d'exposition à l'électrolyte, éclat avec de l'eau immédiatement. Si l'exposition d'oeil se produit, rincez avec de l'eau pendant 15 minutes et consultez un médecin immédiatement.

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