Com que rapidez uma bateria de íon de lítio pode ser carregada?

Até agora, eu já vi muitos carregadores de bateria de íon de lítio que carregam completamente em cerca de 1,5 horas ou mais. Também existem carregadores de bateria NiMH que alegam que carregam uma bateria NiMH em 15 minutos e, em seguida, o fabricante diz que reduz a vida útil da bateria em comparação com o carregamento recomendado de 6 horas.

Qual é o limite para a rapidez com que uma bateria de íon de lítio pode ser carregada? A carga mais rápida afetará sua vida útil?

As baterias LiIon podem ser carregadas com segurança (o suficiente) à taxa recomendada por seus fabricantes. Mais rápido pode ser possível e pode ser "seguro", mas todas as garantias estão desligadas e vida útil mais curta ou instantaneamente vida muito curta são opções definidas.

Adicionado por último . Esta tabela da referência da universidade de baterias abaixo fornece excelentes comentários sobre os tempos de carregamento do LiIon.

A especificação padrão é 1C de carga máxima.

Essa corrente é aplicada até que o Vmax seja atingido - normalmente 4,1 ou 4,2 V. Essa tensão é mantida e a bateria usa corrente decrescente sob seu próprio "controle" até que seja tomada uma decisão de encerramento da carga.

Sob rampa de corrente constante, o Vmax é atingido em cerca de 66% a 85% da capacidade total - provavelmente em torno de 80%? Em 1C, 80% da capacidade é atingida em 80% de 1 hora = 48 minutos. Alguns carregadores rápidos declaram que o carregamento está completo aqui; portanto, alguns podem parecer muito rápidos sem fazer nada inteligente, exceto parar cedo .

Este é o ponto de armazenamento ideal para uma vida útil longa.

A corrente agora diminui para zero de maneira não linear sob o controle químico da bateria. Quanto mais baixo fica, mais lento fica. Alguns carregadores interromperão o carregamento em, por exemplo, 33% da corrente total ou 25% ou 20% ou 10%. Para obter a capacidade máxima possível, a corrente deve cair para um baixo% do máximo, para que possa demorar muito mais tempo do que o tempo necessário para colocar os primeiros 80%. Portanto, alguns carregadores podem parar com, digamos, I = 33% do máximo e levar 2 horas , e outros podem parar com 10% do Imax e levar 4 horas - e todos podem ser quase idênticos em princípios gerais.

Devido à cauda lenta de corrente decrescente ser uma parte essencial de uma carga realmente completa, dobrar o Imax para dizer 2C tornará a carga um pouco mais rápida devido à cauda longa de corrente decrescente.

Aqui está um comentário melhor do que o habitual sobre o carregamento de íons de lítio. Battery University - Carregamento de baterias de íon de lítio

Texto de lá - observe os comentários sobre "carregadores de milagres".

• O carregador de íon de lítio é um dispositivo de limitação de tensão semelhante ao sistema de chumbo-ácido. A diferença está em uma voltagem mais alta por célula, em uma tolerância mais apertada e na ausência de carga lenta ou flutuante a plena carga. Embora o ácido chumbo ofereça alguma flexibilidade em termos de corte de tensão, os fabricantes de células de íons de lítio são muito rigorosos na configuração correta, porque o íon de lítio não pode aceitar sobrecarga.

  • O chamado carregador milagroso que promete prolongar a vida útil da bateria e os métodos que injetam capacidade extra na célula não existem aqui . O íon de lítio é um sistema "limpo" e leva apenas o que pode absorver. Qualquer coisa extra causa estresse. A maioria das células carrega a 4,20V / célula com uma tolerância de +/– 50mV / célula. Tensões mais altas podem aumentar a capacidade, mas a oxidação resultante da célula reduziria a vida útil. Mais importante é a preocupação com a segurança se o carregamento for superior a 4,20V / célula. A Figura 1 mostra a assinatura de tensão e corrente à medida que o íon de lítio passa pelos estágios para corrente constante e carga de cobertura

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

Existem novas químicas à base de lítio e novos arranjos mecânicos que permitem que as células à base de lítio sejam carregadas a taxas mais rápidas. Se o fabricante diz que é assim, de fato pode ser. Já vi células LiIon aparentemente padrão com classificações de carga 2C, mas a norma é 1C no máximo. (Veja acima)

Um fator importante na vida útil do íon de lítio e nos problemas de taxa é a mudança significativa no volume mecânico, à medida que o metal de lítio é adicionado ou retirado de partes da célula. Tais questões são um fator significativo no estabelecimento da vida útil do ciclo LiIon. Uma tentativa de melhorar isso envolveu a criação de uma estrutura que permaneceu no lugar quando o lítio entrou e saiu, dando estabilidade mecânica. Isso levou a uma redução na capacidade disponível de moldar a sujeira que está sendo absorvida pela estrutura, e outros efeitos levaram a uma redução na tensão máxima do terminal, MAS nos deu a bateria Goodenough (ótimo nome)aka liFePo4 com cerca de 60% da capacidade e 15% menos voltagem do terminal e muito mais longevidade e características elétricas mais robustas. [Goodenough é mais fácil de lembrar do que o inventor atual Akshaya Padhi - membro da equipe de pesquisa de Goodenough).

Goodenough entrevista 2001 !!! Uau !!!

O tempo de carregamento é de três a cinco horas, dependendo do carregador usado.
Geralmente, as baterias de telefone celular podem ser carregadas em 1C e os laptops em 0,8C,
onde C é a corrente que descarregaria a bateria em uma hora.