Carregar e descarregar adequadamente células de lítio durante o teste da bateria?

10

Estou trabalhando em algum software que automatiza o carregamento e descarregamento de células da bateria para gerar curvas de descarga. Tenho algumas preocupações sobre o carregamento e descarregamento adequados de células de íons de lítio / polímero de lítio:

Preocupações:

  • Entendo que durante o carregamento, levar uma célula de lítio à voltagem máxima não significa necessariamente que ela foi carregada com capacidade total.

  • Eu li que cobrar apenas 80% da capacidade é ideal para uma vida útil longa.

Perguntas sobre Teste:

  • Devo levar as células à capacidade total ou apenas 80%?

  • Depois que a tensão máxima é atingida durante o carregamento, para qual porcentagem a corrente deve cair antes de eu terminar a carga?

  • A descarga na tensão de corte é equivalente a uma descarga completa?

Nota: as células que estou usando não têm circuitos de proteção, mas a carga e a fonte de alimentação com as quais estou trabalhando imporão limites de tensão mínimos e máximos.

Referências: [ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Roubar
fonte

Respostas:

11

Editado em 2017 - alterou a tensão de armazenamento recomendada para longa vida útil e acrescentou comentários sobre o carregamento rápido usando alguns sistemas recentes. RM.

O que você faz em relação a várias dessas perguntas depende muito do que você está tentando alcançar ou testar.

A descarga até o ponto de corte é totalmente descarregada (para qualquer% restante que a tensão represente). Essa é fácil :-)

A porcentagem de queda de corrente na cauda define a% final do máximo possível de carga atingida. Houve uma excelente mesa aqui na semana passada. Pode fornecer mais tarde, se você não encontrar.

Real Men ™ a 4,2V e diminui para 10% ou até 5% da taxa de corrente constante. Isso deixa a bateria cheia e derruba o recheio.

Outros terminam a cauda atual em, digamos, 25% do valor cc.

A vida útil ideal para uso contínuo é aproximadamente no final da fase de corrente constante. Isso facilita a localização - carregue na corrente especificada até que a tensão máxima desejada seja alcançada e depois carregue a uma tensão constante, conforme desejado. Aqui "desejado" é parar imediatamente. Esse é o ponto em que as baterias tendem a fornecer mAh de vida útil significativamente mais longa, sem reduzir drasticamente a capacidade de mAh por ciclo. É provável que este seja o ponto em que os "carregadores rápidos" mais antigos informam que eles terminaram. O total real de% reivindicado varia, mas provavelmente o intervalo de 70% a 80%.
Carregadores rápidos de entrada USB mais recentes usam o termo de maneira diferente. No caso de USB, a corrente máxima de carga disponível em 5V é 5A, para que a bateria PODE ser carregada em ~ = 6A para a parte CC do ciclo, usando um conversor buck eficiente para reduzir a tensão e aumentar a corrente.
[Para um conversor buck: Vout x Iout = Vin x Iin x eficiência_de_conversão]
Alguns sistemas, como o sistema QuaqlComms Quick Charge, permitem o uso de tensões mais altas do carregador (9, 12, 20) com equipamentos projetados especificamente, para que o carregamento da bateria seja mais rápido. uma determinada tensão, desde que a especificação da bateria permita isso .
As taxas máximas de carga para baterias Li-ion e LiPo são geralmente C / 1 = 1A por Ah de capacidade da bateria.
Em 5V, 5A, um carregador USB pode carregar uma bateria LiPO de 6.000 mAh 1 célula na taxa máxima - por exemplo, uma bateria de 10.000 mAh de célula única usada em alguns tablets maiores não pode ser carregada nos 10A permitidos! taxa.

Para armazenamento de longa vida útil, onde a capacidade real armazenada não é importante, as células LiIon e LiPo devem ser armazenadas em cerca de 3,7V.

___________________

Usar células sem proteção aumenta a rica tapeçaria da vida. Contanto que você não se importe com a ocasional marca de queimadura na tapeçaria, tudo bem. Observe que parte da proteção é um fusível único de alta capacidade sob a tampa para quando as coisas ficam fora de controle. A descarga de subtensão destrói. Carregar abaixo de uma certa tensão na taxa máxima pode ser divertido, disseram-me. Carregar a uma taxa reduzida pode trazer celular, me disseram. Abaixo de outro segundo nível, eles dizem que nem pensam nisso. Tive muito pouco sucesso ao tentar fazer com que o LiIon se comportasse mal. Eu tenho uma caixa de células desprotegidas que não cooperam muito em desabafar com coxos etc. Estranho. Sony e Apple e até a HP parecem muito melhores nisso :-).

Russell McMahon
fonte
0

Lembre-se de que cada fabricante terá recomendações específicas para suas células específicas. Você deve seguir definitivamente as recomendações de carregamento contidas nas folhas de dados do fabricante para suas células específicas.

JonnyBoats
fonte
Esta é sempre uma boa recomendação, é claro. Mas ele realmente não tenta responder à pergunta.
Rob