Agradecemos tu apoyo para extender nuestros posts acerca de las ciencias informáticas.
Solución:
Por lo tanto, cuando el voltaje de la celda está cerca de 4,2 V, el voltaje de carga debe ser mayor, por ejemplo, 4,5 V, y esto no debería causar ningún daño a la celda. ¿Es correcto mi entendimiento?
No. Su comprensión es incorrecta y su cargador es sospechoso.
Y/o su descripción no es del todo completa e inequívoca.
Para obtener información sobre cuestiones de batería para la mayoría de las químicas de batería, un buen punto de partida suele ser el excelente sitio de Battery University.
NB: Lo que he escrito a continuación se basa tanto en la experiencia como en los aportes de una amplia gama de fuentes, incluida la universidad de la batería.
Suponga para la siguiente discusión una especificación del fabricante de
-
Corriente máxima = CCmax (generalmente 1C para LiIon pero puede ser otra para celdas específicas).
Suponga que CCmax es 1C para la celda en cuestión por conveniencia.
La especificación real será según la hoja de datos y depende de la temperatura y también depende de cuántos ciclos de carga/descarga desea lograr antes de que la batería se aplaste y/o se reduzca al 70 % de la capacidad original. -
Voltaje máximo de Vmax – generalmente 4.2V o menos. Di 4.2V por ahora.
En cuanto a la corriente, el voltaje máximo aplicado afectará la longevidad de la celda (y la capacidad con una carga determinada). La carga a un voltaje de terminal muy por encima de 4,2 V acortará la vida útil de la celda, puede conducir a la formación de placas de litio metálico y puede provocar el fenómeno de fusión de la batería “ventilación con llama” que consume el equipo. -
Corriente mínima de Icv_min al cargar a Vmax. Este es el mínimo se debe permitir que la corriente caiga cuando se carga en CV modo. Cuando está en modo CV, la carga finaliza cuando la corriente cae a este nivel. Icv_min generalmente se establece en algún lugar entre el 25% de Icc (terminación de carga anticipada) y digamos el 10% de Icc (quizás a veces incluso el 5% de Icc). Cuanto menor sea el Icv_min, mayor será el goteo de corriente en la batería en Vmax en el modo CV. Establecer un valor bajo de Icv_min aumenta ligeramente la energía que se puede almacenar en la batería en un ciclo determinado Y rompe completamente la batería por dentro y acorta su vida útil.
Se aplican estos dos puntos importantes:
-
Él máximo Voltaje EN la batería (1 celda) bajo corriente constante máxima CCmax es Vmax = 4.2V en este caso.
-
PERO la máximo Voltaje EN la batería (1 celda) bajo CUALQUIER corriente también es Vmax.
Si la batería no acepta Imax cuando se aplica Vmax, entonces el modo CC ya no es apropiado. La carga debe ser CV (o terminar si Icharge en Vmax es <= Icv_min - ver más abajo)
Un punto importante aquí es donde mide lo que llama “el voltaje de carga”.
Esto se mide correctamente en los electrodos de la celda lo más cerca posible de las partes internas de la celda. En la práctica, cualquier parte de las pestañas unidas por soldadura (generalmente) debería estar bien, ya que a la corriente máxima permitida, la caída de voltaje en las pestañas debería ser mínima. Siempre que el voltaje en la celda real sea <= Vmax then the voltage at other points in the charger may be > Vmax si el diseño del cargador lo requiere.
Considere: Aplicar un “truefuente de corriente constante a una celda de LiIon descargada.
Habrá una resistencia de plomo externa a la celda, por lo que el voltaje en otras partes del sistema puede ser más alto que en los terminales de la batería. Ignora eso por ahora – comenta esto al final.
Para una batería de iones de litio descargada, el voltaje del terminal será de alrededor de 3 V y aumentará lentamente a medida que se aplique CC.
Después de aproximadamente 40 a 50 minutos de cargar una celda de LiIon a 1C (= CCmax en este caso) desde que se descargue por completo, el voltaje de la TERMINAL alcanzará los 4,2 V. Este es donde deja de aplicar CC y aplica un CV de Vamx (= 4,2 V en este caso) a la corriente que sea necesaria para mantener el voltaje en 4,2 V (hasta un máximo de CCmax).
El siguiente párrafo puede sonar un poco complejo pero es importante. Tiene sentido: lea y comprenda si le importa la respuesta a la pregunta que hizo.
Es una falacia pensar que debe aplicar un voltaje más alto en la celda para que acepte CCmax cuando Vcell está en Vmax.
Este ES true si la batería está completamente cargada o está cargada por encima del punto del ciclo en el que Vcell alcanza por primera vez Vmax cuando se carga a CCmax.
PERO eso se debe a que entonces está tratando de hacer algo que está fuera del “sobre” de carga adecuado.
SI una celda de LiIon no acepta CCmax cuando se aplica Vmax, debe cargarse a no más de Vmax hasta que Ibattery caiga a Icv_min.
Si aplica Vmax e Ibattery está por debajo de Icv_min, entonces la batería está completamente cargada y debe quitar Vcharge. Dejar una batería conectada indefinidamente a una fuente de voltaje de Vmax cuando Icharge es menor que Icv_min dañará la batería y reducirá o reducirá en gran medida su ciclo de vida.
El voltaje de carga se elimina cuando Icharge cae por debajo de Icv_min para evitar reacciones electroquímicas potencialmente irreversibles y para evitar el “recubrimiento” del metal de litio.
Si Vmax se establece en 4,15 V, la capacidad de carga se reduce considerablemente, pero el ciclo de vida se prolonga.
Si Vmax se establece en 4,1 V, la capacidad de carga se reduce significativamente y el ciclo de vida se prolonga significativamente.
La pérdida de capacidad por ciclo que ocurre cuando se reduce Vmax conduce a un AUMENTO general en la capacidad de vida útil total, ya que la extensión de los ciclos de vida aumenta más rápido de lo que disminuye la capacidad por ciclo. Si le preocupa principalmente la mayor capacidad por carga, establezca Vmax tan alto como sea posible y acepte un ciclo de vida bajo.
Si puede tolerar, digamos, entre el 80 % y el 90 % de la capacidad máxima posible por ciclo, establezca Vmax más bajo y obtenga más almacenamiento de energía general antes del reemplazo.
El siguiente gráfico del artículo de la Universidad de la Batería Cómo prolongar las baterías de litio muestra lo que sucede cuando la Vmáx aumenta por encima de 4,2 V.
Al final hay 3 tablas de la misma página de la Universidad de la batería que muestran los efectos en el ciclo de vida de la variación de varios parámetros (profundidad de descarga, temperatura, Vmax)
Voltaje interno versus voltaje terminal:
Habrá resistencia interna en la celda, por lo que el potencial “real” en la celda propiamente dicha durante la carga en CC será menor que en las terminales. En CV, el voltaje interno se acercará al voltaje externo a medida que Icharge “disminuye”.
SI quiere jugar ‘rápido y suelto’ con todas las especificaciones de los fabricantes y todos los consejos dados, puede asumir que puede ‘permitir’ esta resistencia y estimar un true voltaje interno que es más bajo que el voltaje terminal. Que la fuerza esté contigo y con tu batería, y que viva mucho tiempo y prospere, pero probablemente no lo hará.
Tres tablas excelentes de la Universidad de Battery que muestran cómo varía el ciclo de vida con varios parámetros.
Sección de Reseñas y Valoraciones
Si te animas, puedes dejar una crónica acerca de qué te ha parecido esta reseña.