Comprendere il processo di ricarica delle batterie agli ioni di litio

Il processo ottimale di ricarica delle batterie agli ioni di litio può essere suddiviso in quattro fasi chiave:carica a goccia,carica di corrente costante,carica a tensione costante, echiusura della caricaOgni fase svolge un ruolo vitale nel mantenere l'efficienza, la sicurezza e la durata della batteria.

Fase 1: caricamento dei getti

La carica a goccia viene utilizzata perPrecaricaorecuperareQuando la tensione della batteria scende sotto3V, il processo di ricarica inizia con una corrente bassa e costante di0.1CQuesta leggera ricarica garantisce la sicurezza e il recupero della batteria prima di passare alla fase successiva.

Fase 2: carica a corrente costante

Una volta che la tensione della batteria supera la soglia di carica a goccia, la corrente viene aumentata per iniziarecarica a corrente costante (CC)In questa fase, la corrente di carica varia tipicamente tra0.2C a 1.0C.

• Nota chiave:
  • La corrente non deve essere perfettamente costante; è sufficiente una "corrente quasi costante".
  • Per i disegni di caricabatterie lineari, la corrente aumenta spesso leggermente con l'aumento della tensione della batteria per ridurre al minimo la dissipazione di calore nei transistor di potenza.
  • carica a correnti superiori1Cnon riduce il tempo totale di ricarica, anche se la fase di corrente costante sarà più breve,la successiva fase a tensione costante richiederà più tempo a causa dell'aumento della resistenza interna e della sovra tensione dell'elettrodo.

Fase 3: carica a tensione costante

Una volta che la tensione della batteria raggiunge4.2V, la fase di corrente costante termina e il caricabatterie passa acarica a tensione costante (CV)In questa fase:

• La tensione è mantenuta stabile a4.2Vcon una tolleranza di precisione migliore di± 1%per ottenere prestazioni ottimali.
• La corrente di ricarica diminuisce gradualmente man mano che la batteria si avvicina alla massima capacità.

Fase 4: Terminazione delle spese

A differenza delle batterie a base di nichel,non è raccomandato il caricamento continuo a gocciaper le batterie agli ioni di litio: una carica a goccia prolungata può causare un rivestimento metallico di litio sugli elettrodi,rendendo la batteria instabile e portando potenzialmente a un'improvvisa rottura o a una rapida disintegrazione.

Due metodi comuni di terminazione delle spesesono utilizzati:

1. Metodo di corrente minima:
   • Il caricabatterie monitora la corrente durante la fase di tensione costante.00,02C e 0,07C.
2. Metodo del timer:
   • Un timer si avvia all'inizio della fase di tensione costante e la ricarica termina automaticamente dopo circa2 ore.
   • Questo metodo può anche essere combinato con il metodo di corrente minima per una maggiore sicurezza.

Durata della ricarica e misure di sicurezza

Il processo completo di ricarica in quattro fasi richiede in genere circa2.5 a 3 oreper ricaricare completamente una batteria agli ioni di litio completamente scaricabile.

I caricabatterie avanzate incorporano ulteriori caratteristiche di sicurezza, quali:

• Pausa di ricarica se la temperatura della batteria supera un intervallo specificato (in genere0°C a 45°C)).
• Monitoraggio della tensione, della corrente e della temperatura per evitare sovraccariche e surriscaldamenti.

Perché è importante pagare

Dalla curva di carica di una batteria agli ioni di litio risulta chiaro che ogni fase ha caratteristiche specifiche progettate per:

• Massimizza le prestazioni della batteria e la longevità.
• Prevenire danni causati da pratiche di ricarica improprie.

Comprendere e seguire questo processo di addebito strutturato,è possibile garantire un uso corretto delle batterie agli ioni di litio e proteggerle da eventuali guasti o danni causati da sovraccariche o corrente eccessiva.