Carregamento de baterias de iões de lítio
Estas marcas aplicam-se igualmente às baterias de iões de lítio e às baterias de polímero de lítio. A química é basicamente a mesma para os dois tipos de baterias, assim os métodos de carregamento para baterias de lítio polímero podem ser usados para baterias de lítio-ion-baterias.
Carregar células de lítio-ferrofato de 3,2 volts é idêntico, mas a fase de tensão constante é limitada a 3,65 volts.
A bateria de lítio-ion-baterias é fácil de carregar. Carregar com segurança é mais difícil. O algoritmo básico é carregar em corrente constante (0,2 C a 0,7 C dependendo do fabricante) até a bateria atingir 4,2 Vpc (volts por célula), e manter a voltagem a 4,2 volts até a corrente de carga cair para 10% da taxa de carga inicial. A condição de terminação é a queda da corrente de carga para 10%. A tensão de carga superior e a corrente de terminação variam ligeiramente com o fabricante.
No entanto, um temporizador de carga deve ser incluído para segurança.
A carga não pode ser terminada com uma tensão. A capacidade atingida a 4,2 Volts por célula é de apenas 40 a 70% da capacidade total, a menos que a carga seja muito lenta. Por esta razão, você precisa continuar a carregar até a corrente cair, e terminar na corrente baixa.
É importante notar que a cargatrickle não é aceitável para baterias de lítio. O Li-ion chemistrycannot aceita uma sobrecarga sem causar danos à célula, possivelmente banhando o lithium metal e tornando-se perigoso.
Carga flutuante, no entanto, é uma opção útil. O problema de segurança em manter a bateria com carga consistente é que se o carregador de alguma forma ficar sem fio e aplicar uma tensão mais alta, pode haver problemas. E, assim sendo, quanto mais curto o carregador estiver ligado, menor será a probabilidade de a carga ficar desconectada enquanto estiver conectada à bateria. No entanto, há outro método de segurança, a placa de proteção da bateria, que deve ser incluída na bateria ou em outros circuitos entre a bateria e o carregador. O BPB (também conhecido como PCB para “placa de circuito de protecção”) ou outro circuito de gestão da bateria irá parar a carga se a tensão ficar demasiado alta.
A pergunta ocasionalmente surge “Qual é o efeito de carregar com menos de 4,2 volts? Ao contrário de outras químicas da bateria, a bateria irá carregar, mas nunca chegará à carga total, será apenas parcialmente carregada. A razão é que o enchimento dos íons no ânodo ou cristais catódicos requer uma morevoltagem maior do que a simples voltagem da célula eletroquímica. Quanto maior for a voltagem, mais iões podem ser inseridos. A página ligada aqui contém a nossa pesquisa e alguns dados quantitativos sobre a capacidade relativa das baterias de iões de lítio que estão carregadas abaixo de 4,2 volts. Uma vantagem da carga em voltagens mais baixas é que a vida útil do ciclo aumenta drasticamente.
Carregar baterias de iões de lítio a taxas lentas
Quando a taxa de carga durante a fase de corrente constante é baixa, o processo de carregamento irá gastar menos tempo durante o cauda de tensão constante. Se você carregar abaixo de cerca de 0,18 C, a célula estará virtualmente cheia quando os 4,2 volts forem atingidos. Isto pode ser usado como um algoritmo de carga alternativo. Basta carregar abaixo de 0.18C de corrente constante e terminar a carga quando a voltagem atingir 4.2 volts por célula.
Segurança
Todos os acumuladores de lítio devem ter um método para manter a célula equilibrada e evitar que sejam descarregados em excesso. Isso geralmente é feito com um painel de segurança que monitora a carga e descarga da bateria, e evita que coisas perigosas aconteçam. As especificações destes quadros de segurança são ditadas pela fabricação da célula, e podem incluir o seguinte:
- Protecção de polaridade inversa
- Temperatura de carga – não deve ser carregada quando a temperatura é inferior a 0° C ou superior a 45° C.
- Corrente de carga não deve ser demasiado elevada, normalmente inferior a 0,7 C.
- Protecção de corrente de descarga para evitar danos devido a curto-circuitos.
- Tensão de carga – um fusível permanente abre-se se for aplicada demasiada tensão aos terminais da bateria
- Protecção de sobrecarga – pára a carga quando a tensão por célula sobe acima de 4,30 volts.
- Protecção de sobrecarga – pára a descarga quando a tensão da bateria cai abaixo de 2,3 volts por célula (varia com o fabricante).
- Um fusível abre-se se a bateria for exposta a temperaturas acima de 100° C.