Wie schnell kann ein Li-Ion-Akku aufgeladen werden?

Bisher habe ich viele Li-Ion-Akkuladegeräte gesehen, die die vollständige Ladung in mindestens 1,5 Stunden erledigen. Es gibt auch NiMH-Akkuladegeräte, die behaupten, dass sie einen NiMH-Akku in 15 Minuten laden. Der Hersteller gibt an, dass dies die Lebensdauer des Akkus im Vergleich zu den empfohlenen 6-Stunden-Ladevorgängen verkürzt.

Wie schnell kann ein Li-Ion-Akku maximal aufgeladen werden? Beeinträchtigt die schnellste Ladung die Lebensdauer?

LiIon-Akkus können mit der vom Hersteller empfohlenen Geschwindigkeit sicher (ausreichend) geladen werden. Schneller mag möglich und sicher sein, aber alle Garantien sind ausgeschaltet und kürzere oder augenblicklich sehr kurze Lebensdauer sind bestimmte Optionen.

Zuletzt hinzugefügt . Diese nachstehende Tabelle aus der Referenz der Batterieuniversität bietet einen hervorragenden Kommentar zu den LiIon-Ladezeiten.

Standardspezifikation ist 1C maximale Gebühr.

Dieser Strom wird angelegt, bis Vmax erreicht ist - typischerweise 4,1 oder 4,2 V. Diese Spannung wird aufrechterhalten und die Batterie nimmt unter ihrer eigenen "Kontrolle" abnehmenden Strom auf, bis eine Entscheidung über die Beendigung des Ladevorgangs getroffen wird.

Bei konstantem Stromanstieg wird Vmax bei ungefähr 66% bis 85% der vollen Kapazität erreicht - wahrscheinlich typischerweise bei ungefähr 80%? Bei 1C werden 80% der Kapazität in 80% von 1 Stunde = 48 Minuten erreicht. EINIGE Schnellladegeräte erklären den Ladevorgang hier für abgeschlossen - einige scheinen also sehr schnell zu sein, ohne etwas Schlaues zu tun, außer vorzeitig anzuhalten .

Dies ist der optimale Aufbewahrungsort für eine lange Lebensdauer.

Unter der Kontrolle der Batteriechemie wird der Strom nun nicht linear gegen Null abfallen. Je niedriger es wird, desto langsamer geht es. Einige Ladegeräte beenden den Ladevorgang beispielsweise bei 33% des vollen Stroms oder 25% oder 20% oder 10%. Um die größtmögliche Kapazität zu erreichen, muss der Strom auf einen niedrigen Prozentsatz des Maximalwerts gesenkt werden. Dies kann also viel länger dauern als die Zeit, die für die ersten 80 Prozent erforderlich ist. So einige Ladegeräte sagen stoppen können ich 33% des max = und nehmen 2 Stunden her, und andere bei 10% von Imax stoppen können und 4 Stunden in Anspruch nehmen - und alle können in allgemeinen Grundsätzen der Nähe der identisch sein.

Aufgrund des langsamen Rückstroms, der ein wesentlicher Bestandteil einer wirklich vollen Ladung ist, wird durch Verdoppelung des Imax auf 2C der Ladevorgang aufgrund des langen Rückstroms nur geringfügig beschleunigt.

Hier ist ein besserer Kommentar als üblich zum Laden von LiIon. Battery University - Laden von Lithium-Ionen-Batterien

Text von dort - Anmerkung zu "Wunderladegeräten".

• Das Li-Ion-Ladegerät ist ein Spannungsbegrenzungsgerät, das dem Blei-Säure-System ähnelt. Der Unterschied liegt in einer höheren Spannung pro Zelle, einer engeren Spannungstoleranz und dem Fehlen von Erhaltungsladung oder Erhaltungsladung bei voller Ladung. Während Bleisäure eine gewisse Flexibilität hinsichtlich der Spannungsunterbrechung bietet, achten die Hersteller von Li-Ion-Zellen sehr genau auf die richtige Einstellung, da Li-Ion keine Überladung akzeptieren kann.

  • Das sogenannte Wunder-Ladegerät, das eine längere Akkulaufzeit verspricht, und Methoden, die zusätzliche Kapazität in die Zelle pumpen, gibt es hier nicht . Li-Ion ist ein „sauberes“ System und nimmt nur das auf, was es aufnehmen kann. Alles andere verursacht Stress. Die meisten Zellen werden mit einer Toleranz von +/– 50 mV / Zelle auf 4,20 V / Zelle aufgeladen. Höhere Spannungen könnten die Kapazität erhöhen, aber die resultierende Zelloxidation würde die Lebensdauer verringern. Wichtiger ist die Sicherheitsbedenken beim Laden über 4,20 V / Zelle. Abbildung 1 zeigt die Spannungs- und Stromsignatur, wenn Lithium-Ionen die Stufen für konstanten Strom und Aufladung durchlaufen

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

Es gibt neue Lithium-basierte Chemikalien und neue mechanische Anordnungen, mit denen Lithium-basierte Zellen schneller geladen werden können. Wenn der Hersteller sagt, dass es so ist, kann es tatsächlich sein. Ich habe anscheinend Standard-LiIon-Zellen mit 2C-Ladungswerten gesehen, aber die Norm ist 1C max. (siehe oben)

Ein Hauptfaktor für die Lebensdauer und die Geschwindigkeit von Lithiumionen ist die signifikante Änderung des mechanischen Volumens, wenn Lithiummetall zu Teilen der Zelle hinzugefügt oder von diesen entfernt wird. Solche Probleme sind ein wesentlicher Faktor bei der Ermittlung der Lebensdauer von LiIon-Zyklen. Ein Versuch, dies zu verbessern, bestand darin, eine Struktur herzustellen, die an Ort und Stelle blieb, wenn das Lithium ein- und ausplattiert wurde, was mechanische Stabilität ergab. Dies führte zu einer Verringerung der verfügbaren Kapazität, die von der Struktur aufgenommen wird, und andere Effekte führten zu einer Verringerung der maximalen Klemmenspannung, ABER wir erhielten die Goodenough-Batterie (großer Name)aka liFePo4 mit über 60% der Kapazität und 15% weniger Klemmenspannung und deutlich längerer Lebensdauer und robusteren elektrischen Eigenschaften. [Goodenough ist leichter zu merken als der eigentliche Erfinder Akshaya Padhi - eine Membran aus Goodenoughs Forscherteam).

Goodenough Interview 2001 !!! Wow !!!

Die Ladezeit beträgt je nach verwendetem Ladegerät etwa drei bis fünf Stunden.
Im Allgemeinen können Handy-Akkus bei 1 °
C und Laptop-Akkus bei 0,8 ° C geladen werden, wobei C der Strom ist, der den Akku in einer Stunde entladen würde.