Lithiumzellen während des Batterietests richtig laden und entladen?

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Ich arbeite an einer Software, die das Laden und Entladen von Batteriezellen automatisiert, um Entladekurven zu erzeugen. Ich habe einige Bedenken hinsichtlich des ordnungsgemäßen Ladens und Entladens von Lithium-Ionen / Lithium-Polymer-Zellen:

Sorgen:

  • Ich verstehe, dass beim Laden einer Lithiumzelle auf maximale Spannung nicht unbedingt die volle Kapazität geladen wird.

  • Ich habe gelesen, dass das Laden von nur bis zu 80% Kapazität für eine lange Haltbarkeit optimal ist.

Fragen zum Testen:

  • Sollte ich die Zellen auf volle Kapazität bringen oder nur 80%?

  • Auf welchen Prozentsatz sollte der Strom nach Erreichen der maximalen Spannung während des Ladevorgangs abfallen, bevor ich den Ladevorgang beende?

  • Entspricht das Entladen auf Abschaltspannung einer vollständigen Entladung?

Hinweis: Die von mir verwendeten Zellen haben keine Schutzschaltung, aber die Last und das Netzteil, mit denen ich arbeite, erzwingen minimale und maximale Spannungsgrenzen.

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

rauben
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Antworten:

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Bearbeitet 2017 - Die empfohlene Langzeitspeicherspannung wurde geändert und Kommentare zum Schnellladen mit einigen neueren Systemen hinzugefügt. RM.

Was SIE in Bezug auf einige dieser Fragen tun, hängt weitgehend davon ab, was SIE erreichen oder testen möchten.

Die Entladung zur Abschaltung ist vollständig entladen (auf den verbleibenden Prozentsatz, den diese Spannung darstellt). Das ist ganz einfach :-)

Der prozentuale Abfall des Stroms im Heck setzt den endgültigen Prozentsatz der maximal möglichen Ladung, die erreicht wurde. In der letzten Woche gab es hier einen hervorragenden Tisch. Kann später liefern, wenn Sie es nicht finden.

Real Men ™ -Plateau bei 4,2 V und bis zu 10% oder sogar 5% der konstanten Stromrate. Dadurch wird die Batterie voll und die Füllung wird herausgeschlagen.

Andere beenden den aktuellen Schwanz bei beispielsweise 25% des cc-Werts.

Die optimale Lebensdauer für den laufenden Gebrauch liegt ungefähr am Ende der Konstantstromphase. Das macht es sehr einfach zu lokalisieren - Laden Sie mit dem angegebenen Strom, bis die gewünschte maximale Spannung erreicht ist, und laden Sie dann wie gewünscht mit konstanter Spannung. Hier ist "erwünscht", sofort anzuhalten. Dies ist der Punkt, an dem Batterien dazu neigen, eine wesentlich längere Lebensdauer von mAh zu speichern, ohne die mAh-Kapazität pro Zyklus stark zu verringern. Dies ist wahrscheinlich der Punkt, an dem ältere "Schnellladegeräte" Ihnen mitteilen, dass sie fertig sind. Der tatsächlich geltend gemachte Prozentsatz variiert, liegt jedoch wahrscheinlich zwischen 70% und 80%.
Neuere Schnellladegeräte mit USB-Eingang verwenden den Begriff anders. Im Fall von USB beträgt der maximal verfügbare Ladestrom bei 5 V 5 A, so dass die Batterie möglicherweise für den CC-Teil des Zyklus mit ~ = 6 A aufgeladen werden kann, indem ein effizienter Abwärtswandler verwendet wird, um die Spannung abzusenken und den Strom zu erhöhen.
[Für einen Abwärtswandler: Vout x Iout = Vin x Iin x Effizienz_der_Umwandlung]
Einige Systeme wie das QuaqlComms-Schnellladesystem ermöglichen die Verwendung höherer Ladespannungen (9, 12, 20) mit speziell entwickelten Geräten, sodass das Laden des Akkus schneller erfolgen kann eine gegebene Spannung, sofern die Batteriespezifikation dies zulässt .
Die maximalen Laderaten für LiIon- und LiPo-Akkus betragen normalerweise C / 1 = 1A pro Ah Akkukapazität.
Bei 5 V, 5 A kann ein USB-Ladegerät einen 6000 mAh 1-Zellen-LiPO-Akku mit maximaler Rate aufladen. So kann beispielsweise ein 10.000 mAh Einzelzellen-Akku, der in einigen größeren Tablets verwendet wird, nicht mit den zulässigen 10 A aufgeladen werden! Bewertung.

Für eine Lagerung mit langer Lebensdauer, bei der die tatsächlich gespeicherte Kapazität unwichtig ist, sollten LiIon- und LiPo-Zellen bei etwa 3,7 V gelagert werden.

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Die Verwendung von Zellen ohne Schutz trägt zum reichen Gobelin des Lebens bei. Solange Sie nichts gegen die gelegentliche Brandspur auf dem Wandteppich haben, ist das in Ordnung. Beachten Sie, dass ein Teil des Schutzes eine einmalige Sicherung mit hoher Kapazität unter der Kappe ist, wenn die Dinge außer Kontrolle geraten. Unterspannungsentladung zerstört. Das Laden von unterhalb einer bestimmten Spannung mit voller Geschwindigkeit kann Spaß machen, wurde mir gesagt. Das Aufladen mit reduzierter Rate kann die Zelle anheben, wurde mir gesagt. Unterhalb einer anderen zweiten Ebene, sagen sie, denken Sie nicht einmal darüber nach. Ich hatte sehr schlechte Erfolge bei dem Versuch, LiIon dazu zu bringen, sich schlecht zu benehmen. Ich habe eine Schachtel ungeschützter Zellen, die beim Entlüften mit Lahmem usw. sehr unkooperativ sind. Seltsam. Sony und Apple und sogar HP scheinen viel besser darin zu sein :-).

Russell McMahon
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Sie sollten sich daran erinnern, dass jeder Hersteller spezifische Empfehlungen für seine jeweiligen Zellen hat. Sie sollten auf jeden Fall die Ladeempfehlungen befolgen, die in den Datenblättern des Herstellers für Ihre spezifische Zelle (n) enthalten sind.

JonnyBoats
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Dies ist natürlich immer eine gute Empfehlung. Aber es wird nicht wirklich versucht, die Frage zu beantworten.
Rob