¿Cargar y descargar correctamente las celdas de litio durante la prueba de la batería?

Estoy trabajando en un software que automatiza la carga y descarga de celdas de batería para generar curvas de descarga. Tengo algunas preocupaciones sobre la carga y descarga correctas de las celdas de iones de litio/polímero de litio:

Preocupaciones:

  • Entiendo que cuando se carga, llevar una celda de litio al voltaje máximo no significa necesariamente que se haya cargado a su máxima capacidad.

  • He leído que cargar solo hasta el 80 % de la capacidad es óptimo para una vida de almacenamiento prolongada.

Preguntas sobre las pruebas:

  • ¿Debo llevar las celdas a su máxima capacidad o solo al 80 %?

  • Después de alcanzar el voltaje máximo durante la carga, ¿a qué porcentaje debe caer la corriente antes de que termine la carga?

  • ¿La descarga al voltaje de corte es equivalente a una descarga completa?

Nota: las celdas que estoy usando no tienen circuitos de protección, pero la carga y la fuente de alimentación con las que estoy trabajando impondrán límites de voltaje mínimo y máximo.

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

Respuestas (2)

Editado en 2017: se cambió el voltaje de almacenamiento de larga duración recomendado y se agregaron comentarios sobre la carga rápida con algunos sistemas recientes. RM.

Lo que USTED haga con respecto a varias de estas preguntas depende en gran medida de lo que USTED esté tratando de lograr o probar.

La descarga hasta el corte está completamente descargada (cualquiera que sea el % restante que represente ese voltaje). Esa es la fácil :-)

El porcentaje de caída de la corriente en los conjuntos de cola alcanza el % final de la carga máxima posible. Hubo una excelente mesa dada aquí la semana pasada más o menos. Puede suministrar más tarde si no lo encuentra.

Real Men™ se estanca a 4,2 V y desciende al 10 % o incluso al 5 % de la tasa de corriente constante. Esto llena la batería y elimina el relleno.

Otros terminan la cola actual en, digamos, el 25% del valor de cc.

La vida útil óptima para el uso continuo es aproximadamente al final de la fase de corriente constante. Eso hace que sea muy fácil de ubicar: cargue a la corriente especificada hasta alcanzar el voltaje máximo deseado, luego cargue a voltaje constante según lo desee. Aquí "deseado" es detenerse inmediatamente. Este es el punto en el que las baterías tienden a brindar una vida útil significativamente más larga en mAh de almacenamiento sin reducir en gran medida la capacidad de mAh por ciclo. Es probable que este sea el punto en el que los "cargadores rápidos" más antiguos le digan que han terminado. El porcentaje real total reclamado varía, pero probablemente entre un 70 % y un 80 %.
Los cargadores rápidos de entrada USB más nuevos usan el término de manera diferente. En el caso de USB, la corriente de carga máxima disponible a 5 V es 5 A, por lo que la batería PUEDE cargarse a ~= 6 A durante la parte CC del ciclo utilizando un convertidor reductor eficiente para reducir el voltaje y aumentar la corriente.
[Para un convertidor reductor: Vout x Iout = Vin x Iin xeficiencia_de_conversión]
Algunos sistemas como el sistema QuaqlComms Quick Charge permiten el uso de voltajes de cargador más altos (9, 12, 20) con equipos diseñados específicamente, por lo que la carga de la batería puede ser más rápida para un voltaje dado siempre que la especificación de la batería lo permita .
Las tasas de carga máximas para las baterías LiIon y LiPo suelen ser C/1 = 1 A por Ah de capacidad de la batería.
A 5 V, 5 A, un cargador USB puede cargar una batería LiPO de 1 celda de 6000 mAh a la velocidad máxima, por lo que, por ejemplo, una batería de celda única de 10,000 mAh utilizada en algunas tabletas más grandes no se puede cargar a los 10 A permitidos. índice.

Para un almacenamiento de larga duración donde la capacidad almacenada real no es importante, las celdas LiIon y LiPo deben almacenarse a aproximadamente 3,7 V.

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El uso de células sin protección se suma al rico tapiz de la vida. Mientras no le importe la marca ocasional de quemaduras en el tapiz, está bien. Tenga en cuenta que parte de la protección es un fusible único de alta capacidad debajo de la tapa para cuando las cosas se salgan de control. La descarga de bajo voltaje destruye. Me han dicho que cargar por debajo de cierto voltaje a la máxima velocidad puede ser divertido. Me han dicho que cargar a una tarifa reducida puede hacer que la celda funcione. Debajo de otro segundo nivel dicen que ni lo pienses. He tenido muy poco éxito al tratar de hacer que LiIon se porte mal. Tengo una caja de celdas desprotegidas que son muy poco cooperativas para ventilar con cojo, etc. Extraño. Sony y Apple e incluso HP parecen hacerlo mucho mejor :-).

Debes recordar que cada fabricante tendrá recomendaciones específicas para sus celdas en particular. Definitivamente debe seguir las recomendaciones de carga contenidas en las hojas de datos del fabricante para su(s) celda(s) específica(s).

Esta es siempre una buena recomendación, por supuesto. Pero en realidad no intenta responder a la pregunta.