Comprensión de la carga de corriente constante/voltaje constante de la batería LiIon

Estoy tratando de entender exactamente cómo funciona la carga CC/CV de una batería LiIon y traté de replicarlo con una fuente de alimentación de banco barata (RD Tech DPS3003) y un Samsung INR 18650-25R. La fuente de alimentación de banco es capaz tanto de CC como de CV. Esto es lo que probé:

  • Descarga la celda a 3.1V
  • Configure el CV de la fuente de alimentación del banco a 4,2 V de acuerdo con la hoja de datos de la batería
  • Configure también el PSU CC a 1.250A o 0.5C, de acuerdo con la hoja de datos
  • Conecte el cable positivo de la fuente de alimentación al terminal positivo de la batería; lo mismo para negativo

Lo que pensé que pasaría:

  • La fuente de alimentación suministrará tanto voltaje como sea necesario para hacer que el CC establecido de 1.250 A fluya hacia la celda.
  • Tan pronto como el voltaje de la celda alcanza el CV establecido de 4,2 V, la fuente de alimentación cambia al modo CV y ​​la corriente disminuirá de manera constante

Esto es lo que vi en su lugar:

  • Cuando medí el voltaje en los terminales de la batería mientras se cargaba, el voltaje aumentó solo un poco, a alrededor de 3,3xV y aumentó lentamente a medida que se carga la batería.
  • La pantalla de la fuente de alimentación muestra aproximadamente el mismo voltaje y solo una corriente de alrededor de 530 mA
  • La fuente de alimentación muestra que está en modo CV, en lugar de modo CC.

Claramente mi comprensión estaba equivocada y me encantaría entender mejor. ¿Por qué no vi el set CC de 1.250A? ¿Estaban mal mis ajustes, por ejemplo, tengo que permitir un voltaje más alto? Pero entonces, ¿cómo limitará la fuente de alimentación el voltaje de la celda a 4,2 V y cambiará al modo CV más tarde? ¿O será que mi fuente de alimentación de banco barata no se comporta como debería?

Información adicional: También hice una revisión rápida con mi cargador de batería Liitokala Li500. Lo configuré para cargar la misma batería (para entonces con un voltaje de celda de alrededor de 3.3V) con 1A y medí el voltaje en los contactos. Era alrededor de 3.5V. Desafortunadamente no pude medir fácilmente la corriente. Estaría muy contento por cualquier idea sobre cómo mi comprensión estaba equivocada.

Respuestas (2)

Podría decir calcular delta V /ESR de carga para elegir 1A asumiendo 50 mohm ESR. Luego grafique Vbat vs I y calcule A-sec y ESR vs t en una hoja de cálculo o calcule Coulombs o VI*t o Ec de energía almacenada y luego la eficiencia. La celda de Li Ion es de unos 10 kfaradios.

Entonces, 1A*50mohm = 50mV por encima de Vbat y siga ajustando o agregue la serie R para mejorar la estabilidad de PS y ajuste manualmente el modo CV de Vout para lograr esto, o use una bombilla NTC de tungsteno de 1kW en serie y los ajustes serán más fáciles para SMPS pequeños que son sensibles a cargar VSG. Este SMPS claramente no está diseñado para cargar la batería a menos que se ajuste para la estabilidad.

También calcule ESL o inductancia de su bucle de cable y manténgalo corto para que la frecuencia resonante no interfiera con SMPS.

SRF=1/{2pi√(LC)}. También tenga cuidado con las celdas que tienen memoria y, por lo tanto, dos redes RC en serie equivalentes en paralelo o más. (Ver mis respuestas relacionadas con este sitio... buscar)

Wow, me llevará algún tiempo entenderlo completamente, pero ahora entiendo que hay mucho más en el proceso de carga de LiIon que mi comprensión inicial. Muchas gracias por el valioso aporte, lo usaré como guía para investigar y aprender a comprender mejor el proceso.
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Su comprensión es correcta. Desea limitar la corriente hasta que el voltaje alcance su valor final, luego limite el voltaje. Hice exactamente esto con un suministro de banco HP (obviamente hace muchos años), así que sospecho que hay un problema con su fuente de alimentación.

Muchas gracias por tu pronta respuesta. Me alegro de que mi comprensión no sea incorrecta, me ha estado molestando. Entonces me pondré en contacto con el fabricante de la fuente de alimentación.
Con una celda LiIon con una ESR quizás más baja que su límite de salida de PS, se vuelve inestable y no puede alcanzar la corriente completa. 0,2 V aumentan a 0,53 A = 0,4 ohmios, mientras que su celda puede ser el 10 % de eso, por lo tanto, aumente el voltaje lentamente para lograr 1 A o agregue la serie R+L = 0,1 ohmios a smps f. No es un HP o Lambda o Murata PS!!! Ni un suministro de laboratorio ideal. Podría decir calcular delta V /ESR de carga para elegir 1A asumiendo 50 mohm ESR. Luego grafique Vbat vs I y calcule A-sec y ESR vs t
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