Carga de baterías de iones de litio en paralelo

La conexión de celdas en paralelo es una práctica común entre los fabricantes profesionales de paquetes de baterías, por lo que no tiene nada de malo. Lo que hacen los profesionales es ensamblar paquetes a partir de celdas de la misma caja (mismo envío, mismo lote), con tolerancias muy estrictas. De esta manera, incluso obtiene paquetes con celdas conectadas en serie (p. ej., 3s1p) donde los voltajes de las celdas se mantienen estrechamente igualados durante la vida útil del paquete (varios años), sin balancearse, por supuesto. Este es un logro bastante considerable, puede calcular usted mismo cuánta diferencia de autodescarga pueden tener las celdas para no tener un desequilibrio significativo.

Su caso es mucho más simple (1s2p), así que supongo que está usando celdas de baja calidad. Lo anterior solo es válido para celdas de alta calidad (Panasonic, Samsung, etc.), muchas celdas "sin nombre" como las que se usan en las baterías de las cámaras del mercado de accesorios son simplemente basura. ¿Qué celdas estás usando?

El bit esencial [no mencionado explícitamente en las otras respuestas] es [por todas las cuentas] hacer coincidir las resistencias internas de las celdas. Lo cual , según los vendedores , solo se puede hacer de manera confiable en la fábrica.

Los científicos del MIT también estudiaron esto y cuantificaron el impacto de la resistencia no coincidente:

una diferencia del 20 % en la resistencia interna de la celda entre dos celdas cicladas en paralelo puede conducir a una reducción de aproximadamente el 40 % en la vida útil del ciclo en comparación con dos celdas conectadas en paralelo con una resistencia interna muy similar

Y como probablemente te interese medir tú mismo esta resistencia interna, así es como lo han hecho para baterías de 2,2 Ah:

La resistencia interna se midió al 50% del estado de carga (SOC) con un pulso de CC de 15 s de 40 A (17C). Si bien no existe un estándar comúnmente aceptado para medir la resistencia interna de las baterías de iones de litio, elegimos este perfil de corriente y tiempo porque es relevante para el ciclo de trabajo visto por estas celdas en vehículos híbridos y herramientas eléctricas. Schweiger et al. proporcionan una comparación de varios métodos para la resistencia interna de las celdas de iones de litio. [3]. El pulso de corriente de 15 s permite mostrar los efectos de la reacción limitada de transferencia de masa. Los tiempos de retardo más largos pueden conducir a un autocalentamiento significativo de la celda que afecta la resistencia interna medida. Esta tasa de descarga de 17C está dentro de la clasificación especificada para esta celda de alta potencia, de 32C de descarga continua y 55C para picos de 10 s. Las pruebas de caracterización se realizaron en celdas desnudas a una temperatura ambiente de fondo de 25 C. La diferencia de resistencia entre las celdas más y menos resistivas fue del 24,7%. La diferencia máxima de capacidad en este mismo lote de celdas (un ciclo de descarga completo a una corriente de descarga continua de 17C) fue del 3,6%. A los efectos de este experimento, las diferencias en la capacidad inicial se consideraron insignificantes en comparación con las diferencias en la resistencia interna.

[3] H.-G. Schweiger, O. Obeidi, O. Komesker, A. Raschke, M. Schiemann, C. Zehner, M. Gehnen, M. Keller, P. Birke, Sensors 10 (6) (2010) 5604e5625, http://dx. doi.org/10.3390/s100605604

Las celdas de Li-Ion en paralelo funcionan muy bien siempre y cuando estén exactamente en las mismas condiciones. Si una celda se degrada, hará que las otras se descarguen lentamente para compensar el voltaje más bajo que tendrá la degradada. Su paquete inevitablemente tendrá menor capacidad y presentará problemas al cargar (la celda defectuosa puede sobrecalentarse tanto que incluso puede provocar un incendio, mientras que las otras no podrán alcanzar el 100 % de carga).

Como buena práctica, cargue las celdas individuales por completo, luego descárguelas hasta alrededor del 80% (utilice la misma carga y el mismo intervalo de tiempo para cada una) y luego déjelas estabilizarse por un tiempo (unas pocas horas es muy seguro, pero un mínimo de 15 minutos será suficiente). ). Luego mida el voltaje de todos ellos y haga un paquete con los que tengan el voltaje más cercano entre sí. Por ejemplo, si tiene 5 celdas y necesita hacer un paquete de 3 y muestran 3,8, 3,92, 3,93, 3,95, 4,01, excluya las 3,8 y 4,01 del paquete. Significa que el primero está en mal estado, el último está en excelente estado y los otros 3 son lo suficientemente buenos para ser usados.

puede ser que en paquetes profundamente descargados, el consumo de corriente inicial parezca un cortocircuito o una celda defectuosa en el cargador, intente colocar una resistencia de bajo valor en serie con la batería cuando cargue la celda para comenzar y permita que el voltaje de la celda aumente. suba un poco antes de quitar la resistencia y permitir que se reanude la carga normal, muchas computadoras portátiles de segunda mano que compré se niegan a cargar sus baterías por este motivo (descarga profunda por estar sentada durante meses sin usar), pero después de conectarlas directamente a cada celda y poner un poco la carga en casi todas las baterías se cargará normalmente y la capacidad generalmente se restablece a un buen nivel con unos pocos ciclos de descarga de carga (tenga cuidado de no descargar demasiado las primeras veces)

Pierde el diodo o mantenlo en paralelo.

Creo que si el diodo funcionara solo para 1, una batería cargará a la otra y la otra no puede hacer circular su energía de regreso a la primera.

Si sus células se autodescargan después de un tiempo, indica una combinación de estos problemas:

1. Las celdas son de muy baja calidad (muy probablemente con celdas sin nombre) y tienen una autodescarga alta y diferente. Es una pesadilla mantener esas células en equilibrio y, en general, evitar que mueran en varios meses.

2. Las celdas se dañaron mecánica o térmicamente durante el montaje o la soldadura. Deben estar soldados, no soldados. Sé que los paquetes RC están soldados, pero eso no significa que lo hagan bien.

3. Las celdas estaban sobrecargadas. Cuando se descarga en exceso por debajo de los niveles especificados, las dendritas metálicas comienzan a crecer entre los electrodos y la celda desarrolla una autodescarga rápida y, en algunos casos, incluso un cortocircuito interno, que puede ser muy peligroso y quemar su casa hasta los cimientos. Especialmente si hay más celdas conectadas en paralelo. Para evitar tal reacción en cadena, la mayoría de los fabricantes de baterías de renombre agregan fusibles en cada celda, especialmente si hay más de dos en paralelo. El más famoso por esta solución es Tesla, también puede inspirarse en una pequeña empresa llamada Energus Power Solutions. Hay una imagen del fusible en su página de Tecnología: https://www.energusps.com/page/technology