Compreender o processo de carregamento de baterias de íons de lítio

O processo de carregamento ideal das baterias de iões de lítio pode ser dividido em quatro etapas principais:carregamento por gotejamento,Carregamento de corrente constante,Carregamento de tensão constante, eencerramento da cargaCada fase desempenha um papel vital na manutenção da eficiência, segurança e vida útil da bateria.

Fase 1: Carregamento de manchas

A carga por gotejamento é utilizada parapré-carregamentoouRecuperaçãoQuando a tensão da bateria cai abaixo de aproximadamente3V, o processo de carga começa com uma corrente baixa e constante de0.1CEste carregamento suave garante a segurança e recuperação da bateria antes de avançar para o próximo estágio.

Fase 2: Carregamento de corrente constante

Uma vez que a voltagem da bateria sobe acima do limiar de carga de gotejamento, a corrente é aumentada para começarCarregamento de corrente constante (CC)Nesta fase, a corrente de carga varia tipicamente entre0.2C a 1.0C.

• Nota chave:
  • A corrente não precisa ser perfeitamente constante; uma "corrente quase constante" é suficiente.
  • Para projetos de carregadores lineares, a corrente geralmente aumenta ligeiramente com o aumento da voltagem da bateria para minimizar a dissipação de calor nos transistores de potência.
  • Carregamento a correntes superiores a1Cnão reduz o tempo total de carregamento.a fase de tensão constante subsequente demorará mais devido ao aumento da resistência interna e da sobrevoltagem do elétrodo.

Fase 3: Carregamento de tensão constante

Uma vez que a tensão da bateria atinge4.2V, termina a fase de corrente constante e o carregador passa paracarregamento a tensão constante (CV)Nesta fase:

• A tensão é mantida constante a4.2Vcom uma tolerância de precisão superior a± 1%para atingir um desempenho óptimo.
• A corrente de carga diminui gradualmente à medida que a bateria se aproxima da capacidade máxima.

Fase 4: Terminação da carga

Ao contrário das baterias à base de níquel,Não é recomendado o carregamento contínuo por gotejamentopara baterias de iões de lítio, uma carga por gotejamento prolongada pode causar revestimento metálico de lítio nos eletrodos,que faça a bateria instável e que possa conduzir a uma falha súbita ou a uma rápida desintegração.

Dois métodos comuns de terminação de cobrançasão utilizados:

1. Método de corrente mínima:
   • O carregador monitora a corrente durante a fase de tensão constante.00,02C e 0,07C.
2. Método de cronometragem:
   • Um temporizador começa no início da fase de tensão constante e o carregamento termina automaticamente após aproximadamente2 horas.
   • Este método pode também ser combinado com o método de corrente mínima para maior segurança.

Duração da cobrança e medidas de segurança

O processo completo de carregamento em quatro etapas normalmente leva cerca de2.5 a 3 horaspara recarregar completamente uma bateria de iões de lítio descarregada.

Os carregadores avançados incorporam elementos de segurança adicionais, tais como:

• Pausa de carga se a temperatura da bateria exceder um intervalo especificado (normalmente0°C a 45°C)).
• Monitorização da tensão, corrente e temperatura para evitar sobrecarregamento e superaquecimento.

Por que o processo de cobrança é importante

A partir da curva de carga de uma bateria de iões de lítio, fica claro que cada fase tem características específicas destinadas a:

• Maximizar o desempenho da bateria e a longevidade.
• Prevenir danos causados por práticas de cobrança inadequadas.

Compreendendo e seguindo este processo estruturado de cobrança,pode assegurar a utilização adequada das baterias de íons de lítio e protegê-las de eventuais avarias ou danos causados por sobrecarga ou corrente excessiva.