Comprender el proceso de carga de las baterías de iones de litio

El proceso óptimo de carga de las baterías de iones de litio se puede dividir en cuatro etapas clave:carga por goteo,carga de corriente constante,carga de tensión constante, yfinalización de la cargaCada fase juega un papel vital en el mantenimiento de la eficiencia, seguridad y vida útil de la batería.

Etapa 1: Carga de las goteras

La carga por goteo se utiliza paraPrecargao bienRecuperarseCuando el voltaje de la batería cae por debajo de aproximadamente3 V, el proceso de carga comienza con una corriente baja y constante de0.1CEsta carga suave garantiza la seguridad y la recuperación de la batería antes de pasar a la siguiente etapa.

Etapa 2: Carga de corriente constante

Una vez que el voltaje de la batería se eleva por encima del umbral de carga por goteo, la corriente se aumenta para comenzarcarga de corriente constante (CC)En esta fase, la corriente de carga suele oscilar entre0.2C a 1.0C.

• Nota clave:
  • La corriente no necesita ser perfectamente constante; una "corriente casi constante" es suficiente.
  • Para los diseños de cargadores lineales, la corriente a menudo aumenta ligeramente con el aumento del voltaje de la batería para minimizar la disipación de calor en los transistores de potencia.
  • Cargar a corrientes superiores a1CAunque la fase de corriente constante será más corta,la fase de voltaje constante posterior tomará más tiempo debido al aumento de la resistencia interna y la sobrevoltaje del electrodo.

Etapa 3: Cargar con tensión constante

Una vez que el voltaje de la batería alcanza4.2V, la fase de corriente constante termina, y el cargador pasa acarga con voltaje constante (CV)En esta etapa:

• La tensión se mantiene estable en4.2Vcon una tolerancia de precisión superior a± 1%para lograr un rendimiento óptimo.
• La corriente de carga disminuye gradualmente a medida que la batería se acerca a su capacidad máxima.

Etapa 4: Terminación del cargo

A diferencia de las baterías a base de níquel,No se recomienda la carga continua por goteopara baterías de iones de litio. La carga por goteo prolongada puede causar un revestimiento metálico de litio en los electrodos,haciendo que la batería sea inestable y que pueda provocar una falla repentina o una rápida desintegración.

Dos métodos comunes de terminación de la cargase utilizan:

1. Método de corriente mínima:
   • El cargador monitorea la corriente durante la fase de voltaje constante.0.02C y 0.07C.
2. Método de tiempo:
   • Un temporizador se inicia al comienzo de la fase de voltaje constante, y la carga termina automáticamente después de aproximadamente2 horas.
   • Este método también puede combinarse con el método de corriente mínima para mayor seguridad.

Duración de la carga y medidas de seguridad

El proceso completo de carga en cuatro etapas generalmente toma alrededor2.5 a 3 horaspara recargar completamente una batería de iones de litio profundamente descargada.

Los cargadores avanzados incorporan características de seguridad adicionales, tales como:

• Pausa de carga si la temperatura de la batería excede un rango especificado (normalmente0 °C a 45 °C)).
• Monitoreo de voltaje, corriente y temperatura para evitar sobrecarga y sobrecalentamiento.

Por qué es importante el proceso de cobro

La curva de carga de una batería de iones de litio muestra claramente que cada fase tiene características específicas destinadas a:

• Maximizar el rendimiento de la batería y la longevidad.
• Evitar daños causados por prácticas incorrectas de cobro.

Al entender y seguir este proceso de cobro estructurado,puede garantizar el uso adecuado de las baterías de iones de litio y protegerlas de posibles fallas o daños causados por sobrecarga o corriente excesiva.