¿Qué tan rápido se puede cargar una batería de iones de litio?

Hasta ahora he visto muchos cargadores de baterías de iones de litio que se cargan completamente en aproximadamente 1,5 horas o más. También hay cargadores de batería NiMH que afirman que cargan una batería NiMH en 15 minutos y luego el fabricante le dice que reduce la vida útil de la batería en comparación con la carga recomendada de 6 horas.

¿Cuál es el límite de la rapidez con que se puede cargar una batería de iones de litio? ¿La carga más rápida afectará su vida útil?

Las baterías de LiIon se pueden cargar de forma segura (suficiente) a la velocidad recomendada por sus fabricantes. Puede ser más rápido y puede ser "seguro", pero todas las garantías están desactivadas y una vida más corta o una vida muy corta instantánea son opciones definitivas.

Añadido el último . Esta tabla de la referencia de la universidad de baterías a continuación ofrece excelentes comentarios sobre los tiempos de carga de LiIon.

La especificación estándar es 1C de carga máxima.

Esta corriente se aplica hasta que se alcanza Vmax, normalmente 4,1 o 4,2 V. Este voltaje se mantiene y la batería consume corriente decreciente bajo su propio "control" hasta que se toma una decisión de terminación de carga.

Bajo un aumento de corriente constante, se alcanza un Vmax de aproximadamente 66% a 85% de la capacidad total, ¿probablemente alrededor del 80%? A 1 ° C se alcanza el 80% de la capacidad en el 80% de 1 hora = 48 minutos. ALGUNOS cargadores rápidos declaran que la carga está completa aquí, por lo que algunos pueden parecer muy rápidos sin hacer nada inteligente, excepto detenerse antes .

Este es el punto de almacenamiento óptimo para una larga vida.

La corriente ahora se reducirá a cero de forma no lineal bajo el control químico de la batería. Cuanto más bajo se vuelve más lento. Algunos cargadores terminarán la carga, por ejemplo, al 33% de la corriente completa, o al 25% o 20% o 10%. Para obtener la máxima capacidad posible, se debe permitir que la corriente caiga a un bajo% del máximo, por lo que puede llevar mucho más tiempo que el tiempo necesario para colocar el primer 80% aproximadamente. Por lo tanto, algunos cargadores pueden detenerse en I = 33% del máximo y tomar 2 horas en total, y otros pueden detenerse en 10% de Imax y tomar 4 horas , y todos pueden ser casi idénticos en principios generales.

Debido a que la cola lenta de corriente decreciente es una parte esencial de una carga verdaderamente completa, duplicar el Imax para decir 2C solo hará que la carga sea algo más rápida debido a la larga cola de corriente decreciente.

Aquí hay un comentario mejor de lo habitual sobre la carga de LiIon. Universidad de baterías - Carga de baterías de iones de litio

Texto de allí: tenga en cuenta los comentarios sobre "cargadores milagrosos".

• El cargador de iones de litio es un dispositivo limitador de voltaje que es similar al sistema de plomo ácido. La diferencia radica en un voltaje más alto por celda, una tolerancia de voltaje más estricta y la ausencia de carga lenta o flotante a plena carga. Si bien el ácido de plomo ofrece cierta flexibilidad en términos de corte de voltaje, los fabricantes de celdas de iones de litio son muy estrictos en la configuración correcta porque el ión de litio no puede aceptar la sobrecarga.

  • El llamado cargador milagroso que promete prolongar la vida útil de la batería y los métodos que bombean capacidad adicional a la celda no existen aquí . El ion de litio es un sistema "limpio" y solo toma lo que puede absorber. Cualquier cosa extra causa estrés. La mayoría de las células se cargan a 4.20V / celda con una tolerancia de +/– 50mV / celda. Voltajes más altos podrían aumentar la capacidad, pero la oxidación celular resultante reduciría la vida útil. Más importante es la preocupación de seguridad si se carga más allá de 4.20V / celda. La Figura 1 muestra la firma de voltaje y corriente a medida que el ión de litio pasa a través de las etapas para una corriente constante y carga superior

http://batteryuniversity.com/learn/article/charging_lithium_ion_batteries

Hay nuevas químicas basadas en litio y nuevas disposiciones mecánicas que permiten cargar las células a base de litio a velocidades más rápidas. Si el fabricante dice que es así, de hecho puede ser. Aparentemente he visto células LiIon estándar con clasificaciones de carga de 2C, pero la norma es 1C máx. (véase más arriba)

Un factor importante en la vida útil de los iones de litio y los problemas de velocidad es el cambio significativo en el volumen mecánico a medida que el metal de litio se agrega o se retira de partes de la celda. Tales problemas son un factor importante en el establecimiento de la vida útil del ciclo de LiIon. Un intento de mejorar esto implicaba hacer una estructura que permaneciera en su lugar cuando el litio entraba y salía dando estabilidad mecánica. Esto condujo a una reducción en la capacidad disponible para morir por la estructura que está tomando la estructura, y otros efectos condujeron a una reducción en el voltaje terminal máximo PERO nos dio la batería Goodenough (gran nombre)también conocido como liFePo4 con aproximadamente un 60% + la capacidad y un 15% menos de voltaje terminal y mucha más longevidad y características eléctricas más robustas. [Goodenough es más fácil de recordar que el inventor real Akshaya Padhi, miembro del equipo de investigación de Goodenough].

Entrevista a Goodenough 2001 !!! Guau !!!

El tiempo de carga es de aproximadamente tres a cinco horas, dependiendo del cargador utilizado.
En general, las baterías de los teléfonos celulares se pueden cargar a 1C y las portátiles a 0.8C,
donde C es la corriente que descargaría la batería en una hora.