Laden mit konstantem Strom und konstanter Spannung, um eine Batterie vollständig aufzuladen

Soweit ich weiß, ist das Laden mit konstantem Strom, wenn Sie den an eine Batterie gelieferten Strom fixieren und die Spannung je nach Batterie variieren würde. Beim Laden mit konstanter Spannung verbinden Sie eine bestimmte Spannung mit den Klemmen einer Batterie

Nicht ganz. Beim Laden mit echter „Konstantspannung“ besteht die Gefahr, dass der Akku oder das Ladegerät explodiert, da es keine definierte Strombegrenzung gibt. Tatsächliche 'Constant Voltage'-Ladegeräte sind auch 'Constant Current', haben also eine gleichzeitige Strom- und Spannungsbegrenzung.

Ich habe zuvor gelesen, dass es möglich ist, einen Akku vollständig auf 3,6 V aufzuladen, indem man nach 3,4 V auf Konstantspannungsladung umschaltet und es einfach beobachtet, bis der Akku sehr wenig Strom zieht, was bedeuten würde, dass er vollständig geladen ist. Ist das wahr?

Nein, das macht keinen Sinn. Wenn es auf Konstantspannung bei 3,4 V "umgeschaltet" würde, würde es entweder bei 3,4 V bleiben oder sofort auf 3,6 V springen (möglicherweise zieht es einen sehr großen Strom), wenn es die Spannung auf diesen Wert erhöht.

Ein praktisches LiFePO4-Ladegerät würde einfach auf einen Spannungsausgang von 3,6 V eingestellt werden, gleichzeitig strombegrenzt auf den gewünschten Ladestrom. Im Betrieb würde die Batteriespannung weiter steigen, bis sie 3,6 V erreicht, dann würde der Strom exponentiell abnehmen, bis das Ladegerät z. 10 % des aktuellen Limits. Während dieser Zeit hielt das Ladegerät seine Ausgangsspannung auf 3,6 V, während die interne Batteriespannung aufholte, wobei der Strom durch den Spannungsabfall am Innenwiderstand der Batterie bestimmt wurde.

Übrigens zeigt Ihr Diagramm keine Zeit, in der die Spannung während des Ladevorgangs nicht mehr ansteigt, was darauf hindeutet, dass es nie in die Phase „Konstantspannung“ gegangen ist und daher keine volle Ladung erhalten hat (obwohl es möglicherweise nahe daran war).

Ich habe zuvor gelesen, dass es möglich ist, einen Akku vollständig auf 3,6 V aufzuladen, indem man nach 3,4 V auf Konstantspannungsladung umschaltet und es einfach beobachtet, bis der Akku sehr wenig Strom zieht, was bedeuten würde, dass er vollständig geladen ist. Ist das wahr?

Ja, das ist wahr.

Wenn ich das irgendwie umsetzen könnte, welche konstante Spannung sollte gewählt werden?

Die Spannung für das CV-Laden ist normalerweise gleich der 100 % Ladespannung der Batterie.

Liegt der Grund für diesen Abfall außerdem an ESR und Kapazität, und wenn dies der Fall ist, würde dies nicht auch beim Laden mit konstanter Spannung passieren?

Dies geschieht in beiden Modi, aber da der Strom in der CV-Phase niedriger ist, ist der Spannungsabfall aufgrund von ESR ebenfalls niedriger und nähert sich Null, wenn die Batterie vollständig geladen ist.

Wie stellt man sicher, dass ich fast 100 % SOC erreiche, ohne den Akku zu überladen und zu zerstören?

Das Überladen der Batterie würde erfordern, dass Sie eine höhere Spannung anlegen, als die Batterie erzeugt, wenn sie vollständig aufgeladen ist. Das Laden mit konstantem Strom kann dies möglicherweise tun, weshalb Sie auf konstante Spannung umschalten, was nicht der Fall ist.

Es kann hilfreich sein zu bedenken, dass ein Konstantstrom-Ladegerät, wenn es auf eine maximale sichere Spannung beschränkt ist, natürlich im CC-Modus beginnt und dann in den CV-Modus wechselt, wenn die Batterie fast geladen ist. Der CV-Modus ist im Wesentlichen nur die Laderate, die sich Null nähert und dann stoppt, wenn die Batterie vollständig geladen ist.