Lithiumzellen beim Batterietest richtig laden und entladen?

Ich arbeite an einer Software, die das Laden und Entladen von Batteriezellen automatisiert, um Entladekurven zu erzeugen. Ich habe ein paar Bedenken bezüglich des korrekten Ladens und Entladens von Lithium-Ionen- / Lithium-Polymer-Zellen:

Bedenken:

  • Ich verstehe, dass das Aufladen einer Lithiumzelle auf maximale Spannung nicht unbedingt bedeutet, dass sie auf volle Kapazität aufgeladen wurde.

  • Ich habe gelesen, dass das Aufladen nur bis zu 80 % der Kapazität optimal für eine lange Lebensdauer ist.

Fragen zum Testen:

  • Soll ich die Zellen voll auslasten oder nur 80 %?

  • Auf welchen Prozentsatz sollte der Strom nach Erreichen der maximalen Spannung während des Ladevorgangs abfallen, bevor ich den Ladevorgang beende?

  • Ist das Entladen bis zur Abschaltspannung gleichbedeutend mit einer vollständigen Entladung?

Hinweis: Die von mir verwendeten Zellen haben keine Schutzschaltung, aber die Last und die Stromversorgung, mit der ich arbeite, erzwingen minimale und maximale Spannungsgrenzen.

Literatur: [ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]

Antworten (2)

Bearbeitet 2017 – geänderte empfohlene Langzeitspeicherspannung und Kommentare zum Schnellladen mit einigen neueren Systemen hinzugefügt. RM.

Was DU in Bezug auf einige dieser Fragen tust, hängt weitgehend davon ab, was DU zu erreichen oder zu testen versuchst.

Entladen bis zum Abschalten ist vollständig entladen (auf den verbleibenden Prozentsatz, den diese Spannung darstellt). So einfach :-)

Der prozentuale Abfall des Stroms in Endstücken setzt den endgültigen Prozentsatz der maximal möglichen Ladung erreicht. In der letzten Woche oder so wurde hier ein hervorragender Tisch gegeben. Kann nachgereicht werden, wenn Sie es nicht finden.

Real Men™ Plateau bei 4,2 V und Abschwächung auf 10 % oder sogar 5 % der Konstantstromrate. Das füllt die Batterie und schlägt die Füllung aus ihr heraus.

Andere beenden den aktuellen Schwanz bei sagen wir 25 % des cc-Werts.

Die optimale Lebensdauer für den Dauerbetrieb liegt etwa am Ende der Konstantstromphase. Das macht es sehr einfach zu lokalisieren - laden Sie mit dem angegebenen Strom, bis die gewünschte maximale Spannung erreicht ist, und laden Sie dann wie gewünscht mit konstanter Spannung. Hier ist "erwünscht", sofort aufzuhören. Dies ist der Punkt, an dem Batterien tendenziell eine wesentlich längere Lebensdauer in mAh an Speicher bieten, ohne die mAh-Kapazität pro Zyklus stark zu reduzieren. Dies ist wahrscheinlich der Punkt, an dem ältere "Schnellladegeräte" Ihnen mitteilen, dass sie fertig sind. Der tatsächliche Prozentsatz der beanspruchten Gesamtmenge variiert, liegt aber wahrscheinlich im Bereich von 70 % bis 80 %.
Neuere Schnellladegeräte mit USB-Eingang verwenden den Begriff anders. Im Fall von USB beträgt der maximal verfügbare Ladestrom bei 5 V 5 A, sodass die Batterie für den CC-Teil des Zyklus möglicherweise mit ~ = 6 A geladen werden kann, wobei ein effizienter Abwärtswandler verwendet wird, um die Spannung zu senken und den Strom zu erhöhen.
[Für einen Abwärtswandler: Vout x Iout = Vin x Iin x efficiency_of_conversion]
Einige Systeme wie das Quick Charge-System von QuaqlComms ermöglichen die Verwendung höherer Ladespannungen (9, 12, 20) mit speziell entwickelter Ausrüstung, sodass das Laden der Batterie schneller sein kann eine bestimmte Spannung , sofern die Batteriespezifikation dies zulässt .
Die maximalen Laderaten für LiIon- und LiPo-Akkus betragen normalerweise C/1 = 1A pro Ah Akkukapazität.
Bei 5 V, 5 A kann ein USB-Ladegerät einen 6000 mAh 1-Zellen-LiPO-Akku mit maximaler Rate aufladen - so kann zB ein 10.000 mAh-Einzelzellenakku, der in einigen größeren Tablets verwendet wird, nicht mit den zulässigen 10 A geladen werden! Bewertung.

Für eine Langzeitlagerung, bei der die tatsächlich gespeicherte Kapazität unwichtig ist, sollten LiIon- und LiPo-Zellen bei etwa 3,7 V gelagert werden.

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Die Verwendung von Zellen ohne Schutz trägt zum reichen Teppich des Lebens bei. Solange Sie die gelegentlichen Brandflecken auf dem Wandteppich nicht stören, ist das in Ordnung. Beachten Sie, dass ein Teil des Schutzes eine einmalige Hochleistungssicherung unter der Kappe ist, falls die Dinge außer Kontrolle geraten. Unterspannungsentladung zerstört. Das Laden unter einer bestimmten Spannung bei voller Rate kann Spaß machen, wurde mir gesagt. Das Laden mit reduziertem Tarif kann die Zelle hochfahren, wurde mir gesagt. Unter einer anderen zweiten Ebene, sagen sie, denke nicht einmal darüber nach. Ich hatte sehr geringen Erfolg bei dem Versuch, LiIon dazu zu bringen, sich schlecht zu benehmen. Ich habe eine Kiste mit ungeschützten Zellen, die beim Entlüften mit Lahm usw. sehr unkooperativ sind. Seltsam. Sony und Apple und sogar HP scheinen darin viel besser zu sein :-).

Sie sollten daran denken, dass jeder Hersteller spezifische Empfehlungen für seine speziellen Zellen hat. Beachten Sie unbedingt die Ladeempfehlungen in den Datenblättern der Hersteller für Ihre spezifische(n) Zelle(n).

Das ist natürlich immer eine gute Empfehlung. Aber es versucht nicht wirklich, die Frage zu beantworten.