Lithium-Ionen-Batterien aufladen

Der optimale Ladeprozess für Lithium-Ionen-Batterien kann in vier Schlüsselphasen unterteilt werden:Triebelladung,Feststromladung,Ladevorrichtung mit konstanter Spannung, undBeenden der GebührJede Phase spielt eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung der Effizienz, Sicherheit und Lebensdauer der Batterie.

Stufe 1: Aufladen der Trinkel

Die Trinkladung wird verwendet, umVorladungoderWiederherstellenWenn die Batteriespannung unter ca.3V, beginnt der Ladevorgang mit einem niedrigen, konstanten Strom von0.1CDieses sanfte Aufladen sorgt für die Sicherheit und Erholung der Batterie, bevor sie zur nächsten Stufe übergeht.

Stufe 2: Konstante Stromladung

Sobald die Batteriespannung über die Trinkladeschwelle steigt, wird der Strom erhöht, umständiges Strom (CC) ladenIn dieser Phase liegt der Ladestrom typischerweise zwischen0.2C bis 1.0C.

• Schlüsselnummer:
  • Der Strom muss nicht vollkommen konstant sein; ein "quasi-konstenter Strom" genügt.
  • Bei linearen Ladegeräten steigt der Strom häufig mit steigender Batteriespannung leicht an, um die Wärmeabgabe in den Leistungstransistoren zu minimieren.
  • Aufladung bei Strömen höher als1Cdie gesamte Ladezeit nicht verkürzt.Die folgende Phase mit konstanter Spannung dauert aufgrund des erhöhten internen Widerstands und der Elektrodenüberspannung länger.

Stufe 3: Konstante Spannung

Sobald die Batterie Spannung erreicht4.2V, endet die konstante Stromphase, und das Ladegerät wechselt zurLadevorgang mit konstanter Spannung (CV)In diesem Stadium:

• Die Spannung wird bei4.2Vmit einer Präzisionstoleranz von mehr als± 1%um eine optimale Leistung zu erzielen.
• Der Ladestrom nimmt allmählich ab, wenn sich die Batterie der vollen Kapazität nähert.

Stufe 4: Beenden der Gebühr

Im Gegensatz zu Nickel-basierten Batterien,kontinuierliche Trinkladung wird nicht empfohlenbei Lithium-Ionen-Batterien, bei denen eine längere Trinkladung zu einer metallischen Lithiumbeschichtung der Elektroden führen kann,die Batterie instabil macht und möglicherweise zu plötzlichen Ausfällen oder raschem Zerfall führt.

Zwei gängige Methoden zur Befreiung von Ladungenverwendet werden:

1. Mindeststrommethode:
   • Das Ladegerät überwacht den Strom während der konstanten Spannungsphase.00,02C und 0,07C.
2. Zeitmesser:
   • Ein Timer startet zu Beginn der konstanten Spannungsphase und das Laden endet automatisch nach ca.2 Stunden.
   • Diese Methode kann auch mit der Mindeststrommethode für mehr Sicherheit kombiniert werden.

Ladezeit und Sicherheitsmaßnahmen

Der vollständige vierstufige Ladevorgang dauert typischerweise etwa2.5 bis 3 Stundenum eine tief entladenen Lithium-Ionen-Batterie vollständig aufzuladen.

Weiterentwickelte Ladegeräte verfügen über zusätzliche Sicherheitsmerkmale wie:

• Ladepause, wenn die Batterietemperatur einen angegebenen Bereich überschreitet (normalerweise0°C bis 45°C)
• Überwachung von Spannung, Strom und Temperatur, um Überladung und Überhitzung zu vermeiden.

Warum der Abrechnungsverfahren zählt

Aus der Ladekurve einer Lithium-Ionen-Batterie geht hervor, dass jede Phase spezifische Eigenschaften aufweist, die darauf abzielen:

• Maximieren Sie die Leistung und Langlebigkeit der Batterie.
• Verhindern Sie Schäden, die durch unsachgemäße Gebührenpraktiken verursacht werden.

Durch das Verständnis und die Befolgung dieses strukturierten GebührenprozessesSie können den ordnungsgemäßen Gebrauch von Lithium-Ionen-Batterien sicherstellen und sie vor möglichen Ausfällen oder Schäden durch Überladung oder übermäßigen Strom schützen.