锂离子电池的充电速度有多快?

电器工程 电池 电池充电 锂离子
2022-01-29 18:21:27

到目前为止,我已经看到许多锂离子电池充电器可以在大约 1.5 小时或更长时间内充满电。还有镍氢电池充电器声称他们可以在 15 分钟内为镍氢电池充电,然后制造商接着说与建议的 6 小时充电相比,它会缩短电池寿命。

锂离子电池的充电速度有什么限制?最快的充电会影响它的寿命吗?

2个回答

锂离子电池可以按照制造商建议的速率安全(足够)充电。更快可能是可能的,并且可能是“安全的”,但所有的保证都是关闭的,更短的寿命或瞬间非常短的寿命是明确的选择。


最后添加下表来自电池大学参考资料,对锂离子充电时间提供了极好的评论。

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制造商指定的最大充电电流为 C/1(= 每 Ah 容量 1A),但有些指定为 C/2,少数为 2C,而一些专业电池可能允许更高的充电率。

施加此电流,直到达到 Vmax - 通常为 4.1 或 4.2 V。此电压保持不变,电池在其自身“控制”下消耗递减的电流,直到做出充电终止决定。

在恒定电流斜升下,Vmax 在大约 66% 到 85% 的满容量时达到 - 通常可能在 80% 左右?在 1C 下,80% 的容量在 1 小时的 80% = 48 分钟内达到。一些快速充电器在这里声明充电完成 - 所以有些可能看起来非常快,除了提前停止之外没有做任何聪明的事情

这是长寿命的最佳存储点。

在电池化学控制下,电流现在将以非线性方式逐渐下降到零。它越低,它走得越慢。一些充电器会在满电流的 33%、25%、20% 或 10% 时终止充电。为了获得最大可能的容量,必须允许电流降至最大值的低百分比,因此可能需要比前 80% 左右的时间更长的时间。因此,有些充电器可能会停在 I = 最大值的 33% 并需要 2 小时,而其他充电器可能会停在 Imax 的 10% 并需要 4 小时- 并且所有充电器在一般原则上可能接近相同。

由于缓慢下降的电流尾部是真正完全充电的重要组成部分,因此将 Imax 加倍以说 2C 只会使充电速度更快一些,因为电流下降的尾部较长。


这是关于锂离子充电的比平常更好的评论。 电池大学 - 为锂离子电池充电

来自那里的文字 - 注意关于“奇迹充电器”的评论。

  • 锂离子充电器是一种类似于铅酸系统的电压限制装置。不同之处在于每个电池的电压更高,电压容差更小,并且在完全充电时没有涓流充电或浮充电。虽然铅酸在电压截止方面提供了一些灵活性,但锂离子电池制造商对正确设置非常严格,因为锂离子不能接受过充电。

  • 这里不存在承诺延长电池寿命的所谓奇迹充电器和向电池注入额外容量的方法锂离子是一个“干净”的系统,只吸收它可以吸收的东西。任何额外的东西都会导致压力。大多数电池充电至 4.20V/cell,容差为 +/-50mV/cell。更高的电压可以增加容量,但由此产生的电池氧化会降低使用寿命。如果充电超过 4.20V/cell,更重要的是安全问题。图 1 显示了当锂离子通过恒流和顶部充电阶段时的电压和电流特征

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

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有新的锂基化学物质和新的机械装置允许锂基电池以更快的速率充电。如果制造商说是这样,它确实可能是。我已经看到具有 2C 充电额定值的标准锂离子电池,但标准是最大 1C。(往上看)

锂离子寿命和倍率问题的一个主要因素是随着锂金属被添加到电池的某些部分或从电池的某些部分中取出,机械体积的显着变化。这些问题是确定锂离子循环寿命的重要因素。改进这一点的一种尝试涉及制造一种结构,该结构在锂镀入和镀出时保持在原位,从而提供机械稳定性。这导致可用容量减少,以安抚结构被占用,其他影响导致最大端电压降低但给了我们Goodenough(伟大的名字)电池又名 LiFePo4,容量约 60% 以上,端子电压降低 15%,寿命更长,电气特性更强大。[Goodenough 比实际的发明者 Akshaya Padhi 更容易记住 - Goodenough 研究团队的成员)。

Goodenough 采访 2001 !!! 哇 !!!

充电时间约为三到五个小时,具体取决于所使用的充电器。
一般来说,手机电池可以在 1C 下充电,笔记本电脑可以在 0.8C 下充电,
其中 C 是一小时内电池放电的电流。
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