Chargement des batteries, des ordinateurs portables aux véhicules électriques, nécessite le bon tarif en fonction de la chimie de la batterie. Environ 50 % de nos clients préfèrent la solution de charge plus rapide pour les batteries, mais seulement 1 % comprennent les dangers potentiels d'une charge trop rapide. Dans cet article de blog, nous explorerons la recharge rapide et ses considérations de sécurité.
Quelle chimie de batterie permet une charge rapide ?
Toutes les batteries ne peuvent pas être chargées rapidement. Comprendre la chimie de la batterie, la consommation d’énergie et les taux de charge vous aidera à trouver la bonne méthode de charge.
Chargement de batterie au plomb
Batteries au plomb sont généralement chargés lentement en utilisant une approche courant constant/tension constante. Le chargeur maintient un courant et une tension prédéfinis, modérant le courant jusqu'à ce que la tension prédéfinie soit atteinte, puis le réduisant jusqu'à ce que la batterie soit complètement chargée.
Pour les batteries au plomb, la charge constante se poursuit jusqu'à ce que 70 % de tension soit atteinte. Ensuite, le chargeur réduit le courant pour les derniers 30 % de tension, appelés charge de remplissage. Contrairement aux autres batteries, les batteries au plomb peuvent subir une charge d'entretien pour éviter l'autodécharge si le chargeur prend en charge cette option.
Chargement de batterie à base de nickel
Les batteries à base de nickel, telles que NiMH et NiCad, peuvent être chargées à l'aide de méthodes rapides, rapides ou ultra-rapides. Les nouvelles batteries NiCad nécessitent une charge initiale de 16 à 24 heures avant utilisation.
NiMH et NiCad utilisent une charge à courant constant/tension constante. Une fois complètement chargée, la tension chute jusqu'à une charge d'entretien pour compenser l'autodécharge.
Les chargeurs NiMH utilisent une méthode différentielle par étapes. Ils chargent rapidement la batterie jusqu’à atteindre un seuil, puis réduisent le taux de charge. La batterie et le chargeur subissent une période de refroidissement à chaque seuil avant de reprendre la charge.
Chargement de la batterie au lithium
Il y a six types de piles au lithium; LFP et NMC sont les plus utilisés.
Traditionnellement, Piles LFP convient à une charge lente, tandis que Piles NMC sont conçus pour une charge rapide. Cependant, le développement continu de la technologie des batteries a amélioré les performances de charge rapide des batteries au lithium fer phosphate.
Les batteries LFP et NMC utilisent un système de gestion de batterie (BMS) qui surveille la charge, la température et d'autres facteurs pour modérer la température et éviter une sous-charge ou une surcharge. Malgré cela, des dommages à la batterie ou au BMS peuvent toujours entraîner des problèmes de surcharge.
Les batteries lithium-ion ne doivent jamais être surchargées. Le courant doit être supprimé avant que la batterie n'atteigne sa capacité maximale, car une charge de maintien peut provoquer un placage de lithium métallique, entraînant des problèmes de sécurité.
Choses à comprendre sur la charge rapide
Chargeurs de batterie utiliser le courant et la tension pour alimenter les batteries.
Le courant est la quantité d’électricité circulant du chargeur vers la batterie, tandis que la tension est la force du courant électrique. La puissance est calculée en multipliant la tension et le courant.
Pour une charge rapide, fabricant de batteries peut ajuster la tension ou le taux de courant. L’augmentation de l’intensité du courant permet à plus de puissance d’entrer dans la batterie. La diminution de la tension en fonction du niveau de la batterie est également courante.
Cependant, les circuits de charge ont des limites quant à la puissance qu’ils peuvent gérer. Le dépassement de ces limites peut entraîner une surcharge, températures élevées, et d'autres problèmes. L'appareil, le chargeur et le câble doivent être capables de gérer une charge rapide.
Lors d’une charge rapide, faites-le toujours à des températures modérées ou ambiantes. Le chargeur doit également passer à une charge régulière lorsque la batterie approche de sa pleine capacité afin de limiter le stress.
Types de chargeurs rapides
Il existe trois types de chargeurs rapides :
Chargeurs rapides
Les chargeurs rapides chargent à 0,3-0,5C (C est l'abréviation de Tarif C). Ils arrêtent le courant lorsque la température, le courant ou la tension atteint les limites. La plage de températures de fonctionnement sûre de ces chargeurs est de 50 à 115°F. Il faut 3 à 5 heures pour atteindre une charge complète.
Chargeurs rapides
Avec une charge 1C, les chargeurs rapides peuvent charger la batterie complètement en environ 1 heure. La température de charge est recommandée entre 50 et 115°F comme pour les chargeurs rapides. Il mettra également fin au courant lorsqu'il atteindra les limites.
Chargeurs ultra rapides
Les chargeurs ultra-rapides prennent en charge les batteries spécialisées qui permettent des taux de charge de 1C à 10C, permettant une charge complète en 10 à 30 minutes. Cependant, ils ne chargent la batterie qu’à un état de charge de 70 %. Les températures de charge doivent également rester entre 50°F et 115°F.
Conclusion
Des taux de charge/décharge modérés sont les meilleurs pour les performances de la batterie. Une charge rapide peut réduire la durée de vie de la batterie en raison du stress supplémentaire.
Si une charge rapide est nécessaire, des batteries plus grosses et plus lourdes sont idéales. Consultez toujours le fabricant de batterie pour déterminer si la recharge rapide est sûre et viable pour vos besoins spécifiques avant de mettre en œuvre une solution.
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