Carregando baterias, de laptops a veículos elétricos, exige a taxa certa com base na química da bateria. Cerca de 50% dos nossos clientes preferem a solução de carregamento mais rápido para baterias, mas apenas 1% compreende os perigos potenciais do carregamento demasiado rápido. Nesta postagem do blog, exploraremos o carregamento rápido e suas considerações de segurança.
Qual química da bateria permite o carregamento rápido?
Nem todas as baterias podem ser carregadas rapidamente. Compreender a química da bateria, o uso de energia e as taxas de carga ajudará você a obter o método de carregamento correto.
Carregamento de bateria de chumbo-ácido
Baterias de chumbo-ácido normalmente são carregados lentamente usando uma abordagem de corrente/tensão constante. O carregador mantém uma corrente e uma tensão predefinidas, moderando a corrente até que a tensão predefinida seja atingida e, em seguida, reduzindo-a até que a bateria esteja totalmente carregada.
Para baterias de chumbo-ácido, a carga constante continua até atingir 70% da tensão. Em seguida, o carregador reduz a corrente para os 30% finais da tensão, chamada carga máxima. Ao contrário de outras baterias, as baterias de chumbo-ácido podem sofrer uma carga flutuante para evitar a autodescarga se o carregador suportar essa opção.
Carregamento de bateria à base de níquel
Baterias à base de níquel, como NiMH e NiCad, podem ser carregadas usando métodos rápidos, rápidos ou ultrarrápidos. As novas baterias NiCad requerem uma carga inicial de 16 a 24 horas antes do uso.
Tanto NiMH quanto NiCad usam carregamento de corrente/tensão constante. Uma vez totalmente carregado, a tensão cai para uma carga lenta para compensar a autodescarga.
Os carregadores NiMH empregam um método diferencial escalonado. Eles carregam rapidamente a bateria até atingir um limite e, em seguida, reduzem a taxa de carregamento. A bateria e o carregador passam por um período de resfriamento em cada limite antes de retomarem o carregamento.
Carregamento de bateria de lítio
Há seis tipos de bateria de lítio; LFP e NMC são os mais utilizados.
Tradicionalmente, Baterias LFP adequado para carregamento lento, enquanto Baterias NMC são projetados para carregamento rápido. No entanto, o desenvolvimento contínuo da tecnologia de baterias melhorou o desempenho de carregamento rápido das baterias de fosfato de ferro-lítio.
Ambas as baterias LFP e NMC utilizam um sistema de gerenciamento de bateria (BMS) que monitora carga, temperatura e outros fatores para moderar a temperatura e evitar carga insuficiente ou sobrecarga. Apesar disso, danos à bateria ou ao BMS ainda podem resultar em problemas de sobrecarga.
As baterias de íon de lítio nunca devem ser sobrecarregadas. A corrente deve ser removida antes que a bateria atinja a capacidade máxima, pois o carregamento lento pode causar revestimento de lítio metálico, levando a problemas de segurança.
Coisas para entender sobre carregamento rápido
Carregadores de bateria use corrente e tensão para alimentar baterias.
A corrente é a quantidade de eletricidade que flui do carregador para a bateria, enquanto a tensão é a intensidade da corrente elétrica. A potência é calculada multiplicando a tensão e a corrente.
Para carregamento rápido, fabricante de baterias pode ajustar a tensão ou a taxa de corrente. Aumentar a intensidade da corrente permite que mais energia entre na bateria. A diminuição da tensão com base no nível da bateria também é comum.
No entanto, os circuitos de carregamento têm limites quanto à potência que podem gerenciar. Exceder esses limites pode levar a sobrecarga, altas temperaturase outras questões. O dispositivo, o carregador e o cabo devem ser capazes de suportar carregamento rápido.
Ao carregar rapidamente, faça-o sempre em temperaturas moderadas ou ambientes. O carregador também deve mudar para uma carga regular à medida que a bateria se aproxima da capacidade total para limitar o estresse.
Tipos de carregadores rápidos
Existem três tipos de carregadores rápidos, como segue:
Carregadores rápidos
Os carregadores rápidos carregam a 0,3-0,5°C (C é a abreviação de Taxa C). Eles interrompem a corrente quando a temperatura, a corrente ou a tensão atingem os limites. A faixa segura de temperatura operacional desses carregadores é de 50-115°F. Demora de 3 a 5 horas para atingir a carga total.
Carregadores rápidos
Com o carregamento 1C, os carregadores rápidos podem carregar a bateria completamente em cerca de 1 hora. A temperatura de carregamento é recomendada entre 50-115°F, como carregadores rápidos. Ele encerrará a corrente quando atingir os limites também.
Carregadores ultrarrápidos
Os carregadores ultrarrápidos suportam baterias especiais que permitem taxas de carga de 1C a 10C, permitindo uma carga completa em 10 a 30 minutos. No entanto, eles carregam a bateria apenas até 70% do estado de carga. As temperaturas de carregamento também devem permanecer entre 50°F e 115°F.
Conclusão
Taxas moderadas de carga/descarga são melhores para o desempenho da bateria. O carregamento rápido pode reduzir a vida útil da bateria devido ao estresse adicional.
Se for necessário um carregamento rápido, baterias maiores e mais pesadas são ideais. Consulte sempre o fabricante de baterias para determinar se o carregamento rápido é seguro e viável para suas necessidades específicas antes de implementar uma solução.
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