Является ли температура единственным ограничением скорости зарядки аккумулятора?

Слишком быстрая зарядка может привести к взрыву батареи из-за перегрева.

Но что, если я охладю батарею? Можно ли заряжать так быстро, как я хочу, при условии, что я достаточно охладил его?

Могу ли я обеспечить более высокие скорости зарядки, увеличив входное напряжение, если батарея холодная?

Вы, конечно, не можете заряжать так быстро, как хотите , но вы действительно можете увеличить скорость зарядки, если продолжаете охлаждать батарею в процессе работы. Хотя дело не в том, чтобы сделать батарею более холодной, чем обычно, а в том, чтобы не нагревать ее.

Например, посмотрите на это разрушение аккумуляторной батареи Тесла, показывая систему охлаждения, необходимую для быстрой зарядки.

Можно ли заряжать так быстро, как я хочу, при условии, что я достаточно остыну?

Нет. Чтобы заряжаться быстрее, вам нужно более высокое напряжение, чтобы преодолеть внутреннее сопротивление. Если напряжение слишком высокое, это может вызвать повреждение из-за электролиза или других эффектов, в зависимости от химического состава батареи.

Свинцово-кислотная батарея будет «газить», когда напряжение достигает ~ 2,45 В на элемент, поскольку вода распадается на водород и кислород. Это приводит к тому, что «влажная» свинцово-кислотная батарея теряет электролит, а газовая смесь представляет опасность взрыва. Герметичные свинцово-кислотные батареи могут поглощать и рекомбинировать определенное количество газа, но если давление становится слишком высоким, они будут выходить. Необходимость удерживать ниже газового напряжения является основным фактором, который ограничивает скорость зарядки свинцово-кислотной батареи даже при низком токе, который не сильно нагревает батарею. Если вы проигнорируете выделение газа и попытаетесь зарядить еще быстрее, эффективность зарядки может резко упасть из-за пузырьков газа, снижающих эффективную плотность электролита и площадь поверхности пластины.

Высокое напряжение также может привести к усилению коррозии, разрушению изоляции, образованию дуг между клеммами и т. Д. Таким образом, вы не можете просто увеличить напряжение «на столько, сколько хотите», чтобы получить более быструю скорость зарядки, даже если вам каким-то образом удастся сохранить все внутренние детали. батареи классные.

Однако с некоторыми химическими составами батарей вы можете увеличить зарядный ток намного выше номинального значения, по крайней мере, для части цикла зарядки.

Химическая реакция при зарядке батареи Nicad является эндотермической , поэтому батарея естественным образом охлаждается во время зарядки. Если он имеет толстые пластины и соединительные элементы для поддержания омических потерь на низком уровне, батарею Nicad можно заряжать с очень высоким током до момента полной зарядки. Однако ток должен быть отключен, как только он достигнет полного заряда, иначе он быстро нагреется и создаст внутреннее давление, которое может привести к его выходу и / или короткому замыканию.

Литий-ионные аккумуляторы высокой мощности также могут очень быстро заряжаться во время фазы «постоянного тока». Литий-ионные аккумуляторы имеют очень высокую эффективность зарядки, поэтому они обычно не нагреваются во время зарядки. Основным ограничивающим фактором является повышенная вероятность закорачивания (очень тонкого) сепаратора при более высоком напряжении. Некоторые мощные Lipos рассчитаны на скорость зарядки до 15C - от полной до полной за 4 минуты! Однако, поскольку максимальное напряжение строго ограничено, ток должен быть уменьшен в течение последних 20%, поэтому время для достижения 100% заряда намного больше.

Многие химические ограничения скорости, с которой вы можете заряжать или разряжать батарею, на самом деле ухудшаются с понижением температуры.

Например: мобильность носителя заряда в холодной батарее будет ниже, чем в теплой. Это приводит к более высокому внутреннему сопротивлению. Таким образом, вы не можете заряжать или разряжать так быстро, потому что заряды просто не движутся так быстро.

Вот почему в холодные зимние дни стартерным аккумуляторам труднее заводить автомобили, потому что они просто не могут подавать такой большой ток. Для зарядки все тоже самое.

Если вы заряжаете слишком быстро, то из-за того, что теплообмен не происходит мгновенно, пластины изгибаются из-за теплового расширения и создают локализованные «шорты», которые могут затем привести к катастрофическому отказу.

И да, там было замечено, что это сделано: привет зарядное устройство скорости, установленное на 24 В на 12-вольтовой батарее: кем-то несколько ломтиков, кроме буханки ...