Carregamento rápido geral para carregamento CC de alta potência, com meia hora de recarga com 80% de energia, a tensão de carregamento CC é geralmente maior que a tensão da bateria. Quais são os riscos do carregamento rápido de baterias de lítio em relação aos problemas técnicos do carregamento rápido de baterias de lítio?
Quais são os riscos associados ao carregamento rápido de baterias de lítio?
As três maneiras básicas de realizar o carregamento rápido são: manter a tensão constante e aumentar a corrente; manter a corrente constante e aumentar a tensão; e aumentar a corrente e a tensão simultaneamente. No entanto, para realmente realizar o carregamento rápido, não se trata apenas de melhorar a corrente e a tensão, a tecnologia de carregamento rápido é um conjunto completo de sistemas, incluindo um adaptador de carregamento rápido e um sistema inteligente de gerenciamento de energia.
O carregamento rápido de longo prazo afeta a vida útil das baterias de lítio. O carregamento rápido das baterias de lítio ocorre às custas do ciclo de vida da bateria, porque a bateria é um dispositivo que gera eletricidade por meio de reações eletroquímicas. O carregamento é a ocorrência de uma reação química reversa, e o carregamento rápido estará na entrada instantânea de alta corrente na bateria. O uso frequente do modo de carregamento rápido reduzirá a capacidade de redução da bateria, reduzindo o número de ciclos de carga e descarga da bateria.
O carregamento rápido da bateria de lítio traz três efeitos: efeito térmico, precipitação de lítio e efeito mecânico
1. O carregamento rápido frequente acelera a polarização da célula da bateria
Quando a corrente de carga contínua é alta, a concentração de íons no eletrodo aumenta, a polarização aumenta e a tensão do terminal da bateria não corresponde direta e linearmente à quantidade de eletricidade carregada. Ao mesmo tempo, em cargas de alta corrente, o aumento da resistência interna leva ao aumento do efeito de aquecimento Joule, causado por efeitos colaterais, como decomposição da reação eletrolítica, produção de gás e uma série de problemas. O aumento repentino do fator de risco afeta a segurança da bateria e a vida útil das baterias sem energia elétrica tende a ser significativamente reduzida.
2. O carregamento rápido frequente pode levar à cristalização do núcleo da bateria
O carregamento rápido da bateria de lítio significa que os íons de lítio são rapidamente descarregados e "nadam" em direção ao ânodo, o que requer que o material do ânodo tenha uma rápida capacidade de incorporação de lítio. Devido ao potencial de lítio incorporado e ao potencial de precipitação de lítio serem quase os mesmos, em condições de carregamento rápido ou baixa temperatura, os íons de lítio podem precipitar na superfície da formação de lítio dendrítico. O lítio dendrítico perfura o diafragma e causa perda secundária, reduzindo a capacidade da bateria. Quando o cristal de lítio atinge um determinado valor, ele cresce do eletrodo negativo para o diafragma, causando o risco de curto-circuito da bateria.
3. O carregamento rápido frequente reduzirá a vida útil da bateria
O carregamento frequente também tende a acelerar o esgotamento da vida útil da bateria e até mesmo levar a problemas como redução da atividade e menor vida útil da bateria. Especialmente após a adição da tecnologia de carregamento rápido, embora a velocidade de carregamento no estágio inicial seja muito rápida, ela não atinge 100% ao ser desconectada, resultando em carregamentos repetidos, aumentando o número de ciclos da bateria. O uso prolongado dessa técnica reduzirá a atividade da bateria, acelerando assim o envelhecimento da mesma.
Altas temperaturas são o principal fator de risco para o envelhecimento da bateria de lítio. O carregamento rápido de alta potência fará com que a bateria aqueça em um curto período de tempo. Já o carregamento não rápido, embora com baixa potência, gera pouco calor por unidade de tempo, mas requer um tempo de carga maior. Dessa forma, o calor da bateria também se acumula ao longo do tempo, e a diferença no calor gerado durante o carregamento não é suficiente para causar uma diferença na taxa de envelhecimento da bateria.
Resumindo o exposto, podemos concluir que o carregamento rápido exige altos requisitos de qualidade da bateria, acarreta maior perda de vida útil e o fator de segurança será significativamente reduzido, portanto, tente fazê-lo o mínimo possível quando não for necessário. O carregamento rápido frequente da bateria causará danos à bateria, mas devido às diferenças na densidade das células da bateria, materiais, temperatura ambiente e sistema de gerenciamento da bateria, a bateria sofre diferentes graus de danos durante o carregamento rápido.
Horário de publicação: 26 de outubro de 2023