Sep 25, 2019 Seitenansicht:758
Lithium-Ionen-Batterien (auch als Li-Ionen bekannt) und Nickel-Metallhydrid-Batterien (NiMH) sind sehr bekannte und beliebte wiederaufladbare Batterien. Obwohl die Anwendungen, für die sie bekannt sind und in denen sie verwendet werden, sehr ähnlich sind (z. B. Kameras und Laptops), haben sie ganz unterschiedliche Eigenschaften und unterschiedliche chemische Eigenschaften.
Lithium-Ionen-Batterien
Lithium-Ionen-Akkus liefern bis zu dreimal so viel Energie nach Gewicht und Größe wie die wiederaufladbaren NiMH-Akkus. Die Spannung, bei der Lithium-Ionen-Zellen arbeiten, ist höher als die von NiMH-Zellen. Aus diesem Grund werden weniger Zellen benötigt, um größere Li-Ionen-Batterien herzustellen. Das Lithium entzündet sich, wenn es erhitzt oder Sauerstoff ausgesetzt wird. Das Überladen von Lithium-Ionen-Batterien kann jedoch sehr gefährlich sein.
Nickel-Metallhydrid-Batterien
Die NiMH-Akkus haben das gleiche High-Tech-Design, bleiben jedoch nicht so lange aufgeladen wie ihr Lithium-Ionen-Äquivalent. Jede Zelle erzeugt eine niedrigere Spannung, sodass NiMH-Batterien sowohl schwerer als auch größer sind als Lithium-Ionen-Batterien, die dieselbe Spannung führen. Es ist weniger wahrscheinlich, dass sie explodieren, wenn sie Sauerstoff ausgesetzt werden.
Ladegeräte
Sowohl Li-Ionen- als auch NIMH-Akkus erfordern hochentwickelte Ladegeräte, enthalten jedoch ganz unterschiedliche elektronische Komponenten. Lithium-Ionen-Ladegeräte überwachen die Laderate und unterbrechen die Stromversorgung, wenn ein Problem erkannt wird. Da jede Marke von Lithium-Ionen-Akkus anders ist, bieten Ladegeräte unterschiedliche Spannungen und Ströme und es dauert unterschiedliche Ladezeiten, bis die Akkus aufgeladen sind. Infolgedessen kann eine falsche Verwendung von Ladegeräten mit einer anderen Einstellung katastrophal sein. Die Ladegeräte von NiMH-Akkus verfügen nicht über die erforderlichen Sicherheitsmerkmale für Lithium-Ionen-Akkus. Aus diesen Gründen ist es am besten, Lithium-Ionen-Akkus nur mit Lithium-Ionen-Ladegeräten zu laden. Die Verwendung anderer Ladegeräte kann zu Überhitzung der Batterien, Bränden und sogar Explosionen führen.
Kann ich einen Lithiumakku mit einem normalen Ladegerät aufladen?
Obwohl Lithiumbatterien nicht wiederaufladbar sind. Die Li-Ionen- und Li-Pol-Batterien usw. sind.
Zunächst ist es wichtig zu sagen, dass Sie sich für diejenigen, die improvisieren möchten, bemühen müssen, es richtig zu machen. Sie müssen wissen, was Sie tun, sonst liegt möglicherweise ein Problem vor. Sie können möglicherweise jedes Ladegerät zum Laden Ihrer Lithium-Ionen-Akkus verwenden, sofern deren Spannung korrekt und kompatibel ist (und dies hängt weitgehend von dem verwendeten Akku ab). Diese Batterien enthalten häufig eine Ladesteuerungsschaltung, die den Ladevorgang überwacht. Li-Pol-Akkus enthalten jedoch keine Ladesteuerungsschaltungsfunktion und erfordern daher einen komplizierten Ladevorgang.
So laden Sie Ihre Lithiumbatterie sicher auf
Diese folgenden Anmerkungen gelten sowohl für Lithium-Polymer- als auch für Lithium-Ionen-Batterien. Die Chemie beider Batterietypen ist gleich, so dass die Lademethoden für die lithium-polymer-batterien auch für die Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden können.
Die 3,2-Volt-lithiumeisenphosphat-Batteriezelle ist identisch, aber dann ist die Konstantspannungsphase immer auf 3,65 Volt begrenzt.
Lithium-Ionen-Akkus sind leicht zu laden, aber das sichere Laden kann etwas schwierig sein. Der grundlegende Algorithmus, der im Hintergrund arbeitet, besteht darin, die Batterie mit einem konstanten Strom von etwa 0,2 bis 0,7 ° C zu laden (dies hängt jedoch vom Hersteller ab) und bis die Batterie etwa 4,2 Vpc (Volt pro Zelle) und die Spannung 4,2 Volt erreicht bis der Ladestrom auf etwa 10% der anfänglichen Laderate gefallen ist.
Bei einer Spannung kann die Ladung nicht beendet werden. Die bei 4,2 Volt pro Zelle erreichte Kapazität beträgt etwa 40 bis 70% der vollen Kapazität, es sei denn, die Zelle wird extrem langsam geladen. Dies ist der Grund, warum Sie den Akku so lange aufladen müssen, bis der Strom abfällt.
Es ist auch wichtig zu wissen, dass bei Lithiumbatterien ein Erhaltungsladen nicht akzeptabel ist. Die Chemie von Li-Ionen-Batterien akzeptiert keine Überladung, ohne dass die Zelle beschädigt wird. Es wird sogar gefährlich, wenn es das Lithiummetall "plattiert".
Eine nützlichere Option ist jedoch das Float-Laden. Es gibt jedoch ein Sicherheitsproblem, und es hat damit zu tun, dass der Akku ständig aufgeladen wird. Wenn das Ladegerät irgendwie durcheinander gerät und eine höhere Spannung angelegt wird, können ernsthafte Probleme auftreten.
Die Logik ist also, dass je kürzer das Ladegerät eingeschaltet ist, desto weniger wahrscheinlich ist, dass die Ladung, die es bringt, außer Kontrolle gerät, wenn es an den Akku angeschlossen wird. Aber dann gibt es noch eine andere Sicherheitsmethode. und das ist durch die Schutzplatine. Dies muss entweder in der Schaltung zwischen Ladegerät und Akku oder in der Batterie selbst enthalten sein.
Die BPB (die auch als PCB bezeichnet wird und "Schutzplatine" bedeutet) oder die anderen installierten Batteriemanagementschaltungen stoppen die Ladung, falls ein Spannungsanstieg zu hoch wird.
Wenn in der aktuellen Phase eine niedrige Laderate vorliegt, dauert der Vorgang des Ladegeräts weniger lange, solange der konstante Spannungsabfall anhält. Wenn Sie Ihre Zelle unter oder um 0,18 ° C aufladen möchten, sollte die Zelle voll sein, wenn die 4,2 Volt erreicht sind. Sie können dies als Alternative zum Ladealgorithmus verwenden. Sie müssen nur den Strom konstant unter 0,18 ° C aufladen und den Ladevorgang beenden, wenn die Spannung in der Zelle etwa 4,2 Volt pro Zelle erreicht.
Sicherheit
Alle Lithium-Ionen-Akkus müssen über eine Methode verfügen, mit der die Zellen im Gleichgewicht gehalten werden und eine Überentladung verhindert wird. Dies kann mit Hilfe einer Sicherheitsplatine erfolgen, die sowohl das Entladen als auch das Laden der Packung überwacht und auch das Auftreten einiger gefährlicher Ereignisse verhindert. Diese Sicherheitsplatinen-Spezifikationen werden von den verschiedenen Zellenherstellern vorgegeben, hier einige davon.
Verpolungsschutz
Ladetemperatur - Der Akku sollte niemals aufgeladen werden, wenn die Temperatur unter 0 ° C oder über 45 ° C liegt.
Der Ladestrom sollte niemals zu hoch sein, typischerweise unter 0,7 ° C.
Es sollte ein Schutz für den Entladestrom vorhanden sein, um Schäden durch Kurzschlüsse zu vermeiden.
Ladespannung - Wenn zu viel Spannung in den Batteriepol fließt, liegt möglicherweise eine dauerhafte Sicherungsöffnung vor.
Überladeschutz - Wenn die Spannung pro Zelle 4,30 Volt überschreitet , stoppt die Zelle beim Laden
Überentladungsschutz - Die Zelle stoppt, um sich zu entladen, wenn die Spannung der Batterie unter 2,3 Volt pro Zelle fällt (dies variiert jedoch je nach Hersteller).
Wenn der Akku extremen Temperaturen (über 100 ° C) ausgesetzt ist, wird eine Sicherung ausgelöst.
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