اصل شارژ باتری لیتیوم یون چیست؟ جریان شارژ باتری لیتیوم یون چقدر است؟

باتری لیتیوم یونی بر روی حرکت یون لیتیوم بین الکترود مثبت و منفی کار می کند. در طول فرآیند شارژ، لی+ بین دو الکترود تعبیه شده و جاسازی می‌شود: لی+ از الکترود مثبت جاسازی شده و در حین شارژ از طریق الکترولیت در الکترود منفی جاسازی می‌شود و الکترود منفی در حالت غنی از لیتیوم است. برعکس در مورد تخلیه الکتریکی صادق است.

1. اصل شارژ ازباتری لیتیوم یونی

باتری های لیتیوم یونی بر اساس اصل شارژ و دشارژ کار می کنند.  هنگامی که باتری شارژ می شود، یون های لیتیوم در سمت مثبت باتری تولید می شوند و یون های لیتیوم حاصل از الکترولیت به سمت منفی می روند.  

کربن به عنوان یک الکترود منفی دارای ساختار لایه ای با ریز منافذ بسیار است. یون های لیتیوم که به الکترود منفی می رسند در ریز منافذ لایه کربن جاسازی می شوند. هرچه یون‌های لیتیوم بیشتر باشد، ظرفیت شارژ بیشتر است.  

به طور مشابه، هنگامی که یک باتری تخلیه می شود (این کاری است که ما با باتری ها انجام می دهیم)، یون های لیتیومی که در لایه کربن منفی جاسازی شده اند فرار کرده و به سمت الکترود مثبت برمی گردند. هر چه یون های لیتیوم بیشتر به الکترود مثبت برگردند، ظرفیت تخلیه بیشتر است. چیزی که ما معمولا به عنوان ظرفیت باتری از آن یاد می کنیم، ظرفیت تخلیه است. 

باتری های لیتیوم یونی به طور کلی نیاز دارند که فرآیند شارژ در چهار مرحله کنترل شود: شارژ قطره ای (پیش شارژ با ولتاژ پایین)، شارژ جریان ثابت، شارژ با ولتاژ ثابت و پایان شارژ.  

هنگامی که باتری لیتیوم یونی مستقیماً به برق وصل می شود و بدون تراشه مدیریت شارژ شارژ می شود، باتری لیتیوم یونی در حالت کم مصرف به طور ناگهانی وارد جریان زیادی می شود که باعث آسیب به باتری لیتیوم یون می شود. از آنجایی که جریان زیاد است و گرما سریع است، عمر باتری کوتاه می شود.  

الزامات اساسی شارژ باتری لیتیوم یون، جریان شارژ خاص و ولتاژ شارژ است تا از شارژ ایمن باتری اطمینان حاصل شود. حالت شارژ باتری لیتیوم یون جریان ثابت حد ولتاژ است که توسط تراشه آی سی کنترل می شود. 

2. جریان شارژ باتری لیتیوم یون چقدر است؟

باتری‌های لیتیوم یونی معمولا حداکثر جریان شارژ 1C یا کمتر را می‌پذیرند و باتری‌های لپ‌تاپ حداکثر نرخ شارژ 0.9C دارند. نرخ شارژ 1C به ظرفیت 1 برابر جریان برای شارژ اشاره دارد، زمان شارژ 1 ساعت است. در واقع، برای عمر طولانی باتری، باید باتری را به مدت 10 تا 4 ساعت در دمای 0.1-0.3c شارژ کنید.  

استاندارد ملی تصریح می کند که جریان شارژ باتری لیتیوم یونی 02.C-1C و جریان شارژ باتری 100AH ​​می تواند 20A-100A باشد. یعنی برای باتری با ظرفیت 1500 میلی آمپر ساعت، اگر با دمای 0.2 درجه سانتی گراد شارژ شود، جریان شارژ 0.2×1500=300 میلی آمپر به مدت 5 ساعت است.  

باتری های لیتیوم فسفات آهنبه طور کلی می تواند از 1C یا بالاتر (15C) جریان شارژ و تخلیه استفاده کند، بنابراین برای باتری های لیتیومی مناسب تر است.  

به طور کلی، جریان شارژ باتری‌های لیتیوم یونی بین ۰.۲ تا ۱ درجه سانتی‌گراد تنظیم می‌شود. هرچه جریان بیشتر باشد، شارژ سریعتر و گرمای باتری بیشتر می شود. علاوه بر این، اگر جریان برای شارژ خیلی زیاد باشد، ظرفیت به اندازه کافی پر نمی شود، زیرا واکنش الکتروشیمیایی داخل باتری زمان می برد.