Метод CC/CV также используется для заряда свинцово-кислотных батарей, с той разницей, что на третьей стадии применяется поддерживающий плавающий заряд для предотвращения сульфатации.
Литий-ионная система настолько эффективна, что избыточной энергии некуда деваться, когда батарея полностью заряжена. Для сохранения стабильности нужно отключать зарядный ток. Непрерывный плавающий заряд повышает напряжение литиевого аккумулятора до опасного уровня, что может вызвать выделение газа, разрушение элементов или сокращение срока службы. При замене свинцово-кислотной батареи на литий-ионную следует убедиться в совместимости зарядного устройства.
Условия зарядки аккумулятора
| Условия | Способ зарядки | Применение |
|---|---|---|
|
Съемный режим (Detached Mode)
|
Аккумулятор заряжается вне оборудования с помощью внешнего зарядного устройства. Паразитная нагрузка отсутствует.
|
Мобильные радиостанции, электроинструменты, беспилотные летательные аппараты.
|
|
Режим содержимого (Contained Mode)
|
Аккумулятор независимо заряжается в оборудовании при подключении к сети. Доступная мощность переменного тока делится на зарядку и работу оборудования. После полной зарядки батарея отключается от зарядного устройства, но периодически может дозаряжаться, если SoC снижается до 93%.
|
Смартфоны, ноутбуки, небольшие медицинские приборы.
|
|
Режим подключения (Attached Mode)
|
Аккумулятор установлен в оборудовании. Некоторые функции оборудования вызывают высокие паразитные нагрузки. Зарядка выполняется путем удержания напряжения плавающим зарядом.
|
Транспортные средства, электропогрузчики, самолеты, некоторое медицинское оборудование.
|
Первый вариант – уменьшение зарядного тока на 2 этапе на некоторое время, затем отключение и подача пополняющего заряда, когда SoC снизится до 93%. Второй вариант – поддержание заряда ячейки на уровне 4,20 В. Это простейший метод, но большинство производителей его не одобряют по соображениям безопасности и долговечности. Третий вариант – понизить напряжение ячейки с 4,20 В до 4,10 В. Производители элементов считают такой вариант приемлемым, но не совсем удобным, поскольку снижается емкость.
Сохранение литий-ионных аккумуляторов при максимальном напряжении – деликатный вопрос. Доступно мало технических работ, предлагающих, как правильно заряжать аккумулятор с паразитной нагрузкой, а производители аккумуляторов не делятся передовым опытом. Известно, что плавающая зарядка при повышенной температуре способна вызвать разрушение компонентов элемента, что потенциально может привести к внутреннему замыканию. Разрушение компонентов уменьшают с помощью добавок в электролит. Каждый производитель аккумуляторов имеет собственный секретный состав и не публикует его ингредиенты.
Проблема автомобильных стартерных литий-ионных батарей
Стартерные батареи часто заменяются на LiFePO4 (литий-фосфатные), работающие от той же системы зарядки, что их свинцово-кислотные предшественники. Четыре последовательно соединенных элемента выдают напряжение 12,80 В, что аналогично напряжению шести последовательно соединенных свинцово-кислотных элементов 2 В. Каждый из четырех LiFePO4 элементов полностью заряжается при достижении напряжения 3,65 В. В этот момент зарядка должна быть отключена, но в автомобиле она продолжается во время движения.
Литий-фосфат устойчив к некоторому перезаряду, однако длительное поддержание напряжения на уровне 14,40 В может быть вредным. Время покажет, насколько долговечными окажутся LiFePO4 аккумуляторы при работе с зарядной системой, рассчитанной на свинцовые АКБ.
