Зарядка аккумулятора постоянным током

В целом литий-ионные батареи заряжают по технологии CC-CV:

• вначале аккумулятор быстро заряжается постоянным током в режиме СС;
• на заключительной стадии, при уровне заряда около 90%, остаточная емкость медленно добирается в режиме CV, когда постоянно напряжение.

Сочетание режимов CC-CV обеспечивает максимальное восполнение емкости с поддержанием оптимальных условий. При этом полностью заряжать АКБ не обязательно: если вы спешите, можно ограничиться этапом СС и отключить батарею от зарядного устройства, когда уровень заряда достигнет 70, 80 или 90%. Но все же злоупотреблять этой возможностью не стоит: хотя бы 1 раз из 5 необходимо заряжать литиевые АКБ полностью.

Преимущества зарядки постоянным током

Основное преимущество восполнения емкости АКБ по методу СС – это быстрая подзарядка, эффективное восполнение емкости с хорошей скоростью. При этом величину зарядного тока выбирают с учетом типа химии и емкости АКБ. Например, для большинства Li-ion аккумуляторов оптимален ток заряда 0,5С–0,6С и допускается его увеличение до 1С (по отношению к емкости в ампер-часах).

Модели подвида LiFePO4 еще более устойчивы к токовым нагрузкам: их можно заряжать токами до 5С, хотя в режиме щадящей эксплуатации (если скорость восполнения емкости не критична), лучше использовать зарядный ток 0,5С–1С. Рекордсменами по скорости подзарядки сегодня остаются LTO аккумуляторы (литий-титанатные): у них токи заряда могут достигать 10С. Свинцово-кислотные аккумуляторы заряжают токами порядка 0,1С.

Свинцовые аккумуляторы иногда заряжают по методу СС в 2 этапа: вначале током, сила которого соответствует 10% номинальной емкости, а затем – вдвое меньшим. Причем первая стадия длится до тех пор, пока напряжение достигнет установленной границы. Например, для батареи с номинальным вольтажом 12 В – составит 14,4–14,8 В. Вторая стадия продолжается до активного газовыделения. Можно использовать на заключительном этапе еще меньший ток, чтобы обеспечить более глубокий заряд и избежать преждевременного закипания батареи.

Недостатки

Наряду с преимуществами у СС-метода восполнения заряда есть и некоторые недостатки:

• важность стабилизации силы тока;
• интенсивное выделение газов, если заряжать свинцовые АКБ высокими токами;
• вероятность роста температуры и значительного нагрева батареи.

Чтобы избежать этих минусов, обычно используют 2 или 3-ступенчатый режим заряда с постепенным снижением интенсивности: 0,1С, 0,05С, 0,03С. К тому же, подзарядка малыми токами (0,03С–0,05С) способствует уменьшению саморазряда и восстановлению емкости в тренировочном цикле.

Выводы

Есть большая разница, каким способом вы будете заряжать аккумулятор или батарею. Главное правило – не экспериментировать и следовать рекомендациям производителя. Для АКБ каждого типа эти рекомендации переменные. Конечно, есть разница, планируете вы заряжать свинцовую батарею или литий-ионную. К тому же, в каждой группе есть подвиды, в зависимости от технологических особенностей: состава пластин, формулы катодного материала и пр. Поэтому мы рекомендуем всегда использовать оптимальный метод заряда, рекомендованный производителем конкретной АКБ. Это поможет избежать перенапряжения, перегрева, обильного выделения газов, кипения электролита и других негативных последствий.

Ранее в блоге VirtusTec.ru вышла статья о том, как собрать аккумулятор для электросамоката.