อุณหภูมิเป็นเพียงการ จำกัด ความเร็วในการชาร์จแบตเตอรี่หรือไม่?


18

การชาร์จเร็วเกินไปอาจทำให้แบตเตอรี่ระเบิดเนื่องจากความร้อน

แต่ถ้าฉันทำให้แบตเตอรี่เย็นลง ฉันสามารถชาร์จให้เร็วที่สุดเท่าที่ฉันต้องการได้หรือไม่หากฉันทำให้เย็นลงอย่างเพียงพอ

ฉันสามารถบังคับใช้ความเร็วในการชาร์จที่สูงขึ้นโดยการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าอินพุตได้หรือไม่


16
ไม่ ... ปฏิกิริยาเคมีมีเวลาตอบสนองที่ จำกัด
jsotola

ยินดีต้อนรับสู่เว็บไซต์ โปรดทราบอย่างรวดเร็วว่านี่ไม่ใช่บ้านออกแบบฟรีบริการตอบรับการบ้านหรือสารานุกรมด้านเทคนิคออนไลน์คัดลอกมาให้คุณตามต้องการ ผู้คนจะช่วยคุณในขั้นตอนต่อไปหากคำถามของคุณแสดงให้เห็นว่าคุณทำไปได้มากเท่าที่จะทำได้ด้วยตัวเอง - ซึ่งโพสต์ของคุณไม่ได้ฉันกลัว โปรดแก้ไขคำถามของคุณที่แสดงผลงานและสิ่งที่คุณค้นพบในรายละเอียด หรือลบคำถามหากการค้นหาทางอินเทอร์เน็ตให้คำตอบกับคุณ ยินดีต้อนรับสู่เว็บไซต์อีกครั้ง
TonyM

1
แก้ไขของคุณอีกครั้ง - ถ้าคุณอ่านคำตอบที่ได้รับไปแล้ว - คุณคิดยังไง ???
Solar Mike

ยังคงเป็นประโยชน์ ขอบคุณสำหรับคำตอบของคุณ @ Solar Mike
neverMind9

1
แบตเตอรี่ประเภทใด ลิเธียมและกรดตะกั่ว (ตัวอย่าง) อาจดึงดูดคำตอบที่แตกต่างกัน
Chris H

คำตอบ:


22

คุณไม่สามารถชาร์จได้เร็วเท่าที่คุณต้องการแต่คุณสามารถเพิ่มอัตราการชาร์จได้หากคุณยังคงระบายความร้อนของแบตเตอรี่ในกระบวนการ แม้ว่าจุดจะไม่ทำให้แบตเตอรี่เย็นกว่าปกติ แต่คุณต้องการป้องกันไม่ให้ร้อน

ตัวอย่างเช่นตรวจสอบการฉีกขาดของชุดแบตเตอรี่ Tesla นี้เผยให้เห็นระบบระบายความร้อนที่จำเป็นสำหรับการชาร์จอย่างรวดเร็ว


26

ฉันสามารถชาร์จให้เร็วที่สุดเท่าที่ฉันต้องการได้หรือไม่

ไม่การชาร์จเร็วขึ้นคุณต้องใช้แรงดันไฟฟ้าสูงกว่าเพื่อเอาชนะความต้านทานภายใน หากแรงดันไฟฟ้าสูงเกินไปอาจทำให้เกิดความเสียหายเนื่องจากกระแสไฟฟ้าหรือผลกระทบอื่น ๆ ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางเคมีของแบตเตอรี่

แบตเตอรี่ตะกั่วกรดจะ 'ก๊าซ' เมื่อแรงดันไฟฟ้าถึง 2.45V ต่อเซลล์เนื่องจากน้ำแตกตัวเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน สิ่งนี้ทำให้แบตเตอรี่ตะกั่วกรด 'เปียก' สูญเสียอิเล็กโทรไลต์และส่วนผสมของก๊าซเป็นความเสี่ยงจากการระเบิด แบตเตอรี่ตะกั่ว - กรดที่ปิดสนิทสามารถดูดซับและรวมตัวกันเป็นก๊าซจำนวนหนึ่งได้ แต่หากความดันสูงเกินไปพวกเขาจะระบายออก แรงดันแก๊สต่ำกว่าปกติเป็นปัจจัยหลักที่ จำกัด ความเร็วในการชาร์จแบตเตอรี่ตะกั่วกรดแม้ในสภาวะที่กระแสไฟต่ำซึ่งไม่ทำให้แบตเตอรี่ร้อนขึ้นมากนัก หากคุณไม่สนใจแก๊สและพยายามชาร์จให้เร็วขึ้นประสิทธิภาพการชาร์จอาจลดลงอย่างรวดเร็วเนื่องจากฟองก๊าซลดความหนาแน่นของอิเล็กโทรไลต์และพื้นที่ผิวของเพลท

แรงดันสูงอาจทำให้เกิดการกัดกร่อนที่เพิ่มขึ้น, การสลายฉนวน, เกิดขึ้นระหว่างขั้วและอื่น ๆ ดังนั้นคุณไม่สามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้า 'เท่าที่คุณต้องการ' เพื่อให้ได้อัตราการชาร์จที่เร็วขึ้นแม้ว่าคุณจะจัดการชิ้นส่วนภายในทั้งหมดได้ก็ตาม ของแบตเตอรี่เย็น

อย่างไรก็ตามสำหรับนักเคมีแบตเตอรี่บางรายคุณสามารถเพิ่มการชาร์จปัจจุบันเกินอัตราที่กำหนดอย่างน้อยก็เป็นส่วนหนึ่งของรอบการชาร์จ

ปฏิกิริยาทางเคมีเมื่อชาร์จแบตเตอรี่ Nicad เป็นแบบดูดความร้อนดังนั้นแบตเตอรี่จะเย็นลงในขณะที่กำลังชาร์จ หากมีแผ่นหนาและเชื่อมต่อระหว่างกันเพื่อให้การสูญเสียของ Ohmic ต่ำแบตเตอรี่ Nicad สามารถชาร์จได้ที่กระแสสูงมากจนกระทั่งประจุเต็มก่อน อย่างไรก็ตามจะต้องปิดกระแสไฟทันทีที่ประจุเต็มจะมีความร้อนเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและสร้างแรงดันภายในซึ่งอาจทำให้เกิดการระบายและ / หรือการลัดวงจร

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนพลังงานสูงยังสามารถชาร์จได้อย่างรวดเร็วในช่วง 'กระแสคงที่' แบตเตอรี่ Li-ion มีประสิทธิภาพในการชาร์จสูงมากดังนั้นจึงไม่ร้อนในระหว่างการชาร์จ ปัจจัย จำกัด หลักคือความเป็นไปได้ที่เพิ่มขึ้นของตัวคั่น (บางมาก) ที่ลัดวงจรที่แรงดันสูง Lipos กำลังสูงบางตัวได้รับการจัดอันดับให้สูงถึง 15C อัตราการชาร์จ - แบนจนเต็มใน 4 นาที! อย่างไรก็ตามเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าสูงสุดถูก จำกัด อย่างเข้มงวดกระแสจะต้องลดลงในช่วง 20% ล่าสุดดังนั้นเวลาในการเข้าถึงประจุ 100% จึงนานกว่ามาก


คุณมีความรู้มาก @BruceAbbott
neverMind9

12

ข้อ จำกัด ทางเคมีจำนวนมากที่ความเร็วคุณสามารถชาร์จหรือคายประจุแบตเตอรี่จะแย่ลงเมื่ออุณหภูมิลดลง

ตัวอย่างเช่น: การเคลื่อนย้ายผู้ให้บริการชาร์จแบตเตอรี่เย็นจะต่ำกว่าแบตเตอรี่แบบอุ่น สิ่งนี้นำไปสู่ความต้านทานภายในที่สูงขึ้น ดังนั้นคุณจึงไม่สามารถชาร์จหรือคายประจุได้เร็วเพราะประจุก็ไม่เคลื่อนที่เร็ว

นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมในวันที่อากาศหนาวถึงฤดูหนาวแบตเตอรี่สตาร์ทเตอร์ก็มีรถยนต์สตาร์ทยากขึ้นเพราะพวกเขาไม่สามารถส่งกระแสไฟฟ้าได้มากนัก สำหรับการชาร์จมันเหมือนกันทั้งหมด


6
ฉันตีความคำถามเพิ่มเติมเช่น "หากฉันเก็บแบตเตอรี่ที่อุณหภูมิ 30 ° C โดยใช้การระบายความร้อนที่ใช้งานอยู่ฉันสามารถเพิ่มกระแสได้หรือไม่" ไม่เกิดอะไรขึ้นถ้าคุณทำให้อุณหภูมิเย็นลงจนถึงอุณหภูมิต่ำกว่าศูนย์
ท่อ

หืมในกรณีนี้คุณควรเขียนคำตอบ (เพราะใช่ว่าจะอยู่ในขอบเขตช่วย แต่หาขอบเขตทางเทคนิคของมันในกระแสไฟฟ้าและยัง จำกัด การเคลื่อนไหว) เพื่อเสริมทุ่นระเบิด! (ฉันขอโหวตนั่น)
Marcus Müller

@pipe แต่ส่วนใดของแบตเตอรี่ - คุณสามารถทำให้เคสเย็นลง (หรือด้านนอกของแต่ละเซลล์ในแพ็คที่กำหนดเอง) แต่นั่นไม่น่าจะเป็นที่ที่ความร้อนถูกสร้างขึ้นและมีปัจจัยมากมายที่สำคัญกว่า การนำความร้อนในวัสดุเลือกสำหรับแบตเตอรี่
คริส H

1
@pipe สิ่งคือคุณไม่สามารถเก็บแบตเตอรี่ที่อุณหภูมิ 30 องศาเซลเซียสโดยใช้การระบายความร้อนที่ใช้งาน แบตเตอรี่ไม่ใช่ตัวนำยิ่งยวดความร้อนดังนั้นคุณจะมีการไล่ระดับอุณหภูมิระหว่างด้านนอกที่ระบบทำความเย็นของคุณอยู่และความกล้าของแบตเตอรี่ที่ผลิตความร้อน หากคุณพยายามที่จะเก็บไว้ด้านในที่ 30 ชั้นนอกจะเย็นกว่าและจะไม่คิดค่าใช้จ่ายเช่นกัน ถ้าคุณเก็บไว้ด้านนอกที่ 30 ด้านในจะร้อนขึ้น
ทำเครื่องหมาย

@ Mark ไม่แน่ใจว่าทำไมคุณตอบฉันเพราะฉันไม่ได้ถามคำถาม หากคุณรู้ทั้งหมดนี้เกี่ยวกับแบตเตอรี่คุณควรโพสต์คำตอบ
ไปป์

8

หากคุณชาร์จไฟเร็วเกินไปเพราะการถ่ายเทความร้อนไม่ได้เกิดขึ้นทันทีเนื่องจากการขยายตัวทางความร้อนและสร้าง«กางเกงขาสั้น»ที่มีการแปลซึ่งอาจทำให้เกิดความล้มเหลวรุนแรง

และใช่เคยเห็นมันเสร็จแล้ว: เครื่องชาร์จแบบ Hi rate ตั้งค่าเป็น 24v โดยใช้แบตเตอรี่ 12v: โดยบางคนที่มีก้อนสั้น ๆ ...

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.