He visto en muchos lugares, p. ej. aquí y aquí que es muy importante tener un voltaje estable al cargar un Li-Ion dentro de 50 mV.
Por otra parte, el voltaje de carga es generalmente de 4.20 V, pero puede ser mucho menor, por ejemplo. 4V.
Entonces, ¿por qué necesitamos una fuente de alimentación estable?
En otras palabras, lo que está mal con la carga a 4.1 + -0.15V en lugar de 4.2 + - 0.05V. Este cargador sería mucho más fácil de producir.
El voltaje de carga excesivo conduce al recubrimiento de litio metálico. Dañar. Esto puede llevar a fuga térmica (fuego vigoroso)
Su enlace a Battery University explica por qué el voltaje de carga no debe superar los 4,20 V / celda
Sobrecarga de iones de litio
El ión de litio funciona de manera segura dentro de los voltajes de operación designados; sin embargo, la batería se vuelve inestable si se carga inadvertidamente a un voltaje más alto que el especificado. La carga prolongada por encima de 4.30 V forma la placa de litio metálico en el ánodo, mientras que el material del cátodo se convierte en un agente oxidante, pierde estabilidad y produce dióxido de carbono (CO2). La presión de la celda aumenta y, si se permite que la carga continúe, el dispositivo de interrupción de corriente (CID) responsable de la seguridad de la celda desconecta la corriente a 1,380 kPa (200 psi). Si la presión aumenta aún más, una membrana de seguridad se abre a 3,450 kPa (500 psi) y la celda podría eventualmente ventilar con una llama. El embalamiento térmico se mueve hacia abajo cuando la batería está completamente cargada; para Li-cobalto, este umbral está entre 130–150 ° C (266–302 ° F), níquel-manganeso-cobalto (NMC) es 170–180 ° C (338–356 ° F), y el manganeso es 250 ° C ( 482 ° F). El Li-fosfato tiene una estabilidad de temperatura similar y mejor que el manganeso.
La carga insuficiente (4,1 - 0,15 = 3,95 V) da como resultado un uso insuficiente de la capacidad: se pierde alrededor del 20% - 30% de la capacidad potencial.
El principal desafío para cargar una batería de ión de litio es darse cuenta de la capacidad total de la batería sin sobrecargarla, lo que podría ocasionar una falla catastrófica. Hay poco margen para el error, solo el ± 1%. Una sobrecarga de más del + 1% podría ocasionar la falla de la batería, pero una sobrecarga de más del 1% resulta en una capacidad reducida. Por ejemplo, la carga insuficiente de una batería de ión de litio por solo 100 mV (-2.4% para una celda de ión de litio de 4.2 V) da como resultado una pérdida de capacidad de aproximadamente el 10%. Dado que el margen de error es tan pequeño, se requiere una alta precisión de los circuitos de control de carga.
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El problema es que en voltajes más bajos, la batería no estará completamente cargada. ¿Cómo "no totalmente"?
Si usa 4.1 + -0.15, en el peor de los casos (4.1-0.15 = 3.9V) solo se utilizará el 63% de la capacidad, lo que es realmente malo. Por lo tanto, su cargador cargará las baterías al azar del 63% al 105% de la capacidad en 4.2V
Si utiliza 4.2 + -0.05, la tolerancia de carga será del 94% al 105%, lo que es mucho más aceptable.
Aquí hay un artículo con características medidas experimentalmente.
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