Carga de baterías de ion-litio en paralelo

Conectar celdas en paralelo es una práctica común entre los fabricantes de paquetes de baterías profesionales, por lo que no hay nada de malo en ello. Lo que hacen los profesionales es que ensamblan paquetes de celdas fuera de la misma caja (mismo envío, mismo lote), con tolerancias muy ajustadas. De esta manera, incluso obtiene paquetes con celdas conectadas en serie (por ejemplo, 3s1p) donde los voltajes de las celdas permanecen muy similares durante la vida útil del paquete (varios años), sin balanceo, por supuesto. Este es un logro considerable, puede calcular la diferencia de auto descarga que pueden tener las células para no tener un desequilibrio significativo.

Su caso es mucho más simple (1s2p), así que supongo que está utilizando celdas de baja calidad. Lo anterior solo es válido para celdas de alta calidad (Panasonic, Samsung, etc.), muchas de las celdas "no conocidas" como las que se usan en las baterías de cámaras de posventa son simplemente basura. ¿Qué celdas estás usando?

El bit esencial [no mencionado explícitamente en las otras respuestas] es [según todas las cuentas] que coincida con las resistencias internas de las celdas. Lo que de acuerdo con los vendedores solo se puede hacer de manera confiable en la fábrica.

Los boffins del MIT han estudiado esto también y han cuantificado el impacto de la resistencia no coincidente:

  

una diferencia del 20% en la resistencia interna de la celda entre dos celdas cicladas en paralelo puede llevar a una reducción de aproximadamente el 40% en la vida del ciclo cuando se compara con dos celdas conectadas en paralelo con una resistencia interna muy similar

Y como es probable que usted también esté interesado en medir esta resistencia interna, así es como lo hicieron con las baterías de 2.2 Ah:

  

resistencia interna   se midió al 50% del estado de carga (SOC) con un pulso de CC de 15 s de   40 A (17C). Si bien no existe un estándar comúnmente aceptado para   Midiendo la resistencia interna de las baterías de iones de litio, elegimos   Este perfil actual y de tiempo porque es relevante para el ciclo de trabajo.   Visto por estas células en vehículos híbridos y herramientas eléctricas. Una comparación   de varios métodos para la resistencia interna de las células de iones de litio es   proporcionado por Schweiger et al. [3]. El pulso actual de 15 s permite la   Efectos de la reacción de transferencia de masa limitada a mostrar. Retraso más largo   tiempos pueden llevar a un significativo autocalentamiento de la célula que afecta a la   Medida la resistencia interna. Esta tasa de descarga 17C está dentro de la   calificación especificada para esta celda de alta potencia, de descarga continua de 32C   y 55C para picos de 10 s. Las pruebas de caracterización se realizaron al descubierto.   Células en un ambiente de temperatura ambiente de 25ºC.   La diferencia de resistencia entre la más y la menos resistiva.   Las células fueron del 24,7%. La máxima diferencia de capacidad en este mismo.   Lote de celdas (un ciclo completo de descarga a 17C de descarga continua   Corriente) fue del 3,6%. A los efectos de este experimento, las diferencias.   en la capacidad inicial se consideraron insignificantes en comparación   A las diferencias en resistencia interna.

     

[3] H.-G. Schweiger, O. Obeidi, O. Komesker, A. Raschke, M. Schiemann, C. Zehner,   M. Gehnen, M. Keller, P. Birke, Sensors 10 (6) (2010) 5604e5625, enlace

Las células de Li-Ion en paralelo funcionan muy bien siempre y cuando estén exactamente en la misma condición. Si una célula se degrada, causará que la otra (s) se descargue lentamente para compensar la menor tensión que tendrá la de degradada. Su paquete inevitablemente tendrá menor capacidad y presentará problemas cuando se cargue (la celda dañada puede sobrecalentarse tanto que incluso comienza un incendio, mientras que los otros no podrán alcanzar el 100% de la carga).

Como buena práctica, cargue celdas individuales al máximo, luego descárguelas a aproximadamente el 80% (use la misma carga y el mismo intervalo de tiempo para cada una) y luego deje que se estabilicen por un tiempo (pocas horas son muy seguras, pero al menos los minutos van a hacer). Luego mida el voltaje de todos ellos y haga un paquete de los que tengan el voltaje más cercano en comparación con el otro. Por ejemplo, si tiene 5 celdas y necesita hacer un paquete de 3 y muestran 3,8, 3.92, 3.93, 3.95, 4.01, excluya los 3.8 y 4.01 del paquete. Significa que el primero está en mal estado, el último en excelente estado y los otros 3 son lo suficientemente buenos para ser usados.

puede ser que en los paquetes profundamente descargados el consumo de corriente inicial parezca un cortocircuito o una celda defectuosa en el cargador, intente colocar una resistencia de bajo valor en serie con la batería al cargar la celda para comenzar, y permita que el voltaje de la celda aumenta un poco antes de retirar la resistencia y permitir que se reanude la carga normal, muchas computadoras portátiles de segunda mano que he comprado se niegan a cargar sus baterías por este motivo (descarga profunda desde hace meses sin uso) pero después de conectarlas directamente a cada celda y poner un poco de carga en casi todas las baterías se cargará normalmente y la capacidad generalmente se restaura a un buen nivel con unos pocos ciclos de descarga de carga (tenga cuidado de no descargar demasiado bajo las primeras veces)

Pierda el diodo o manténgalo paralelo.

Creo que si el diodo funcionara solo para 1, una batería cargará la otra y la otra no podrá hacer circular su energía de vuelta a la primera.

Si las células se auto descargan después de algún tiempo, indica cualquier combinación de estos problemas:

1. Las células son de muy baja calidad (muy probablemente con células no similares) y tienen una autodescarga alta y diferente. Es una pesadilla mantener el equilibrio de esas células y, en general, no morir en varios meses.

2. Las células se dañaron mecánica o térmicamente durante el montaje o la soldadura. Deben ser soldadas, no soldadas. Sé que los paquetes RC están soldados, pero eso no significa que lo hagan bien.

3. Las células se descargaron en exceso. Cuando se descargan demasiado por debajo de los niveles especificados, las dendritas metálicas comienzan a crecer entre los electrodos y las células desarrollan una autodescarga rápida y, en algunos casos, incluso un cortocircuito interno, que puede ser peligroso y quemar su casa hasta el suelo. Especialmente si hay más celdas conectadas en paralelo. Para evitar dicha reacción en cadena, la mayoría de los fabricantes de baterías acreditados agregan fusibles a cada celda, especialmente si hay más de dos en paralelo. El más famoso por esta solución es Tesla, también puede que te inspires en una pequeña empresa llamada Energus Power Solutions. Hay una imagen del fusible en su página de Tecnología: enlace