Was ist das Ladeprinzip von Lithium-Ionen-Akkus? Wie hoch ist der Ladestrom eines Lithium-Ionen-Akkus?

Lithium-Ionen-Akkus arbeiten mit der Bewegung von Lithium-Ionen zwischen positiver und negativer Elektrode. Während des Ladevorgangs wird Li+ zwischen den beiden Elektroden eingebettet und umeingebettet: Li+ wird von der positiven Elektrode umbettet und während des Ladevorgangs durch den Elektrolyten in die negative Elektrode eingebettet, und die negative Elektrode befindet sich in einem lithiumreichen Zustand. Das Gegenteil gilt für die elektrische Entladung.

1. Ladeprinzip vonLitium-Ionen-Batterie

Lithium-Ionen-Akkus funktionieren nach dem Prinzip des Ladens und Entladens.  Wenn die Batterie aufgeladen wird, werden auf der positiven Seite der Batterie Lithiumionen erzeugt, und die resultierenden Lithiumionen wandern durch den Elektrolyten zur negativen Seite.  

Als negative Elektrode hat Kohlenstoff eine Schichtstruktur mit vielen Mikroporen. An der negativen Elektrode ankommende Lithiumionen werden in die Mikroporen der Kohlenstoffschicht eingebettet. Je mehr Lithium-Ionen eingebettet sind, desto höher ist die Ladekapazität.  

Wenn eine Batterie entladen wird (was wir mit Batterien tun), entweichen die in der negativen Kohlenstoffschicht eingebetteten Lithiumionen und wandern zurück zur positiven Elektrode. Je mehr Lithium-Ionen zur positiven Elektrode zurückkehren, desto höher ist die Entladekapazität. Was wir normalerweise als Batteriekapazität bezeichnen, ist die Entladekapazität. 

Bei Lithium-Ionen-Batterien muss der Ladevorgang in der Regel in vier Stufen geregelt werden: Erhaltungsladung (Niederspannungsvorladung), Konstantstromladung, Konstantspannungsladung und Ladeabschluss.  

Wenn der Lithium-Ionen-Akku direkt an das Stromnetz angeschlossen und ohne Lademanagement-Chip geladen wird, wird der Lithium-Ionen-Akku bei geringer Leistung plötzlich mit einem großen Strom versorgt, was zu Schäden am Lithium-Ionen-Akku führt. Da der Strom groß und die Hitze schnell ist, wird die Batterielebensdauer verkürzt.  

Die Grundvoraussetzungen für das Laden von Lithium-Ionen-Akkus sind ein bestimmter Ladestrom und eine bestimmte Ladespannung, um ein sicheres Laden des Akkus zu gewährleisten. Der Lademodus des Lithium-Ionen-Akkus ist ein Spannungsgrenz-Konstantstrom, der vom IC-Chip gesteuert wird. 

2. Wie hoch ist der Ladestrom eines Lithium-Ionen-Akkus??

Lithium-Ionen-Akkus akzeptieren normalerweise einen maximalen Ladestrom von 1 C oder weniger, und Laptop-Akkus haben eine maximale Laderate von 0,9 C. Die sogenannte 1C-Laderate bezieht sich auf die Kapazität des 1-fachen Stroms zum Laden, die Ladezeit beträgt 1 Stunde. Tatsächlich müssen Sie für eine lange Batterielebensdauer die Batterie 10 bis 4 Stunden lang bei 0,1–0,3 °C aufladen.  

Der nationale Standard schreibt vor, dass der Ladestrom von Lithium-Ionen-Akkus 02.C-1C beträgt und der Ladestrom von 100AH-Akkus 20A-100A betragen kann. Das heißt, für einen Akku mit einer Kapazität von 1500 mAh beträgt der Ladestrom, wenn er bei 0,2 C geladen wird, 0,2 × 1500 = 300 mA für 5 Stunden.  

Lithium-Eisenphosphat-Batterienkann im Allgemeinen 1C oder mehr (15C) Lade- und Entladestrom verwenden, daher ist es besser für Power-Lithium-Batterien geeignet.  

Im Allgemeinen wird der Ladestrom von Lithium-Ionen-Akkus zwischen 0,2 C und 1 C eingestellt. Je höher der Strom, desto schneller der Ladevorgang und desto größer die Erwärmung des Akkus. Wenn der Strom zum Aufladen zu groß ist, ist die Kapazität außerdem nicht voll genug, da die elektrochemische Reaktion im Inneren der Batterie Zeit braucht.