Ficha de referência
Carga de baterias
CC-CV por química, e o erro que provoca incêndios
Carga de baterias
Cada química tem sua própria ideia de "cheia". O lítio é carregado por tensão e parado por corrente — CC-CV: corrente constante até a célula atingir a tensão alvo, depois tensão constante até a corrente diminuir. O níquel é carregado por corrente e parado ao detectar a queda de tensão ou o aumento de temperatura. O chumbo-ácido é carregado por tensão e depois mantido ali indefinidamente. Aplicar a regra de uma química a outra é como baterias são destruídas. C é a capacidade da bateria em ampère-hora, então 0.5 C numa célula de 2000 mAh significa 1 A.
| Química | Tensão de carga por célula | Corrente de carga | Terminação | Faixa de temperatura |
|---|---|---|---|---|
| Li-ion / LiPo (cobalto) | 4.20 V ±0.05 | 0.5–1 C | CC-CV: mantém 4.20 V, para quando a corrente cai a C/10–C/20 | 0–45 °C carga, −20…60 °C descarga |
| LiPo "HV" / LiHV | 4.35 V | 0.5–1 C | Mesma redução CC-CV — um carregador de 4.20 V simplesmente a deixa parcialmente cheia | 0–45 °C |
| LiFePO4 (LFP) | 3.65 V máx (3.55–3.60 típico) | 0.5–1 C | CC-CV, para em C/10. A curva plana faz a tensão nos terminais dizer quase nada sobre o estado de carga | 0–45 °C carga, −20…60 °C descarga |
| Bateria de lítio em série | células × o valor acima | conforme a bateria | Balanceamento por célula. A tensão da bateria pode parecer correta com uma célula já em 4.3 V | Igual às suas células |
| NiMH, carga rápida | Sem tensão alvo (≈1.45–1.50 V/célula durante a carga) | 0.5–1 C | −ΔV de 5–10 mV por célula, ou dT/dt acima de 1–2 °C/min; sempre reforce com um temporizador e um corte a 50 °C | 10–45 °C |
| NiMH, carga lenta | Igual | C/10 por 14–16 h | Só temporizador — a queda −ΔV é pequena demais para detectar abaixo de cerca de 0.3 C | 0–45 °C |
| NiMH, manutenção | Igual | C/40 ou menos | Carga lenta contínua. C/20 ou mais cozinha a célula em alguns dias | 0–45 °C |
| NiCd | Sem tensão alvo | 0.5–1 C | −ΔV de 10–20 mV por célula — um sinal mais forte e fácil que o do NiMH | 0–45 °C |
| Chumbo-ácido, inundada | 2.40–2.45 V/célula absorção (14.4–14.7 V numa bateria de 12 V), 2.25–2.30 flutuação | 0.1–0.2 C | Mantenha a absorção até a corrente cair a cerca de C/50, depois volte à flutuação — o chumbo-ácido é a única química que gosta de ficar assim | −20…50 °C, compensado |
| Chumbo-ácido, AGM | 2.40–2.45 V/célula cíclico, 2.25–2.30 flutuação | 0.1–0.3 C | Mesmo perfil, mas é selada: o gás expulso por sobrecarga nunca volta | −20…50 °C, compensado |
| Chumbo-ácido, gel | 2.30–2.40 V/célula cíclico (teto de 14.4 V em 12 V), 2.25–2.30 flutuação | 0.1–0.2 C | A menos tolerante a sobrecarga das três — um perfil AGM a resseca | −20…50 °C, compensado |
| Alcalina, CR2032, lítio primária | Não recarregável | — | Nenhuma. Estas liberam gás, vazam ou se rompem | n/a |
Os erros que causam incêndios. A primeira linha é a que ninguém vê chegando, porque nada acontece na hora.
| Erro | O que realmente acontece |
|---|---|
| Carregar uma célula de lítio abaixo de 0 °C | O lítio se deposita como metal no anodo em vez de se intercalar. Os dendritos ficam ali e podem perfurar o separador semanas depois, numa gaveta, sem nada conectado. Este é o clássico incêndio tardio, e a carga em si pareceu totalmente normal. |
| Carga de flutuação ou lenta no lítio | Um carregador Li-ion ou LiFePO4 precisa encerrar, não ficar pairando. Manter uma célula cheia na tensão CV continua o depósito e a geração de gás; não existe equivalente em lítio da flutuação do chumbo-ácido. |
| Um carregador de 4.2 V numa bateria LiFePO4 | 0.55 V por célula de sobrecarga, a cada ciclo. Uma bateria LiFePO4 3S e um carregador Li-ion 3S usam o mesmo conector e não são a mesma bateria. |
| Reviver uma célula muito descarregada com corrente total | Abaixo de cerca de 2.5 V (2.0 V para LFP) o coletor de corrente de cobre se dissolve e se redeposita como curtos internos. Pré-carregue a 0.05 C ou menos; se não subir até 3 V, recicle. |
| Uma bateria em série sem BMS ou balanceador | As células se afastam um pouco a cada ciclo. A tensão nos terminais da bateria é uma média, e esconde a única célula que já passou do limite. |
| Carregar uma célula estufada, amassada ou que já superaqueceu | O separador já está comprometido. Nenhum teste de bancada torna essa célula segura de novo. |
| Chumbo-ácido sem compensação de temperatura | Cerca de −3 a −5 mV/°C por célula, uns −20 mV/°C numa bateria de 12 V. Sem compensação, uma bateria num cofre de motor quente fica cronicamente sobrecarregada e uma no frio nunca enche. |
| Guardar lítio carregado | Guarde a 3.7–3.8 V por célula, uns 50–60 %, e em local fresco. Uma bateria deixada a 4.20 V por um ano perde capacidade permanentemente. |
Um carregador de lítio precisa de três coisas que você não pode omitir: limite de tensão por célula, limite de corrente e um sensor de temperatura nas próprias células. Carregue sobre superfície não inflamável, não sem supervisão durante a noite, e não fechado numa caixa que não dê para onde ir a uma célula que libera gás.
