La température est-elle la seule limitation de vitesse de charge de la batterie?

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Une charge trop rapide peut faire exploser la batterie à cause de la chaleur.

Et si je refroidis la batterie? Puis-je recharger aussi vite que je le souhaite, à condition de le refroidir suffisamment?

Puis-je appliquer des vitesses de charge plus élevées en augmentant la tension d'entrée, si la batterie est plus froide?

neverMind9
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non ... les réactions chimiques ont un temps de réponse fini.
jsotola
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TonyM
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Re votre édition - si vous lisez les réponses déjà données - qu'en pensez-vous ???
Solar Mike
Toujours utile. Merci pour votre réponse, @ Solar Mike.
neverMind9
1
Quelle sorte de batterie? Le lithium et le plomb-acide (par exemple) peuvent attirer des réponses différentes.
Chris H

Réponses:

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Vous ne pouvez certainement pas charger aussi vite que vous le souhaitez , mais vous pouvez en effet augmenter le taux de charge si vous continuez à refroidir la batterie pendant le processus. Bien que le but ne soit pas de rendre la batterie plus froide que la normale, vous voulez plutôt l'empêcher de chauffer.

Par exemple, consultez ce démontage de la batterie Tesla, révélant le système de refroidissement requis pour une charge rapide.

Dmitry Grigoryev
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Puis-je recharger aussi vite que je le souhaite, à condition de me refroidir suffisamment?

Non. Pour charger plus rapidement, vous avez besoin d'une tension plus élevée pour surmonter la résistance interne. Si la tension est trop élevée, elle peut provoquer des dommages dus à l' électrolyse ou à d'autres effets, selon la chimie de la batterie.

Une batterie plomb-acide «gazera» lorsque la tension atteindra ~ 2,45 V par cellule, car l'eau se décompose en hydrogène et en oxygène. Une batterie au plomb-acide «humide» perd ainsi de l'électrolyte et le mélange gazeux présente un risque d'explosion. Les batteries au plomb scellées peuvent absorber et recombiner une certaine quantité de gaz, mais si la pression devient trop élevée, elles se déchargent. Le fait de devoir rester en dessous de la tension de gazage est le principal facteur qui limite la vitesse à laquelle vous pouvez charger une batterie au plomb, même à faible courant, ce qui ne chauffe pas beaucoup la batterie. Si vous ignorez le gazage et essayez de charger encore plus rapidement, l'efficacité de charge pourrait chuter considérablement, en raison de bulles de gaz réduisant la densité d'électrolyte efficace et la surface de la plaque.

La haute tension peut également provoquer une augmentation de la corrosion, une rupture de l'isolation, des arcs entre les bornes, etc. de la batterie froide.

Cependant, avec certains produits chimiques de la batterie, vous pouvez augmenter le courant de charge bien au-delà du taux nominal, au moins pour une partie du cycle de charge.

La réaction chimique lors de la charge d'une batterie Nicad est endothermique , de sorte que la batterie se refroidit naturellement pendant la charge. Si elle a des plaques épaisses et des interconnexions pour maintenir les pertes ohmiques faibles, une batterie Nicad peut être chargée à un courant très élevé jusqu'à juste avant la charge complète. Cependant, le courant doit être coupé dès qu'il atteint sa pleine charge, sinon il chauffera rapidement et augmentera la pression interne, ce qui pourrait provoquer une ventilation et / ou un court-circuit.

Les batteries lithium-ion haute puissance peuvent également être chargées très rapidement pendant la phase de «courant constant». Les batteries Li-ion ont une efficacité de charge très élevée, elles ne chauffent donc normalement pas pendant la charge. Le principal facteur limitant est la possibilité accrue de court-circuitage du séparateur (très mince) à une tension plus élevée. Certains lipos haute puissance sont conçus pour un taux de charge allant jusqu'à 15 ° C - plat à plein en 4 minutes! Cependant, comme la tension maximale est strictement limitée, le courant doit être réduit au cours des 20 derniers%, de sorte que le temps nécessaire pour atteindre 100% de charge est beaucoup plus long.

Bruce Abbott
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Vous êtes très compétent, @BruceAbbott.
neverMind9
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Une grande partie des limitations chimiques auxquelles les vitesses auxquelles vous pouvez charger ou décharger une batterie s'aggravent avec la baisse de la température.

Par exemple: la mobilité du porteur de charge dans une batterie froide sera plus faible que dans une batterie chaude. Cela conduit à une résistance interne plus élevée. Vous ne pouvez donc pas charger ou décharger aussi rapidement, car les charges ne se déplacent tout simplement pas aussi rapidement.

C'est pourquoi les jours froids de l'hiver, les batteries de démarrage ont plus de mal à démarrer les voitures, car elles ne peuvent tout simplement pas fournir autant de courant. Pour charger, c'est tout de même.

Marcus Müller
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6
J'ai interprété la question plus comme "Si je garde la batterie à 30 ° C en utilisant un refroidissement actif, puis-je continuer à augmenter le courant?", Pas ce qui se passe si vous la refroidissez à des températures inférieures à zéro.
pipe
Hm, dans ce cas, vous devriez vraiment écrire une réponse (car, oui, cela va dans les limites, aider, mais trouver ses limites techniques dans les courants d'électrodes et encore, la mobilité limitée) pour compléter la mienne! (Je voterais pour cela.)
Marcus Müller
@pipe, mais quelle partie de la batterie - vous ne pouvez refroidir le boîtier (ou l'extérieur des cellules individuelles dans un pack personnalisé) mais ce n'est probablement pas là que la chaleur est générée, et il y a beaucoup de facteurs plus importants que conductivité thermique dans la sélection des matériaux pour les batteries
Chris H
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@pipe, c'est que vous ne pouvez pas garder une batterie à 30 ° C en utilisant un refroidissement actif. Une batterie n'est pas un supraconducteur thermique, vous aurez donc un gradient de température entre l'extérieur où se trouve votre système de refroidissement et les entrailles de la batterie où la chaleur est produite. Si vous essayez de garder l'intérieur à 30, les couches extérieures seront plus froides et ne se chargeront pas aussi bien; si vous gardez l'extérieur à 30, l'intérieur sera plus chaud.
Mark
@Mark Je ne sais pas pourquoi vous me répondez car je ne pose pas la question. Si vous savez tout cela sur les batteries, vous devriez poster une réponse.
pipe
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Si vous chargez trop vite, alors parce que le transfert de chaleur n'est pas instantané, les plaques se déforment à cause de la dilatation thermique et créent des «shorts» localisés qui peuvent alors provoquer une défaillance catastrophique.

Et oui, j'y suis allé vu: chargeur haut débit réglé sur 24v sur une batterie 12v: par quelqu'un à quelques tranches d'un pain ...

Solar Mike
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