Corriente de carga - cálculo y conocimientos relacionados y preguntas frecuentes
Elegir el sistema eléctrico perfecto para alimentar equipos eléctricos como motocicletas eléctricas puede ser complicado hoy en día, ya que hay muchas opciones disponibles. Independientemente del tipo de materiales para baterías¿Cuál debe ser su capacidad y su sistema de carga? ¿Cuál es corriente de carga de una batería? El objetivo de este artículo es ayudarle a comprender la corriente de carga de una batería.
Índice
¿Qué es la corriente de carga?
Empezando por lo básico, la corriente es el flujo de electrones o carga. La corriente de carga se refiere a la cantidad de corriente necesaria para cargar una batería de forma óptima. La corriente de carga depende de varios factores, que se tratarán más adelante, pero básicamente, cuanto mayor sea la corriente de carga, más rápido se cargará la batería.
La electroquímica de la corriente de carga en la batería
Los distintos tipos de pilas están hechos de materiales diferentes, lo que provoca reacciones químicas diferentes en ellas. Sin embargo, la idea general de carga y descarga es idéntica en todos los tipos de pilas.
Los electrones migran al exterior de la pila a través de la corriente eléctrica cuando se carga o descarga la pila, mientras que los iones se mueven de un lado a otro. Ambos electrodos parecen bombear y transportar iones hacia dentro y hacia fuera. Cuando una pila produce una corriente, los electrones se mueven del ánodo al cátodo en el exterior de la pila. Al invertir la corriente, la pila puede recargarse; los iones de litio vuelven a intercalarse en el cátodo y los electrones se transfieren de nuevo al ánodo. Esto repone la carga de la batería.
Términos y unidades de la batería en la corriente de carga
Capacidad: La cantidad total de carga/corriente que puede almacenar una batería. Una batería de 100 amperios puede almacenar 100 amperios de corriente. Ah: Ah significa amperio por hora, es una unidad común de capacidad de las baterías. Una batería de 10 Ah puede dar teóricamente hasta 10 amperios de corriente durante una hora antes de agotarse. En la vida real, pueden agotarse antes debido a pérdidas inesperadas y a ciertos cambios en la química de la batería cuando alcanza niveles bajos.
Tensión: es el término utilizado para describir la diferencia de potencial causada por la diferencia de concentración de iones entre las partes ánodo y cátodo.
Tasa de carga C: Es la velocidad a la que se carga una batería. Una batería con una tasa C de 1 puede pasar de 0% a 100% en una hora.
Corriente de carga máxima: Es el límite superior de la intensidad de corriente que se puede suministrar a una batería y cargarla sin dejar de estar en la zona segura, y puede variar según el tipo de celda de la batería, las especificaciones e incluso el fabricante.
Cambios en la corriente de carga durante el proceso de carga
Las baterías de iones de litio más comunes en nuestras vidas se cargan utilizando el método CC-CV, y la corriente de carga variará un poco a lo largo del proceso de carga.Las baterías de litio se cargan con una corriente baja como 0,1C para asegurar un aumento de tensión constante si la tensión de la batería cae por debajo del valor mínimo (valor de tensión de corte de descarga)....
La batería comienza la fase de carga con corriente constante cuando su tensión supera un umbral determinado. En este proceso, la batería se carga rápidamente con una corriente fuerte y constante. La capacidad de la batería alcanza aproximadamente 85% de su valor nominal a medida que su tensión aumenta rápidamente. Una vez que la tensión alcanza su valor máximo, la tensión de corte de carga, el circuito cambia al modo de carga de tensión constante.
La corriente de carga de la batería disminuye de forma constante, y la velocidad de carga se ralentiza cuando la tensión se mantiene en la tensión de corte de carga. Cuando las baterías están completamente cargadas, la corriente de carga desciende a 0,1C.
Comparación de la corriente de carga de diferentes celdas de batería
Plomo ácido Una batería de plomo-ácido es un tipo de batería en la que los electrodos son, como su nombre indica, de plomo, y el electrolito es ácido.
La batería de plomo-ácido es un tipo de batería tradicional. Por ello, su coste suele ser bajo. Sin embargo, el electrolito es nocivo. La tensión de funcionamiento y la densidad energética son insuficientes. La forma es restringida, y el peso es denso.
La corriente de carga de la batería es la más baja de las tres, alrededor de 0,1-0,25 C. Esto significa que suele tardar entre 6 y 10 horas en cargarse por completo. NiMH
Las pilas NiMH son pilas de níquel e hidruro metálico. Es una versión mejorada de la batería de níquel-cadmio (batería NiCd), que sustituye al cadmio (Cd).La tensión de funcionamiento y la densidad energética son mejores que las de las baterías de plomo-ácido. Sin embargo, el efecto memoria es elevado, al igual que su coste.
La corriente de carga es similar a la de una batería de plomo-ácido y oscila entre 0,1c y 0,2C. La corriente de carga puede variar según los distintos escenarios de aplicación. La tensión de funcionamiento y la densidad energética son mejores que las de las baterías de plomo-ácido. Sin embargo, su coste es relativamente alto. Iones de litio Una batería de iones de litio es una batería que funciona principalmente permitiendo que los iones de litio viajen entre el cátodo y el ánodo. En la actualidad, el níquel, el cobalto, el manganeso y el fosfato de hierro y litio son los materiales catódicos más utilizados en las baterías de iones de litio.
La corriente de carga es mejor que la de las baterías de plomo-ácido. Generalmente, la corriente de carga común está entre 0,2C y 0,2c. En el escenario de aplicación con altos requisitos de corriente de carga, la corriente de carga de las baterías de iones de litio puede alcanzar el máximo entre 0,5C-2C.
En voltaje de la batería de iones de litio y la densidad energética son mucho mejores que en los otros dos tipos de pilas. Es ligera, no tiene efecto memoria y es respetuosa con el medio ambiente. Debido a la baja tasa de autodescarga, la batería dura mucho tiempo. También cuenta con la corriente de carga más alta entre la mayoría de las baterías y un largo ciclo de vida.Debido a que la forma es flexible, puede estar en muchas aplicaciones. El coste, sin embargo, es el más significativo.
Factores que afectan a la corriente de carga de las baterías de litio
En términos generales, la capacidad de la batería, la velocidad de carga, la resistencia interna y otros factores afectarán a la corriente de carga de la batería. Cuanto mayor sea la capacidad de la batería, mayor será normalmente la corriente de carga. Del mismo modo, cuanto mayor sea el ratio de carga, mayor será la corriente de carga y menor el tiempo de carga. En cuanto a la resistencia interna, cuanto mayor sea, menor será la corriente de carga. Además, en el caso de las baterías de iones de litio, la corriente de carga también depende de la fase de carga de la batería.
Las baterías de iones de litio suelen recargarse en un modo de corriente constante-tensión constante. Antes de comenzar la carga, compruebe el voltaje de la batería. Si la batería está casi agotada, la corriente de carga se utilizará para restablecer su tensión, lo que provocará un aumento de la tensión.
A medida que alcanza su nivel de tensión normal, la corriente de carga aumenta significativamente hasta que alcanza 85% de su capacidad. Una vez alcanzado el nivel de tensión objetivo, la corriente de carga disminuye y la batería se carga gradualmente hasta 100%.
Cómo afecta la corriente de carga al rendimiento de la batería
La cantidad de corriente de carga influye significativamente en el ciclo de vida de las baterías de iones de litio. Aumentar la corriente de carga para cargar las baterías más rápido puede hacer que se sobrecalienten y algunas pueden incendiarse y explotar. En el escenario opuesto, tener una corriente de carga demasiado baja no dañará sus baterías, pero si es demasiado baja, La batería no se puede cargar correctamente.
Cómo elegir la corriente de carga de una batería adecuada para usted
Invertir en una batería de iones de litio casi siempre sale a cuenta a largo plazo. Aunque son más caras que las baterías de plomo-ácido, las de iones de litio duran entre 2 y 3 veces más si se utilizan correctamente que las de sus competidoras.
Como regla general, la corriente de carga máxima de una batería es de alrededor de 10 a 20% de toda su capacidad. Por ejemplo, si tiene una batería de litio de 12 V con una capacidad de 100 Ah, la corriente de carga máxima no debería ser superior a 20 amperios. Es mejor que hable con su proveedor para determinar la tasa de amperios máxima exacta de sus baterías.
La corriente de descarga suele ser superior a la de carga en todas las baterías, pero no siempre es proporcional. Una batería de litio puede cargarse por completo en 2 horas, pero puede descargarse por completo en 1 hora.
La corriente de carga depende de la capacidad máxima de la batería, Ah, y no de la tensión nominal de la batería. Por lo tanto, la corriente de carga de una batería de 12 V depende de su capacidad específica y de la velocidad de carga.
La corriente máxima de carga de una batería de plomo-ácido de 100 Ah es de 25 a 50 amperios. La corriente de carga máxima media para baterías de iones de litio de 100 Ah sería de 100 a 200 amperios. Pero cargar a una velocidad tan alta tendría sus problemas, como las elevadas pérdidas de energía y el calor.
Esta es una pregunta un poco delicada. Las baterías de iones de litio tienen diferentes corrientes de carga en diferentes momentos. Un buen cargador es capaz de adaptarse a la situación para proporcionar la mejor corriente de carga. La corriente de carga de una batería de litio para moto es de 0,1 a 0,2C al principio hasta 10%, pasa a 0,5C después hasta llegar a 85% y baja a 0,1 C hasta llegar a 100%.
Greeny
Hola, soy Greeny, graduado por una de las universidades más conocidas de China y tengo un máster en física. Tengo más de 5 años de experiencia como ingeniero profesional en la industria de baterías de litio y experiencia en el diseño y fabricación de la estación de intercambio de baterías. Me comprometo a ofrecer servicios y soluciones sobre intercambio de baterías de motocicletas con conocimientos profesionales. Siempre estoy aquí para ofrecerle servicios rápidos, fiables y de calidad sobre la estación de intercambio de baterías.
Corriente de carga - cálculo y conocimientos relacionados y preguntas frecuentes
¿Qué es la corriente de carga?
Empezando por lo básico, la corriente es el flujo de electrones o carga. La corriente de carga se refiere a la cantidad de corriente necesaria para cargar una batería de forma óptima. La corriente de carga depende de varios factores, que se tratarán más adelante, pero básicamente, cuanto mayor sea la corriente de carga, más rápido se cargará la batería.
La electroquímica de la corriente de carga en la batería
Los distintos tipos de pilas están hechos de materiales diferentes, lo que provoca reacciones químicas diferentes en ellas. Sin embargo, la idea general de carga y descarga es idéntica en todos los tipos de pilas.
Los electrones migran al exterior de la pila a través de la corriente eléctrica cuando se carga o descarga la pila, mientras que los iones se mueven de un lado a otro. Ambos electrodos parecen bombear y transportar iones hacia dentro y hacia fuera. Cuando una pila produce una corriente, los electrones se mueven del ánodo al cátodo en el exterior de la pila. Al invertir la corriente, la pila puede recargarse; los iones de litio vuelven a intercalarse en el cátodo y los electrones se transfieren de nuevo al ánodo. Esto repone la carga de la batería.
Términos y unidades de la batería en la corriente de carga
Capacidad: La cantidad total de carga/corriente que puede almacenar una batería. Una batería de 100 amperios puede almacenar 100 amperios de corriente.
Ah: Ah significa amperio por hora, es una unidad común de capacidad de las baterías. Una batería de 10 Ah puede dar teóricamente hasta 10 amperios de corriente durante una hora antes de agotarse. En la vida real, pueden agotarse antes debido a pérdidas inesperadas y a ciertos cambios en la química de la batería cuando alcanza niveles bajos.
Tensión: es el término utilizado para describir la diferencia de potencial causada por la diferencia de concentración de iones entre las partes ánodo y cátodo.
Tasa de carga C: Es la velocidad a la que se carga una batería. Una batería con una tasa C de 1 puede pasar de 0% a 100% en una hora.
Corriente de carga máxima: Es el límite superior de la intensidad de corriente que se puede suministrar a una batería y cargarla sin dejar de estar en la zona segura, y puede variar según el tipo de celda de la batería, las especificaciones e incluso el fabricante.
Cambios en la corriente de carga durante el proceso de carga
Las baterías de iones de litio más comunes en nuestras vidas se cargan utilizando el método CC-CV, y la corriente de carga variará un poco a lo largo del proceso de carga.Las baterías de litio se cargan con una corriente baja como 0,1C para asegurar un aumento de tensión constante si la tensión de la batería cae por debajo del valor mínimo (valor de tensión de corte de descarga)....
La batería comienza la fase de carga con corriente constante cuando su tensión supera un umbral determinado. En este proceso, la batería se carga rápidamente con una corriente fuerte y constante. La capacidad de la batería alcanza aproximadamente 85% de su valor nominal a medida que su tensión aumenta rápidamente. Una vez que la tensión alcanza su valor máximo, la tensión de corte de carga, el circuito cambia al modo de carga de tensión constante.
La corriente de carga de la batería disminuye de forma constante, y la velocidad de carga se ralentiza cuando la tensión se mantiene en la tensión de corte de carga. Cuando las baterías están completamente cargadas, la corriente de carga desciende a 0,1C.
Comparación de la corriente de carga de diferentes celdas de batería
Plomo ácido
Una batería de plomo-ácido es un tipo de batería en la que los electrodos son, como su nombre indica, de plomo, y el electrolito es ácido.
La batería de plomo-ácido es un tipo de batería tradicional. Por ello, su coste suele ser bajo. Sin embargo, el electrolito es nocivo. La tensión de funcionamiento y la densidad energética son insuficientes. La forma es restringida, y el peso es denso.
La corriente de carga de la batería es la más baja de las tres, alrededor de 0,1-0,25 C. Esto significa que suele tardar entre 6 y 10 horas en cargarse por completo.
NiMH
Las pilas NiMH son pilas de níquel e hidruro metálico.
Es una versión mejorada de la batería de níquel-cadmio (batería NiCd), que sustituye al cadmio (Cd).La tensión de funcionamiento y la densidad energética son mejores que las de las baterías de plomo-ácido. Sin embargo, el efecto memoria es elevado, al igual que su coste.
La corriente de carga es similar a la de una batería de plomo-ácido y oscila entre 0,1c y 0,2C. La corriente de carga puede variar según los distintos escenarios de aplicación.
La tensión de funcionamiento y la densidad energética son mejores que las de las baterías de plomo-ácido. Sin embargo, su coste es relativamente alto.
Iones de litio
Una batería de iones de litio es una batería que funciona principalmente permitiendo que los iones de litio viajen entre el cátodo y el ánodo. En la actualidad, el níquel, el cobalto, el manganeso y el fosfato de hierro y litio son los materiales catódicos más utilizados en las baterías de iones de litio.
La corriente de carga es mejor que la de las baterías de plomo-ácido. Generalmente, la corriente de carga común está entre 0,2C y 0,2c. En el escenario de aplicación con altos requisitos de corriente de carga, la corriente de carga de las baterías de iones de litio puede alcanzar el máximo entre 0,5C-2C.
En voltaje de la batería de iones de litio y la densidad energética son mucho mejores que en los otros dos tipos de pilas. Es ligera, no tiene efecto memoria y es respetuosa con el medio ambiente. Debido a la baja tasa de autodescarga, la batería dura mucho tiempo. También cuenta con la corriente de carga más alta entre la mayoría de las baterías y un largo ciclo de vida.Debido a que la forma es flexible, puede estar en muchas aplicaciones. El coste, sin embargo, es el más significativo.
Factores que afectan a la corriente de carga de las baterías de litio
En términos generales, la capacidad de la batería, la velocidad de carga, la resistencia interna y otros factores afectarán a la corriente de carga de la batería. Cuanto mayor sea la capacidad de la batería, mayor será normalmente la corriente de carga. Del mismo modo, cuanto mayor sea el ratio de carga, mayor será la corriente de carga y menor el tiempo de carga. En cuanto a la resistencia interna, cuanto mayor sea, menor será la corriente de carga. Además, en el caso de las baterías de iones de litio, la corriente de carga también depende de la fase de carga de la batería.
Las baterías de iones de litio suelen recargarse en un modo de corriente constante-tensión constante. Antes de comenzar la carga, compruebe el voltaje de la batería. Si la batería está casi agotada, la corriente de carga se utilizará para restablecer su tensión, lo que provocará un aumento de la tensión.
A medida que alcanza su nivel de tensión normal, la corriente de carga aumenta significativamente hasta que alcanza 85% de su capacidad. Una vez alcanzado el nivel de tensión objetivo, la corriente de carga disminuye y la batería se carga gradualmente hasta 100%.
Cómo afecta la corriente de carga al rendimiento de la batería
La cantidad de corriente de carga influye significativamente en el ciclo de vida de las baterías de iones de litio.
Aumentar la corriente de carga para cargar las baterías más rápido puede hacer que se sobrecalienten y algunas pueden incendiarse y explotar. En el escenario opuesto, tener una corriente de carga demasiado baja no dañará sus baterías, pero si es demasiado baja, La batería no se puede cargar correctamente.
Cómo elegir la corriente de carga de una batería adecuada para usted
Invertir en una batería de iones de litio casi siempre sale a cuenta a largo plazo. Aunque son más caras que las baterías de plomo-ácido, las de iones de litio duran entre 2 y 3 veces más si se utilizan correctamente que las de sus competidoras.
Como regla general, la corriente de carga máxima de una batería es de alrededor de 10 a 20% de toda su capacidad. Por ejemplo, si tiene una batería de litio de 12 V con una capacidad de 100 Ah, la corriente de carga máxima no debería ser superior a 20 amperios. Es mejor que hable con su proveedor para determinar la tasa de amperios máxima exacta de sus baterías.
Al final, lo mejor es consultar con el fabricante o proveedor de la batería para obtener el amperaje exacto de corriente de carga más adecuado para su batería. Tenemos experiencia en la carga de baterías. Para artículos relacionados, consulte carga de motocicletas, cargador de batería de moto, carga de baterías de vehículos de dos ruedas cerca de mí.
Preguntas frecuentes sobre la corriente de carga de la batería
La corriente de descarga suele ser superior a la de carga en todas las baterías, pero no siempre es proporcional. Una batería de litio puede cargarse por completo en 2 horas, pero puede descargarse por completo en 1 hora.
La corriente de carga depende de la capacidad máxima de la batería, Ah, y no de la tensión nominal de la batería. Por lo tanto, la corriente de carga de una batería de 12 V depende de su capacidad específica y de la velocidad de carga.
La corriente máxima de carga de una batería de plomo-ácido de 100 Ah es de 25 a 50 amperios. La corriente de carga máxima media para baterías de iones de litio de 100 Ah sería de 100 a 200 amperios. Pero cargar a una velocidad tan alta tendría sus problemas, como las elevadas pérdidas de energía y el calor.
Esta es una pregunta un poco delicada. Las baterías de iones de litio tienen diferentes corrientes de carga en diferentes momentos. Un buen cargador es capaz de adaptarse a la situación para proporcionar la mejor corriente de carga. La corriente de carga de una batería de litio para moto es de 0,1 a 0,2C al principio hasta 10%, pasa a 0,5C después hasta llegar a 85% y baja a 0,1 C hasta llegar a 100%.