温度が唯一のバッテリー充電速度の制限ですか?


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急速に充電すると、熱によりバッテリーが破裂する可能性があります。

しかし、バッテリーを冷却するとどうなりますか?十分に冷却すれば、必要な速度で充電できますか?

バテティが冷えている場合、入力電圧を上げて充電速度を上げることはできますか?


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いいえ...化学反応には有限の応答時間があります。
jsotola

サイトへようこそ。これは無料のデザインハウス、宿題回答サービス、またはオンライン技術百科事典ではなく、オンデマンドでコピーされたものではないことをすぐに理解してください。あなたの質問があなたがおそらくあなた自身でできる限りのことをしたことを示しているなら、人々はあなたが次の一歩を踏み出すのを助けます-あなたの投稿はそうではありません、私は恐れています。これまでの作業と調査結果を示す質問を、かなり詳細に修正してください。または、インターネット検索で答えが得られる場合は質問を削除します。繰り返しますが、サイトへの温かい歓迎。
トニーM

1
あなたの編集を再-あなたがすでに与えられた答えを読んだ場合-あなたはどう思いますか???
ソーラーマイク

まだ役に立ちます。ご回答ありがとうございます、@ Solar Mike。
-neverMind9

1
どんなバッテリー?リチウムと鉛酸(例えば)は異なる答えを引き付けるかもしれません。
クリスH

回答:


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あなたは確かにあなたが望むほど速く充電することはできませんが、その過程でバッテリーを冷却し続ければ、実際に充電率を上げることができます。ポイントは、バッテリーを通常よりも冷たくすることではなく、むしろ、バッテリーが熱くならないようにすることです。

たとえば、このテスラバッテリーパックの分解をチェックして、急速充電に必要な冷却システムを明らかにします。


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十分にクールダウンすれば、必要な速度で充電できますか?

いいえ。より速く充電するには、内部抵抗を克服するためにより高い電圧が必要です。電圧が高すぎる場合、バッテリーの化学的性質に応じて、電気分解またはその他の影響による損傷を引き起こす可能性があります。

鉛蓄電池は、水が水素と酸素に分解されるため、電圧がセルごとに〜2.45Vに達すると「ガス」になります。これにより、「濡れた」鉛蓄電池は電解質を失い、ガス混合物は爆発の危険性があります。密閉型鉛蓄電池は、一定量のガスを吸収および再結合できますが、圧力が高くなりすぎると排気されます。バッテリーをあまり加熱しない低電流でも、鉛蓄電池を充電できる速度を制限する主な要因は、ガス電圧を下回らないようにすることです。ガス発生を無視してさらに速く充電しようとすると、気泡により有効電解質密度とプレート表面積が減少するため、充電効率が劇的に低下する可能性があります。

また、高電圧は、腐食、絶縁破壊、端子間のアーク放電などを引き起こす可能性があります。したがって、すべての内部部品を何らかの形で維持できたとしても、「必要なだけ」電圧を上げて充電速度を上げることはできませんバッテリーの冷却。

ただし、バッテリーの種類によっては、少なくとも充電サイクルの一部で、充電電流を公称レートを大きく超えることができます。

Nicadバッテリーを充電するときの化学反応は吸熱性であるため、バッテリーは充電中に自然に冷却されます。オーミック損失を低く抑えるために厚板と相互接続がある場合、Nicadバッテリーはフル充電の直前まで非常に高い電流で充電できます。ただし、フル充電に達するとすぐに電流をオフにする必要があります。そうしないと、急速に加熱されて内部圧力が上昇し、通気や短絡が発生する可能性があります。

「定電流」フェーズでは、高出力のリチウムイオン電池も非常に急速に充電できます。リチウムイオン電池は充電効率が非常に高いため、通常充電中に熱くなりません。主な制限要因は、(非常に薄い)セパレータが高電圧で短絡する可能性が高くなることです。一部のハイパワーリポは、最大15Cの充電レートに対応しています-4分でフルからフルまで!ただし、最大電圧は厳密に制限されているため、最後の20%は電流を減らす必要があるため、100%の充電に達するまでの時間が長くなります。


@BruceAbbott、あなたはとても知識が豊富です。
-neverMind9

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バッテリーを充電または放電できる速度に対する化学的な制限の多くは、実際に温度が下がると悪化します。

たとえば、冷たいバッテリーでの電荷キャリアの移動度は、暖かいバッテリーでの移動度よりも低くなります。それにより、内部抵抗が高くなります。そのため、充電はそれほど速く移動しないため、充電も放電もできません。

冬の寒い日には、スターターバッテリーは車を始動するのに苦労します。充電については、すべて同じです。


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「アクティブ冷却を使用してバッテリーを30°Cに保つ場合、電流を増やし続けることができますか?」のような質問を解釈しました。氷点下の温度に冷却した場合はどうなりますか。
パイプ

うーん、その場合、あなたは本当に答えを書く必要があります(はい、それは限界内で助けになりますが、電極電流の技術的な境界を見つけ、それでも可動性が制限されているため)!(私はそれを支持します。)
マーカスミュラー

@pipe、ただしバッテリーのどの部分-ケース(またはカスタムパックの個々のセルの外側)のみを冷却できますが、それは熱が発生する場所ではない可能性が高く、より重要な要因がたくさんありますバッテリーの材料を選択する際の熱伝導率
クリスH

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@pipeは、アクティブ冷却を使用してバッテリーを30°Cに保つことができないということです。バッテリーは熱伝導体ではないため、冷却システムがある外部と、熱が発生するバッテリーの内部との間に温度勾配があります。内側を30に保とうとすると、外側の層は冷たくなり、充電もされません。外側を30に保つと、内側が熱くなります。
マーク

@Mark私は質問をしていないので、なぜ私に答えているのかわかりません。バッテリーについてこれをすべて知っている場合は、回答を投稿してください。
パイプ

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充電が速すぎると、熱伝達が瞬間的ではないため、プレートが熱膨張により座屈し、局所的な«ショート»が発生し、壊滅的な障害を引き起こす可能性があります。

そして、はい、それが行われたのを見ました:ハイレート充電器は12vバッテリーで24vに設定されています:誰かがパンの短いスライスを...

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