온도가 유일한 배터리 충전 속도 제한입니까?


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너무 빨리 충전하면 열로 인해 배터리가 폭발 할 수 있습니다.

그러나 배터리를 식히면 어떻게됩니까? 충분히 식히면 원하는만큼 빨리 충전 할 수 있습니까?

배터리가 차가울 경우 입력 전압을 높여 충전 속도를 높일 수 있습니까?


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아니요 ... 화학 반응에는 유한 응답 시간이 있습니다.
jsotola

사이트에 오신 것을 환영합니다. 이것은 무료 디자인 하우스, 숙제 응답 서비스 또는 온라인 기술 백과 사전이 아니며 필요에 따라 귀하에게 복사 된 것이 아님을 금방 알 수 있습니다. 귀하의 질문에 귀하가 할 수있는 것만 큼 많은 일을했다고 귀하의 게시물에 표시되지 않는 것이 있으면 사람들이 다음 단계를 밟을 수 있도록 도와 줄 것입니다. 지금까지의 연구 결과와 결과를 상당히 자세하게 수정하십시오. 또는 인터넷 검색으로 답이 나오면 질문을 삭제하십시오. 다시 한 번이 사이트에 오신 것을 환영합니다.
TonyM

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이미 답변을 읽었다면 어떻게 생각하십니까 ???
Solar Mike

여전히 도움이됩니다. 답변 해 주셔서 감사합니다, @Solar Mike.
neverMind9

1
어떤 종류의 배터리? 리튬과 납산 (예를 들어)은 다른 대답을 이끌어 낼 수 있습니다.
Chris H

답변:


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확실히 원하는만큼 빨리 충전 할 수는 없지만 과정에서 배터리를 계속 냉각 시키면 충전 속도를 높일 수 있습니다. 요점은 배터리를 평소보다 차갑게 만드는 것이 아니라 오히려 뜨거워지는 것을 방지하려는 것입니다.

예를 들어, Tesla 배터리 팩의 분해 를 확인하여 빠른 충전에 필요한 냉각 시스템을 확인하십시오.


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충분히 식 으면 원하는만큼 빨리 충전 할 수 있습니까?

아니요. 더 빨리 충전하려면 내부 저항을 극복하기 위해 더 높은 전압이 필요합니다. 전압이 너무 높으면 배터리 화학 반응에 따라 전기 분해 또는 기타 영향 으로 인한 손상이 발생할 수 있습니다 .

납 배터리는 물이 수소와 산소로 분해되어 셀당 ~ 2.45V에 도달하면 '가스'가됩니다. 이로 인해 '습식'납 배터리가 전해질을 잃게되고 가스 혼합물은 폭발 위험이 있습니다. 밀봉 된 납산 배터리는 특정 양의 가스를 흡수하고 재결합 할 수 있지만 압력이 너무 높아지면 배기됩니다. 가스 전압을 낮추어야하는 것은 배터리를 많이 가열하지 않는 낮은 전류에서도 납 배터리를 얼마나 빨리 충전 할 수 있는지를 결정하는 주요 요인입니다. 가스 발생을 무시하고 더 빠르게 충전하려고하면 효과적인 기포 밀도와 판 표면적을 감소시키는 가스 기포로 인해 충전 효율이 크게 떨어질 수 있습니다.

고전압은 또한 부식, 절연 파괴, 단자 간 아크 등을 증가시킬 수 있습니다. 따라서 모든 내부 부품을 어떻게 든 관리 할 수 ​​있더라도 더 빠른 충전 속도를 얻기 위해 '원하는만큼'전압을 증가시킬 수는 없습니다. 배터리 냉각

그러나 일부 배터리 화학을 사용하면 적어도 충전주기의 일부에 대해 공칭 속도 이상으로 충전 전류를 크게 늘릴 수 있습니다 .

Nicad 배터리를 충전 할 때의 화학 반응은 흡열 이므로 충전하는 동안 배터리가 자연적으로 냉각됩니다. 옴 손실을 낮게 유지하기 위해 두꺼운 판과 인터커넥트가있는 경우 Nicad 배터리는 완전 충전 직전까지 매우 높은 전류로 충전 할 수 있습니다. 그러나 완전 충전에 도달하자마자 전류를 차단해야합니다. 그렇지 않으면 전류가 빠르게 가열되어 내부 압력이 높아져 배기 및 / 또는 단락 될 수 있습니다.

고전력 리튬 이온 배터리는 '정전류'단계에서 매우 빠르게 충전 할 수 있습니다. 리튬 이온 배터리는 충전 효율이 매우 높으므로 충전 중에는 일반적으로 뜨겁지 않습니다. 주요 제한 요소는 높은 전압에서 (매우 얇은) 분리기가 단락 될 가능성이 증가한다는 것입니다. 일부 고전력 Lipos는 최대 15C 충전 속도로 4 분 만에 평평함에서 완전 충전까지 가능합니다! 그러나 최대 전압이 엄격하게 제한되므로 마지막 20 % 동안 전류를 줄여야 100 % 충전 시간이 훨씬 길어집니다.


@BruceAbbott, 당신은 매우 지식이 있습니다.
neverMind9

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배터리를 충전 또는 방전 할 수있는 속도에 대한 화학적 한계는 온도가 낮아질수록 실제로 악화 됩니다.

예를 들어, 차가운 배터리의 충전 캐리어 이동성은 따뜻한 배터리의 이동 캐리어보다 낮습니다. 내부 저항이 높아집니다. 따라서 충전 속도가 빠르지 않기 때문에 충전 또는 방전 속도가 빠릅니다.

그렇기 때문에 추운 겨울철에 스타터 배터리는 자동차를 시동하는 데 어려움을 겪습니다. 단순히 많은 전류를 공급할 수 없기 때문입니다. 충전의 경우 모두 동일합니다.


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나는 "활성 냉각을 사용하여 배터리를 30 ° C로 유지하면 전류를 계속 증가시킬 수 있습니까?"와 같은 질문을 더 해석했습니다. 영하의 온도로 식히면 어떻게됩니까?
파이프

흠, 그렇다면, 당신은 광산을 보완하기 위해 실제로 답변을 작성해야합니다 (그렇습니다. – 나는 그것을 표명했다.
Marcus Müller

@pipe, 그러나 배터리의 어느 부분-케이스 (또는 사용자 정의 팩의 개별 셀 외부) 만 식힐 수는 있지만 열이 발생하는 곳은 아니며 가능성보다 더 많은 요소가 있습니다. 배터리 재료 선택시 열 전도성
Chris H

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@pipe, 능동 냉각을 사용하면 배터리를 30 ° C로 유지할 수 없습니다 . 배터리는 열전도 체가 아니므로 냉각 시스템이있는 외부와 열이 생성되는 배터리의 용기 사이의 온도 구배를 갖게됩니다. 내부를 30으로 유지하려고하면 외부 레이어가 차가워지고 충전되지 않습니다. 외부를 30으로 유지하면 내부가 더워집니다.
Mark

@Mark 질문을하지 않아서 왜 대답을했는지 잘 모르겠습니다. 배터리에 대해이 모든 것을 알고 있다면 답변을 게시해야합니다.
파이프

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너무 빨리 충전하면 열 전달이 순식간에 일어나지 않기 때문에 열팽창으로 인해 판이 버클 링되어 현지화 된 단락이 발생하여 치명적인 오류가 발생할 수 있습니다.

그리고 그렇습니다, 그것이 보였습니다 : 12v 배터리에서 24v로 설정된 고속 충전기 : 덩어리가 아닌 몇 조각으로 ...

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