通常の充電器でリチウム電池を充電できますか

一般的に、リチウムイオン電池は、特定の条件が満たされない限り、標準の充電器で充電することは推奨されません。場合によっては可能ですが、従来の充電器のほとんどは、リチウムイオン電池の正確な電圧と電流の要件を満たすことができません。このセクションでは、さまざまな充電器に対するリチウムイオン電池の反応について説明し、Keheng が提供するような専用のリチウムイオン電池充電器を使用することが、電池の健全性と性能を維持するために最適な選択肢となることが多い理由について説明します。

適切なリチウムイオン電池充電器の選択: リチウムイオン電池とSLA電池の充電特性の違いを理解する

リチウムイオン電池と SLA 電池の充電吸収特性を理解することは、適切なリチウムイオン電池充電器を選択する上で重要です。これらの電池は、充電プロファイルが大きく異なります。SLA 電池は通常、定電流、定電圧 (または吸収段階)、フロート充電の 3 段階を使用します。一方、リチウムイオン電池充電器は、定電流と定電圧の 2 段階でのみ動作します。

SLA バッテリー充電プロセス

SLA バッテリーの初期段階は定電流段階であり、この段階でバッテリーは大部分の充電を受けます。たとえば、12V 20Ah SLA バッテリーは、総容量の約 3% に達するまでに約 4 ～ 80 時間かかります。このレベルに達すると、プロセスは定電圧または吸収段階に移行します。この段階では、充電の最後の 20% が完了します。これは最初の段階と同じくらい長く続き、総充電時間の約 50% を占めます。最終段階のフロート充電では、バッテリーが完全に充電された状態を保ち、自己放電を防止します。これによりバッテリーの寿命が延びますが、総充電時間も長くなります。

リチウムイオン電池の充電が速い理由

リチウムイオン電池の充電は、はるかに簡単で高速です。リチウムイオン電池充電器を使用すると、第 99 段階 (定電流) で電池を容量の 1% まで充電します。残りの XNUMX% は第 XNUMX 段階の定電圧で、SLA 電池の吸収段階よりもはるかに短くなります。この簡素化されたプロセスにより、リチウムイオン電池は同じ容量の SLA 電池よりも XNUMX 倍速く充電できます。

たとえば、12.8V 20Ah のリチウムイオン バッテリーは約 2.5 時間でほぼフル充電になりますが、同等の SLA バッテリーでは 6.5 時間以上かかる場合があります。この急速充電機能により、リチウムイオン バッテリー チャージャーは、ゴルフ カート、ボート システム、バックアップ電源ソリューションなどのアプリケーションに最適です。

電圧プロファイルの重要性

SLA バッテリーとリチウムイオン バッテリーの重要な違いは、電圧プロファイルにあります。完全に充電された 12V SLA バッテリーは通常約 12.7V に達しますが、リチウムイオン バッテリーは完全に充電されると 13.4V まで達することがあります。この狭い電圧範囲は、リチウムイオン バッテリーの最適なパフォーマンスと寿命を保証するために重要であり、Keheng が提供するようなリチウム技術用に特別に設計された充電器を使用する必要があることを示しています。

標準密閉鉛蓄電池 (SLA) 充電器でリチウムイオン電池を充電する場合、電圧要件が変動するため、問題が生じます。SLA 充電器を使用すると、リチウムイオン電池が過充電または充電不足になる可能性があります。これらの問題を防ぐには、リチウムイオン電池の正確な電圧要件に合わせて特別に設計されたユニバーサル リチウムイオン電池充電器を使用することが不可欠です。

リチウムイオン電池を充電する最良の方法は、CC/CV (定電流/定電圧) 充電アルゴリズムを採用したリチウムイオン電池専用の充電器を使用することです。これにより、安全で効率的な充電が保証されます。継続的にトリクル充電する SLA 充電器とは異なり、リチウムイオン電池充電器は電池がフル容量に達すると充電を停止するため、過充電を防止できます。

SLA充電構成に対するリチウムイオン電池の反応

よくある質問は、SLA 充電器でリチウムイオン電池を充電するのは安全かどうかです。簡単に答えると、はい、ただし条件付きです。これを理解するには、特に異なる電池タイプ用に設計された充電器を使用する場合に、SLA 電池と比較してリチウムイオン電池がどのように電荷を吸収するかを調べる必要があります。

SLA 充電器を使用してリチウムイオン電池を充電する際の主な問題は、充電曲線の不一致です。ほとんどの SLA 充電器は、13.8V ～ 14.7V の定電圧範囲内で動作します。リチウムイオン電池を約 13.8V で充電すると、内部抵抗が低くなるため、充電時間の 95% で総容量の 90% に達することができ、エネルギーの吸収が速くなります。

ただし、AGM バッテリーの一般的な電圧である 14.6V 前後の高電圧では、リチウムイオン バッテリーは充電時間の 99% で容量の 95% に達することができます。つまり、電圧が高いほど充電効率が高くなり、リチウムイオン バッテリーがすぐに全容量に達するようになります。

SLA充電器による充電時間の延長

SLA 充電器でリチウムイオン電池を充電することは技術的には可能ですが、専用のリチウムイオン電池充電器よりも充電時間が長くなります。たとえば、20Ah のリチウムイオン電池を標準のリチウムイオン充電器で充電する場合、約 2.5 時間かかります。一方、SLA 充電器を使用すると、同じ電池をフル充電するのに最大 5 時間かかる場合があります。これは、SLA 充電構成がリチウムイオン電池に適していないため、定電圧フェーズでのエネルギー吸収効率が低下するためです。

充電時間は長くなりますが、SLA 構成で充電すると、リチウムイオン バッテリーは一般的な SLA バッテリーよりも速く充電されます。これは、バルク充電フェーズでより多くのエネルギーを吸収し、より短時間でより高い充電状態に到達できるというリチウムイオン バッテリーの固有の特性によるものです。最適化されていない充電器を使用した場合でも、リチウムイオン バッテリーの充電速度は通常、SLA バッテリーよりも優れています。

SLA充電器の使用に伴う潜在的なリスク

SLA 充電器でリチウムイオン電池を充電することは技術的には可能ですが、重要な考慮事項があります。まず、SLA 充電器には脱硫モードやバッテリー切れ検出機能があってはなりません。脱硫モードでは、過放電した SLA 電池を回復するために高電圧パルスを使用しますが、リチウムイオン電池が損傷し、BMS がシャットダウンする可能性もあります。同様に、バッテリー切れ検出モードでは、保護モードのリチウムイオン電池が誤ってバッテリー切れであると識別され、充電が開始されない可能性があります。

さらに、リチウムイオン電池の充電電圧は SLA 電池よりも敏感です。許容範囲外の出力電圧の充電器を使用すると、電池セルが損傷し、寿命が短くなったり、永久的な損傷が生じたりします。このため、これらの特定の要件に合わせて設計された専用のリチウムイオン電池充電器または汎用リチウムイオン電池充電器の使用をお勧めします。

リチウムイオン電池の最適な充電方法

リチウムイオン電池を充電する際に最適な結果を得るには、特定の電圧要件を順守することが重要です。充電効率は、さまざまな電圧範囲で大幅に異なります。たとえば、電圧範囲の下限 (13.8V) に設定された充電器を使用すると、リチウムイオン電池は急速に 95% の充電状態 (SOC) に到達できます。これは通常、同じ時間枠内で 80% の SOC にしか到達できない鉛蓄電池よりも高速です。逆に、吸収ガラスマット (AGM) 電池の一般的な充電電圧である上限 (14.6V) では、リチウムイオン電池はさらに迅速に 100% の SOC に到達できるため、鉛蓄電池に比べて優れた充電能力がさらに実証されています。

鉛蓄電池充電器の使用は理想的な選択ではありませんが、他に選択肢がない場合の一時的な解決策として役立ちます。ただし、最適なパフォーマンスを確保し、バッテリー寿命を延ばすには、リチウムイオン電池の特定の充電要件を満たす Kehong Tech リチウムイオン電池充電器を使用することを強くお勧めします。このアプローチはリスクを最小限に抑え、最適なパフォーマンスを保証するため、より安全で効率的な長期的ソリューションになります。

鉛蓄電池充電器でリチウムイオン電池を充電する際の潜在的なリスク

鉛蓄電池充電器を使用してリチウムイオン電池を充電する場合、損傷の可能性が懸念されます。その影響は、充電器の特定の機能と電池の使用状況に大きく依存します。標準的な鉛蓄電池充電器はすぐに損傷を引き起こすことはありませんが、長期的な損傷を避けるためにいくつかの重要な要素を考慮する必要があります。

リスクを理解する

鉛蓄電池充電器を使用してリチウムイオン電池を充電する場合の主な懸念事項は、脱硫充電やフロート充電などの充電器の特定の充電モードです。過放電した鉛蓄電池を高電圧パルスを送信して回復させることを目的とした脱硫モードは、リチウムイオン電池に特に損傷を与える可能性があります。これらの高電圧パルスにより、バッテリー管理システム (BMS) がシャットダウンしたり、深刻な場合にはバッテリーの内部セルが損傷したりする可能性があります。

同様に、鉛蓄電池充電器にフロート充電モードが含まれている場合も、リチウムイオン電池にリスクをもたらす可能性があります。このモードでは、バッテリーが完全に充電された後も小さな電流が流れ続けますが、これはリチウムイオン電池には不要です。リチウムイオン電池は自己放電率が低いため、長期間にわたって 100% SOC を維持する必要はありません。フロート充電に長期間さらされると、バッテリーの全体的な寿命が短くなり、過熱を引き起こす可能性もあります。

鉛蓄電池充電器の充電容量の限界

鉛蓄電池充電器を使用する主な欠点は、リチウムイオン電池を完全に充電できないことです。たとえば、20Ah のリチウムイオン電池を標準の鉛蓄電池充電器で充電した場合、総容量の 90 ～ 95% しか充電できない場合があります。この制限は、鉛蓄電池充電器と専用リチウムイオン電池充電器の動作電圧範囲がわずかに異なるために発生します。したがって、この電圧差により、リチウムイオン電池は完全に充電されず、電池の利用可能な容量が制限されます。

電力需要が高いアプリケーションの場合、これによりパフォーマンスが低下したり、実行時間が短くなったりする可能性があります。ただし、需要が低いシナリオでは、この違いはそれほど顕著ではない可能性があります。バッテリー容量の最大化が主な目的である場合は、専用の Kehong Tech リチウムイオン バッテリー チャージャーを選択することを強くお勧めします。

日常使用と長期保管に関する考慮事項

考慮すべきもう 1 つの重要な要素は、リチウムイオン バッテリーを日常的に使用するか、または長期間充電器に接続したままにするかということです。バッテリーが頻繁に充電および放電される高サイクル アプリケーションでは、脱硫モードやフロート充電モードがなくても、鉛蓄電池充電器によって直ちに損傷が発生することはありません。このような場合、充電器を長期間接続しないと、有害な影響が生じる可能性があります。

ただし、バッテリーを充電器に接続したまま長時間放置することが予想される場合は、バッテリーが完全に充電された後に取り外すことをお勧めします。リチウムイオンバッテリーを鉛蓄電池充電器に接続したまま長時間放置すると、不要な摩耗や損傷が発生する可能性があります。

保管中に SLA 充電器で Li-ion バッテリーを充電すると、意図せず浮動充電が発生し、バッテリーの状態が悪くなる可能性があります。Li-ion バッテリーは完全に充電された状態ではなく、約 50% 充電された状態で保管するのが最適なので、使用していないときはバッテリーを外しておく必要があります。

SLA 充電器の使用に関するベスト プラクティス

SLA 充電器を使用して Li-ion バッテリーを充電する必要がある場合は、潜在的なリスクを最小限に抑えるために次のベスト プラクティスに従ってください。

• 硫酸化モードを避ける: SLA 充電器にサルフェーション モードがある場合は、使用しないでください。このモードに関連する高電圧パルスにより、リチウムイオン バッテリーが損傷したり、バッテリー管理システム (BMS) がシャットダウンしたりする可能性があります。
• 充電後に切断する: バッテリーがフローティング充電モードのままにならないようにするには、バッテリーが完全に充電されたら必ずリチウムイオン バッテリーの接続を外してください。
• 電圧を監視する: 充電中は定期的にバッテリー電圧をチェックし、安全な範囲内に保たれていることを確認してください。電圧が推奨範囲を超えた場合は、直ちに充電を中止してください。
• 専用のリチウムイオンバッテリー充電器に交換する: 最適なパフォーマンスと安全性を確保するため、リチウムイオン バッテリー チャージャーに交換してください。専用のリチウムイオン バッテリー チャージャーは、互換性のない電圧設定によって生じる可能性のある損傷を防ぐために、適切な充電プロファイルを使用します。

SLA 充電器は高サイクルアプリケーションで使用できますか?

バッテリーが頻繁に充電および放電される高サイクル アプリケーションでは、標準の SLA 充電器を使用しても、充電器に硫酸化などの機能がなければ、大きな問題は発生しない可能性があります。これは、充電器の接続時間が不十分で、浮動充電や過熱が発生しないためです。ただし、バッテリーが最大容量に達しない場合があり、充電間の有効実行時間が短くなる可能性があることに注意してください。

結局のところ、バッテリーの性能と寿命を向上させるには、常にリチウムイオン バッテリー チャージャーを使用するのが最も安全な選択です。SLA チャージャーは一時的に使用することもできますが、可能な限り専用のリチウムイオン バッテリー チャージャーに交換することをお勧めします。

リチウムイオン電池は電源で充電できますか?

簡単に言えば、はい。ただし、電源には充電フェーズ中の自動電流調整のための安全機能が組み込まれていないため、電圧と電流の設定には特別な注意を払う必要があります。したがって、過充電やバッテリーセルの損傷を防ぐために、注意深い監視が不可欠です。

充電用電源を安全に使用する方法

リチウムイオン電池を安全に充電するには、次の重要な手順に従うことが重要です。

• 適切な電圧制限を設定する: 出力電圧が特定のタイプのリチウムイオン電池に応じて設定されていることを確認してください。標準のリチウムイオン電池の場合、電圧は電池 4.20 個あたり 4V に設定する必要があります。リン酸鉄リチウム (LiFePO3.65) 電池の場合、電圧制限は電池 XNUMX 個あたり XNUMXV です。別のタイプのリチウムイオン電池を使用している場合は、続行する前に製造元の推奨電圧制限を確認してください。安全な電圧範囲を超えると、過熱や電池の永久的な損傷を引き起こす可能性があります。
• 電流制限を1Cに設定する: 充電電流は最大 1C に制限する必要があります。たとえば、2000mAh のバッテリーを充電する場合、電流は 2A を超えてはなりません。電流を高く設定しすぎると、過度の熱が発生し、バッテリーが損傷する可能性があります。
• 充電プロセスを注意深く監視する: 電源を使用してリチウムイオン電池を充電する場合、充電プロセス全体を通じて電圧と電流の安全性と効率を監視することが重要です。

バッテリー充電プロセスの概要

リチウムイオン電池の充電プロセスは、電池から最大電流を引き出すことから始まります。電圧が設定値（標準的なリチウムイオン電池の場合、セルあたり 4.20V など）に近づくと、電流が減少し始めます。この段階は定電圧段階と呼ばれ、電池が完全に充電されるまで電流が徐々に減少します。

電流が初期値の3%に低下したら充電を停止します

市販のリチウムイオン電池充電器とは異なり、電池が完全に充電された後、電源は自動的に充電を停止しません。過充電を防ぐために、電流が初期充電電流の約 3% に低下したら充電を中止することが重要です。たとえば、初期電流が 2A に設定されている場合、電流が 0.06A を下回ったら充電を停止する必要があります。

電源と専用リチウムイオン電池充電器の使用

電源装置を使用してリチウムイオン電池を充電することはできますが、専用のリチウムイオン電池充電器に備わっている基本的な安全機能がありません。市販の充電器は、正確な充電電圧の維持や、電池が完全に充電されると自動的に電源が切れるなど、リチウムイオン電池の独自の特性に合わせて特別に設計されています。電源装置に頼るには手動監視が必要であり、人為的ミスのリスクが高まります。

さらに、市販のリチウムイオン電池充電器は、定電圧フェーズ中に電流を減らして、電池への不要なストレスを最小限に抑えます。対照的に、実験室の電源は設定された電流を供給し続けるため、注意深く監視しないと過充電につながる可能性があります。したがって、可能な限り、専用の Keheng リチウムイオン電池充電器を使用することをお勧めします。

マルチメーターでバッテリー充電を測定する

リチウムイオン電池の充電状態を追跡するには、マルチメーターを使用して電圧を測定できます。単一セルのリチウムイオン電池の場合、電圧は約 3.0V (放電) から 4.20V (完全充電) まで徐々に上昇します。複数のセルを連続して充電する場合は、各セルの電圧にバッテリー パック内の電池の数を掛けるだけです。電源ディスプレイを使用して、充電電流と電圧を監視することもできます。

充電電流がゼロに近づくと（たとえば、0.01A 未満）、バッテリーは完全に充電されたとみなされます。この時点で、過充電を防ぐために、すぐにバッテリーを外してください。

電源使用時の注意事項

リチウムイオン電池を電源で充電する場合は、安全を確保するために特定の予防措置を講じる必要があります。

– バランスの確保: 複数のセルを連続して充電する場合は、バッテリー パックにバランス調整機能を備えたバッテリー管理システム (BMS) が搭載されていることを確認します。これにより、各バッテリーの電圧が均等に維持され、単一のバッテリーの過充電が防止されます。
– 過充電を避ける: バッテリーが完全に充電された後は、電源に接続しないでください。過充電は過熱や膨張を引き起こし、安全上の危険をもたらす可能性があります。
– 温度を監視する: 充電プロセス中はバッテリーの温度を注意深く監視してください。バッテリーが過熱した場合は、充電プロセスを直ちに停止する必要があります。

最終的な提言

特定の状況では、実験室の電源を使用してリチウムイオン電池を充電できますが、これは最も信頼性が高く安全な方法ではありません。リチウムイオン電池を充電する最良の方法は、これらの電池の独自の充電要件を満たすように特別に設計された専用の Keheng リチウムイオン電池充電器を使用することです。これにより、電池が安全かつ効率的に充電され、過充電や損傷のリスクが最小限に抑えられます。

まとめ：

場合によっては、電源または鉛蓄電池充電器を使用してリチウムイオン電池を充電すると効果的ですが、細心の注意が必要です。充電器に脱硫モードまたはフロート充電モードがないことを常に確認し、電圧と電流を注意深く監視してください。最良の結果を得るには、Keheng リチウムイオン電池充電器が最も安全で効果的な選択肢であり、過充電や損傷のリスクを回避しながらバッテリーが最大容量に達することを保証します。