Zusammenfassung:
Es ist eine schlechte Idee, aber oft nicht tödlich.
YMMV.
Eine grobe BOTE-Berechnung legt nahe, dass es schnell genug wäre, die maximal zulässige Laderate einer Zelle zu verdoppeln, wenn Zellen mit einem Ungleichgewicht von beispielsweise 0,3 V an den Zellen fest miteinander verbunden und unmittelbar nach dem Anschließen aufgeladen würden.
Wenn die Batterien nicht fest an der Batterie angeschlossen sind, sondern zu einem gemeinsamen Stromversorgungspunkt führen, laden Sie sie nach dem Zusammenschalten etwa 10 Minuten lang nicht auf * sollte * einen ausreichend sicheren Selbstausgleich ermöglichen. Das Hinzufügen eines sehr kleinen Widerstands in jedes Batteriekabel oder das Sicherstellen von Kabeln mit einem minimalen Widerstand würde diesen Prozess unterstützen. Siehe Text.
Die existierende Faustregel ist wahrscheinlich eine empirische, die auf den praktischen Gründen für die Richtlinie im obigen Absatz beruht - siehe Text.
- Ein gegenseitiger Ausgleich "auf der Bank" vor der Installation mit einem Widerstand oder einem speziell dafür gebauten bidirektionalen Strombegrenzer wäre eine gute Idee.
KEINE verbindliche Aussage. Ich habe LiIon-Zellen noch nie hart parallelisiert.
Aber ich habe viele allgemeine Batterieerfahrungen und habe über dieses spezielle Problem vorher nachgedacht.
Harte Parallelen sollten nach Möglichkeit vermieden werden. Mit moderner Elektronik ist es denkbar einfach, einen Schalter zu erstellen, der beim Laden und Entladen unabhängige Strompfade ermöglicht.
Die "Faustregel" kann auf Erfahrung beruhen und dies kann wiederum auf dem Auftreten von Batterieanschlusswiderständen beruhen - siehe unten.
Wenn Sie Zellen haben, deren Bereich für eine maximale Frequenz von 1 ° C ausgelegt ist, und Sie zwei bei 2 ° C aufladen, kann sich die Ladung ungleichmäßig verteilen, und außerdem können beträchtliche Interzellenströme auftreten. Das Nettoergebnis ist, dass (wie mir scheint) Sie leicht genug eine einzelne Zelle Rate Charge Rate verdoppeln könnten.
Noch einfacher ist es, wenn Sie einen geringen Spannungsabfall von der Batterie tolerieren können, wenn Sie in jedes Kabel einen geringen Widerstand von beispielsweise 0,1 V bei voller Ladung einbauen, um erhebliche Unterschiede mit minimalem Effekt zu erzielen. Wenn der maximale Ladezustand 1 ° C beträgt (bei vielen LiIons üblich, manche Hersteller erlauben bis zu 2 ° C), ist R ~ = 0,1 ° C (C = Ah Kapazität in Ampere). So kann z. B. eine 18650-Zelle (kein LiPo, aber dasselbe Prinzip) eine Kapazität von 2Ah haben, sodass R = 0,1 / 2 = 0,05 Ohm. Sie können so etwas erreichen, indem Sie nur zwei Batterieleitungen verwenden, um die Zellen zu verbinden, anstatt eine feste Verbindung zwischen den Zellen herzustellen und eine einzige Leitung zu verwenden. Wenn 1C (2 A Ladung zwischen unsymmetrischen Batterien fließt, beträgt der Abfall 0,2 V - also 0. Eine Unsymmetrie von 2 V beim erstmaligen Anschließen wird innerhalb der Spezifikation berücksichtigt, wenn Sie nur den Batterie-zu-Batterie-Ausgleich berücksichtigen. Als sehr grobe Faustregel gilt, dass die LiIon-Kapazität im Konstantstrom-Ladebereich um etwa 6% pro 0,1 V zunimmt. (Dies basiert auf einer schnellen mentalen Berechnung von Vmin = 3,0 V, Vmax = 1,2 V, Kapazität bei konstantem Spannungssockel ~ ~ 80%, lineare Kapazitätsänderung mit Spannungsänderung). Die Kapazität ist NICHT linear mit der Spannungsänderung, aber es gibt uns eine Idee. Eine Differenz von beispielsweise 0,2 V ~~~ = 2 × 6% = 12% von C. Wenn der Ausgleichsstrom zwischen den Zellen = 1 C ist, dauert dies ~~ 12% × 1 Stunde = ~ 7 Minuten. Wenn Sie also zwei Zellen mit> = (R / 0.1C) Leitungswiderstand in den Leitungen und der jeweiligen Zelle parallel verbinden s basiert auf einer schnellen mentalen Berechnung von Vmin = 3,0 V, Vmax = 1,2 V, Kapazität bei konstantem Spannungssockel ~ ~ 80%, lineare Kapazitätsänderung mit Spannungsänderung). Die Kapazität ist NICHT linear mit der Spannungsänderung, aber es gibt uns eine Idee. Eine Differenz von beispielsweise 0,2 V ~~~ = 2 × 6% = 12% von C. Wenn der Ausgleichsstrom zwischen den Zellen = 1 C ist, dauert dies ~~ 12% × 1 Stunde = ~ 7 Minuten. Wenn Sie also zwei Zellen mit> = (R / 0.1C) Leitungswiderstand in den Leitungen und der jeweiligen Zelle parallel verbinden s basiert auf einer schnellen mentalen Berechnung von Vmin = 3,0 V, Vmax = 1,2 V, Kapazität bei konstantem Spannungssockel ~ ~ 80%, lineare Kapazitätsänderung mit Spannungsänderung). Die Kapazität ist NICHT linear mit der Spannungsänderung, aber es gibt uns eine Idee. Eine Differenz von beispielsweise 0,2 V ~~~ = 2 × 6% = 12% von C. Wenn der Ausgleichsstrom zwischen den Zellen = 1 C ist, dauert dies ~~ 12% × 1 Stunde = ~ 7 Minuten. Wenn Sie also zwei Zellen mit> = (R / 0.1C) Leitungswiderstand in den Leitungen und der jeweiligen Zelle parallel verbindenLaden Sie sie nicht etwa 10 Minuten nach dem Herstellen der Verbindung auf. "Wahrscheinlich ist alles in Ordnung" [tm]. Der Batteriebetrieb unmittelbar nach dem Zusammenschalten ist in Ordnung.
Auswirkung auf das Laden und Entladen: Da das oben Gesagte eine Interzellentransferrate von etwa 2 ° C ermöglicht und Zellen normalerweise nicht mit einer Rate von 1 ° C entladen werden (Laptopbenutzer schätzen normalerweise einen Batteriebetrieb von mehr als einer Stunde), reicht der Widerstand aus, um eine Heath-Robinson-Verbindung herzustellen Der Schutz hätte nur minimale Auswirkungen auf die Zellenentladungsspannung. Wenn das Laden mit maximaler Kapazität über diese Widerstände erfolgt, wird die Zellenspannung entsprechend reduziert, aber wenn das System vom Konstantstrom in den Konstantspannungsmodus wechselt, sinkt der Strom und das Batteriepotential wird aufgebaut. Der Nettoeffekt besteht also darin, die Ladezeiten geringfügig zu verlängern.