Che succede se le batterie agli ioni di litio si scaricano completamente?

È risaputo che le batterie agli ioni di litio non devono essere completamente scariche. Ma a volte si scaricano profondamente, sebbene nei monitor fotovoltaici ci siano degli allarmi. Va bene che il dispositivo rimanga a lungo in tale stato (e si ricarichi solo quando il dispositivo è nuovamente necessario dopo un anno) o deve essere ricaricato il prima possibile? In altre parole, la batteria era completamente scarica. Ora ho bisogno di conoscere il modo migliore per evitare ulteriori danni alla batteria. Devo ricaricarla immediatamente o lasciarla in uno stato di scarica profonda fino a quando non ne ho bisogno di nuovo?

Conseguenze della scarica completa di una batteria agli ioni di litio

No, non va affatto bene avere un batteria a ioni di litio completamente scarica. Ecco perché: quando scaricata al di sotto della sua bassa tensione di sicurezza (numero esatto diverso tra i produttori) parte del rame nel collettore di corrente in rame anodico (una parte della batteria) può dissolversi nell’elettrolita.

Gli ioni di rame a loro volta possono attaccarsi all’anodo durante la carica per riduzione chimica e causare dendriti. I dendriti potrebbero causare un cortocircuito all’interno della batteria. Quindi, in pratica, farle scaricare troppo è dannoso quanto caricarle troppo.

Di per sé, questo fenomeno non comporta problemi di sicurezza. Tuttavia, distrugge lentamente le prestazioni della cella, che può anche causare il rigonfiamento della batteria in determinate circostanze.

Normalmente il pacco batteria dovrebbe avere una sorta di circuito di supervisione che disconnette le celle dal caricabatterie o dal carico quando le celle sono al di sopra o al di sotto delle tensioni consigliate.

Una batteria completamente scarica potrebbe avere un’autoscarica maggiore a causa del danno sopra menzionato. Da quello che posso vedere nella scheda tecnica fornita da un grande produttore la migliore capacità relativa (%) trattenuta è intorno al 50% di carica e a una bassa temperatura di conservazione.

Gli ioni di litio a scarica profonda non dureranno un anno, specialmente in depositi dove sono possibili grandi variazioni di temperatura ambiente. Si consiglia di conservare gli ioni di litio a metà carica, per evitare lo “stato di sovraccarico” (cioè, quando la cella completamente carica si raffredda al di sotto di 0°C).

Se una batteria si scarica completamente, occorre prestare particolare attenzione durante la successiva ricarica. Con l’aiuto di una corrente molto bassa, è necessario tentare di ricostruire la tensione di base in modo che la carica possa riprendere normalmente da 3 V.

Gli utenti devono quindi assicurarsi che vengano utilizzati caricatori adeguati ed evitare di danneggiare i dispositivi e le batterie. Ciò garantisce che i meccanismi di protezione possano entrare in funzione in caso di emergenza e previene i pericoli che possono sorgere soprattutto in caso di sovraccarico delle batterie al litio.

Cosa succede quando una batteria è sovraccarica?

Se né il caricabatterie né il circuito di protezione interrompono il processo di carica, sempre più energia entra nella cella. Di conseguenza, la tensione nella cella aumenta, questo è noto come sovraccarico.

Da un lato, questo è dannoso per la batteria e negativo per la sua durata. D’altra parte, può rappresentare un rischio per la sicurezza dell’utente. L’energia in eccesso porta alla generazione di calore.

Nel peggiore dei casi, questo può portare a una cosiddetta ‘fuga termica’. Ciò significa che la temperatura nella cella continua a salire e da essa iniziano le reazioni chimiche, che procedono in modo esponenziale.

Queste reazioni non possono più essere fermate. Nel caso delle batterie al litio, ciò può causare l’apertura della cella e la possibile combustione, con tutte le conseguenze per la sicurezza.

Con le batterie ai polimeri di litio, va anche notato che nella cella può verificarsi formazione di gas, che porta al grave rigonfiamento della cella. Il passo successivo sarebbe anche l’instabilità termica e, quindi, il burnout.

Come si ricarica una batteria agli ioni di litio completamente scarica?

Le batterie agli ioni di litio richiedono cure. Fanno pagare usando quello che viene chiamato un sistema CC/CV. Che sta per sistema a corrente costante/tensione costante. durante questo sistema, il caricabatteria manterrà costante la “velocità di carica” presente fino allo scopo di raggiungere la tensione di picco della batteria che è generalmente (4,2V per cella durante un pacco batteria).

Quindi, manterrà quella tensione, mentre all’interno del processo riduce il presente che prima era costante. Questa è spesso l’unica cassaforte grazie alla ricarica di una batteria agli ioni di litio.

La maggior parte delle batterie agli ioni di litio richiede una carica lenta, rispetto a quelle NiCd e NiMH. Una batteria agli ioni di litio con una capacità di 3000 mAh non dovrebbe essere caricata a una velocità di circa 3 ampere. Per la maggior parte delle batterie agli ioni di litio sul mercato, la velocità di carica è 1C (C sta per la capacità della batteria in Ampere).

Detto questo, al giorno d’oggi ci sono batterie sul mercato che hanno il potere della ricarica rapida. significa che una batteria con una capacità di 5000 mAh, viene spesso caricata a una velocità di 3C (15 Ampere). Le velocità di carica massime sono determinate dal produttore della batteria.

Ricorda sempre che le batterie agli ioni di litio possono prendere fuoco durante la carica se la velocità di carica diventa molto alta o per altri motivi. in questo modo la ricarica delle batterie agli ioni di litio non deve mai essere incustodita.

A volte, una volta collegato il caricabatterie a una batteria agli ioni di litio, questa non può essere riconosciuta. Quella cosa succede quando scarichi eccessivamente la batteria. Le batterie agli ioni di litio eccessivamente scariche si verificano quando la tensione della cella scende al di sotto di 3 V.

La linea di condotta consigliata è di sostituire semplicemente la batteria troppo scarica, così da salvarla. È estremamente importante ricordare che, più a lungo si lascia la batteria troppo scarica; più in alto va la sua resistenza interna: questo suggerisce che salvarla sarà molto più difficile e pericoloso.

Detto questo, a meno che tu non sia un esperto, ti preghiamo di sostituire la batteria troppo scarica e non pianificare di ricaricarla. Assicurati quindi di avere un monitor della batteria che ti avvisa quando la scarica supera un certo livello.