How to charge 12v lithium ion battery

If you’ve recently purchased or are researching lithium iron phosphate  batteries (referred to lithium or LiFePO4 in this blog), you know they provide  more cycles, an even distribution of power delivery, and weigh less than a  comparable sealed lead acid (SLA) battery. Did you know they can also charge  four times faster than SLA? But exactly how do you charge a lithium battery,  anyway?

12V 300ah lithium battery is an ideal use for a small home lighting system,  street light, portable generator, energy storage system, science projects, etc.,  but the main question is how can I charge this battery.

Lithium-ion battery Environment

Batteries should be stored and installed in a clean, cool and dry place,  keeping water, oil, and dirt away from the batteries. If any of these materials  are allowed to accumulate on the batteries, tracking and current leakage can  occur, resulting in self-discharge and possible short-circuits. Battery chargers  should also be installed in well-ventilated, clean areas that are easily  accessible. The recommended operating temperature range is between -4°F to 122°F  (-20°C to +50°C) with a humidity of <90%. Elevated battery electrolyte  temperatures of >80°F (27°C) will reduce operating life, while lower battery  electrolyte temperatures of <80°F (27°C) will reduce battery performance. It  is important to minimize temperature variations between the cells, therefore, do  not arrange the batteries where they are too tightly ow. The batteries should  have a minimum of 0.50” (12.7 mm) of space between . There are no liquids in the  Deep Cycle Batteries. Because the chemistry is a solid, the battery can be  mounted in any direction and there are no worries about lead plates cracking  from vibration.

Lithium-ion charging levels

Proper charging is imperative to maximize battery performance. Both  under-reduce the life of the battery. Most chargers are automatic and  pre-programmed, while others are manual and allow the user to set the voltage  and current values. Never charge a frozen battery. Ionic Deep Cycle Batteries  may be used below freezing but charging below freezing causes  plating/crystallization which weakens the battery making it more likely to fail  due to vibration or hard use. Avoid charging at temperatures above 122°F  (50°C).

Charging profile

For Ionic 12V Deep Cycle batteries, you should set your charger profile to  charge up to 14.6 volts for 30 minutes and then float charge at 13.8 volts. For  24V Deep Cycle batteries, you should set your charger profile to charge up to  29.2 volts for 30 minutes and then float charge at 27.6 volts. For 48V Deep  Cycle batteries, you should set your charger profile to charge up to 58.4 volts  for 30 minutes and then float charge at 55.2 volts. Note that all 12V batteries  above 12Ah, configured in Series, must be charged individually at 12V. Our 12V  12Ah battery has speci ic circuitry that will allow the batteries to be charged  in series as conf charged with a 24V charger).

Slow or Fast charging

The charger voltage should always match the battery voltage or less. The  newest Ionic chargers are designed to be left connected and powered on  continuously. Chargers that do not have a “trickle charge” feature should be  discontinued after the charging process is completed. To slow charge a battery  use a charger with a amperage that about 10 percent of the batteries total  amp-hours. To do a fast charge use a charger output that is about 40-45 percent  of the batteries amp-hours of the batteries amp-hours. Slow charging results in  lower battery temperatures and enhances the longevity of the battery and is  therefore recommended by Ionic when possible. As an example, using a 100Ah  battery, you would slow charge it by using a 10A charger and the battery would  take about 10 hours to charge. You would fast charge it by using a 45A charger  and it would charge in a little over 2 hours to charge. (See TABLE 5, PAGE 16  for our charger recommendations for each Ionic model)

Low temperatures

Many battery users are unaware that lithium-ion batteries cannot be charged  below 0°C (32°F). Although the pack appears to be charging normally, plating of  metallic lithium can occur on the anode during a sub-freezing charge. This is  permanent and cannot be removed with cycling. Batteries with lithium plating are  more vulnerable to failure if exposed to vibration or other stressful  conditions. Lithium-ion batteries do warm up quickly with use as compared to  lead-acid, so you may be able to get them above freezing with some use, allowing  for a charge. It all depends on how cold of an environment you have and caution  is advised.

Lithium-ion batteries capacity decreases when operating below freezing  temperatures( 32F/ 0C). The current is still available, but the stored capacity  will decrease. The colder the temperature the less capacity available. Both  lead-acid and lithium-ion cells have increased internal resistance as the  temperatures fall. Lithium batteries have more internal resistance in extreme  cold temperatures of 0°F (-18°C) or lower, however, the batteries can be warmed  up much quickly simply by putting a load on the battery, such as turning on your  headlights for 15 to 30 seconds. Since Ionic batteries have substantially lower  mass than lead-acid batteries, they warm up much quicker.

How to choose an ECO-WORTHY lithium battery charger? Can I charge my lithium  battery with a lead-acid charger?

Lithium batteries are not like lead-acid and not all battery chargers are the  same. A 12V lithium battery fully charged to 100% will hold voltage around  13.3V-13.4V. Its lead-acid cousin will be approx 12.6V-12.7V.

A lithium battery at 20% capacity will hold voltage around 13V, its lead-acid  cousin will be approx 11.8V at the same capacity.

So if you use the lead-acid charger to charge your lithium battery, it may  not be fully charged.

You can use an AC to DC lead-acid charger powered by mains power, as charge  efficiency and duration are less of a concern, it must not have automatic  desulfation or equalization modes. If it does, do not use it as there is a high  chance of damage to the cells or battery. This can have a significant reduction  in battery longevity. If it has a simple bulk/ absorption/ float charge profile,  then it can be used to recharge the battery but must be disconnected once  charged and not left in trickle charge/maintenance mode. It must also have a  maximum output voltage of 13V-14.5V. When it comes to DC-DC chargers and solar  controllers, you must change these to LiFePO4 specific models.

Can I charge lithium batteries in the cold?

Lithium batteries rely on chemical reactions to work, and the cold can slow  and even stop those reactions from occurring. Unfortunately, charging them in  low temperatures is not as effective as doing so under normal weather conditions  because the ions that provide the charge do not move properly in cold weather.  There’s one hard and fast rule: to prevent irreversible damage to the battery,  don’t charge them when the temperature falls below freezing (0°C or 32°F)  without reducing the charge current. Because the lithium batteries suffer from a  phenomenon of lithium metal plating on the anode if charged at high rates in  cold temperatures. This could cause an internal short of the battery and a  failure.

Can I leave the ECO-WORTHY lithium battery on charging all the time?

For a lithium battery with a low maintenance charging procedure and battery  management system, it’s perfectly fine and better than leaving them discharged  for a long period. Regardless of whether it is a dedicated charger or a general  charger, under normal conditions, it has a charging cut-off voltage, which means  that it will stop charging at a certain volt. The same is true for the solar  panel controller, and the controller can also be configured like this. The solar  panel is directly connected for charging. If there is a problem with the BMS, it  may be overcharged.Detailed introduction on 12V:12V Lithium Ion Battery

Can I recharge my lithium battery from my vehicle alternator?

Yes, but not necessarily to full charge, because most Alternators are  adjusted for the lower voltage requirements of the vehicle Lead/Acid Battery  (approximately 13.9V). Lithium Batteries require 14.4 to 14.6 Volts to fully  charge. That being said, you can get up to approximately a 70% charge, depending  on the depth of discharge and distance driven while recharging from your vehicle  alternator.

It’s best to use a DC to DC charger, which helps protect and extend the life  of your RV battery and not overload your vehicle alternator. Most DC to DC  charger models have the same three-stage charging modes, and they will safely  charge the battery and prevent alternator damage.

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