Як знайсці шчасце з LiFePO4 (літый-іённымі) батарэямі

Цэны на літый-іённыя акумулятары павольна змяняецца ад непрыстойна дарагіх да толькі ўмерана недаступных, і мы ў BSLBATT назіраем няўхільны рост продажаў гэтага тыпу акумулятараў.Здаецца, большасць карыстальнікаў прымушаюць іх працаваць у аўтафургонах, седлавых прывадах, кемперах і падобных транспартных сродках, у той час як некаторыя пераходзяць на стацыянарныя аўтаномныя сістэмы.

У гэтым артыкуле гаворка пойдзе аб адной канкрэтнай катэгорыі літый-іённых батарэй;Літый-жалеза-фасфат або LiFePO4 па хімічнай формуле, таксама скарочана LFP батарэі.Яны трохі адрозніваюцца ад таго, што ёсць у вашым мабільным тэлефоне і ноўтбуку, гэта (у асноўным) літый-кобальтавыя батарэі.Перавагай ЛФП з'яўляецца тое, што ён значна больш устойлівы, і не схільны да самазагарання.Гэта не азначае, што акумулятар не можа згарэць у выпадку пашкоджання: у зараджаным акумулятары захоўваецца вялікая колькасць энергіі, і ў выпадку незапланаванай разрадкі вынікі могуць вельмі хутка стаць вельмі цікавымі!LFP таксама служыць даўжэй у параўнанні з літый-кобальтам і больш устойлівы да тэмператур.З усіх розных тэхналогій літыевых батарэй гэта робіць LFP найбольш прыдатным для прымянення з глыбокім цыклам!

Мы выкажам здагадку, што акумулятар мае BMS або сістэму кіравання акумулятарамі, як і амаль усе LFP-акумулятары, якія прадаюцца ў камплекце 12/24/48 вольт.BMS клапоціцца аб абароне батарэі;ён адключае акумулятар, калі ён разраджаны, або пагражае празмернай зарадкай.BMS таксама клапоціцца аб абмежаванні токаў зарада і разраду, кантралюе тэмпературу ячэйкі (і скарачае зарад/разрад, калі гэта неабходна), і большасць з іх будзе балансаваць ячэйкі кожны раз, калі робіцца поўная зарадка (падумайце аб балансаванні, як правядзенне ўсіх элементаў унутр акумулятар да таго ж стану зарада, падобна выраўноўванню для свінцова-кіслотнага акумулятара).Калі вы не любіце жыць на мяжы, НЕ КУПЛЯЙЦЕ акумулятар без BMS!

Ніжэй прыведзены веды, атрыманыя з чытання вялікай колькасці вэб-артыкулаў, старонак блогаў, навуковых публікацый і абмеркавання з вытворцамі LFP.Будзьце асцярожныя, у што вы верыце, там шмат дэзінфармацыі!Нягледзячы на ​​тое, што тое, што мы тут пішам, ні ў якім разе не прызначана як канчатковае кіраўніцтва па акумулятарах LFP, мы спадзяемся, што ў гэтым артыкуле мы разгледзім бычыны экскрымент і дамо надзейныя рэкамендацыі, як атрымаць максімальную аддачу ад літый-іённых акумулятараў.

Чаму літый-іённы?

У нашым артыкуле пра свінцова-кіслотныя батарэі мы патлумачылі, як ахілесава пята гэтай хіміі знаходзіцца пры частковым зарадзе занадта доўга.Занадта лёгка сабраць дарагі свінцова-кіслотны акумулятар за лічаныя месяцы, пакінуўшы яго на частковым зарадзе.Гэта вельмі адрозніваецца для LFP!Вы можаце пакінуць літый-іённыя акумулятары часткова зараджанымі вечна без пашкоджанняў.Фактычна, LFP аддае перавагу заставацца на частковай зарадцы, а не быць цалкам поўнай або пустой, і для даўгавечнасці лепш перарадзіць акумулятар або пакінуць яго на частковым зарадзе.

Але пачакайце!Ёсць яшчэ!

Літый-іённыя батарэі з'яўляюцца амаль святым Граалем акумулятараў: з правільнымі параметрамі зарада вы можаце амаль забыцца пра наяўнасць батарэі.Тэхнічнага абслугоўвання няма.BMS паклапоціцца пра гэта, і вы можаце шчасліва ехаць!

Але пачакайце!Ёсць яшчэ больш!(Любое падабенства з пэўнымі рэкламнымі ролікамі чыста выпадковае, і, шчыра кажучы, мы абураемся такой прапановай!)...

Батарэі LFP таксама могуць працаваць вельмі доўга.Наш Акумулятары BSLBATT LFP разлічаны на 3000 цыклаў пры поўным 100% цыкле зарадкі/разрадкі.Калі вы рабілі гэта кожны дзень, гэта значыць больш за 8 гадоў язды на ровары!Яны доўжацца нават даўжэй, калі выкарыстоўваюцца ў цыклах менш чым на 100%, насамрэч для прастаты вы можаце выкарыстоўваць лінейную залежнасць: 50% цыклаў разраду азначае ўдвая больш цыклаў, 33% цыклаў разраду, і вы можаце разумна чакаць утрая больш цыклаў.

Але пачакайце!Ёсць яшчэ!…

Батарэя LiFePO4 таксама важыць менш, чым 1/2 свінцова-кіслотнай батарэі аналагічнай ёмістасці.Ён можа вытрымліваць вялікія токі зарада (100% наміналу ў Аг - гэта не праблема, паспрабуйце са свінцова-кіслотным!), забяспечваючы хуткую зарадку, ён герметычны, таму адсутнічае дым, і мае вельмі нізкую хуткасць самаразраду ( 3% у месяц ці менш).

Памеры батарэі для LFP

Мы намякалі на гэта вышэй: літый-іённыя батарэі маюць 100% карыснай ёмістасці, у той час як свінцова-кіслотныя на самай справе заканчваюцца на 80%.Гэта азначае, што вы можаце памераць блок акумулятараў LFP менш, чым свінцова-кіслотны банк, і пры гэтым ён будзе функцыянальна такім жа.Лічбы паказваюць, што LFP можа складаць 80% памеру ампер-гадзіны свінцова-кіслотнага.Аднак у гэтым ёсць нешта большае.

Для даўгавечнасці банкі свінцова-кіслотных акумулятараў не павінны падбірацца там, дзе яны рэгулярна разраджаюцца ніжэй за 50% SOC.З LFP гэта не праблема!Энергаэфектыўнасць у два бакі для LFP таксама крыху лепшая, чым для свінцова-кіслотнага, што азначае, што для запаўнення бака пасля пэўнага ўзроўню разраду патрабуецца менш энергіі.Гэта прыводзіць да больш хуткага аднаўлення да 100%, у той час як у нас ужо быў меншы акумулятар, што яшчэ больш узмацняе гэты эфект.

Сутнасць заключаецца ў тым, што нам было б зручна памераць літый-іённы акумулятар на 75% ад памеру эквівалентнага свінцова-кіслотнага банка і чакаць такой жа (або лепшай!) прадукцыйнасці.У тым ліку і ў тыя цёмныя зімовыя дні, калі сонца не хапае.

Але пачакайце!

Ці сапраўды літый-іённы з'яўляецца рашэннем усіх нашых праблем з батарэяй?Ну, не зусім…

Акумулятары LFP таксама маюць свае абмежаванні.Важным з'яўляецца тэмпература: вы не можаце зараджаць літый-іённы акумулятар пры тэмпературы ніжэй за нуль.Свінцова-кіслотны не можа клапаціцца пра гэта.Вы ўсё яшчэ можаце разрадзіць батарэю (пры часовай страце ёмістасці), але зарадка не адбудзецца.BMS павінен паклапаціцца аб блакіроўцы зарадкі пры марозных тэмпературах, пазбягаючы выпадковага пашкоджання.

Тэмпература таксама з'яўляецца праблемай на высокім узроўні.Самай вялікай прычынай старэння батарэй з'яўляецца выкарыстанне або нават захоўванне пры высокіх тэмпературах.Пры тэмпературы каля 30 па Цэльсію праблем няма.Нават 45 па Цэльсію не цягне за сабой вялікага штрафу.Усё, што вышэй, сапраўды паскарае старэнне і, у канчатковым рахунку, разрад батарэі.Гэта ўключае ў сябе захоўванне акумулятара, калі ён не зараджаецца.Пра гэта мы пагаворым больш падрабязна пазней, калі будзем абмяркоўваць, як выходзяць з ладу батарэі LFP.

Існуе хітрая праблема, якая можа ўзнікнуць пры выкарыстанні крыніц зарадкі, якія патэнцыйна забяспечваюць высокае напружанне: калі акумулятар поўны, напружанне будзе павышацца, пакуль крыніца зарадкі не спыніць зарадку.Калі ён падымецца дастаткова, BMS абароніць акумулятар і адключыць яго, пакідаючы крыніцу зарадкі расці яшчэ больш!Гэта можа быць праблемай з (дрэннымі) рэгулятарамі напружання аўтамабільнага генератара, якія заўсёды павінны бачыць нагрузку, інакш напружанне будзе скакаць, і дыёды выпусцяць свой чароўны дым.Гэта таксама можа быць праблемай з невялікімі ветранымі турбінамі, якія залежаць ад батарэі, каб трымаць іх пад кантролем.Яны могуць уцячы, калі батарэя знікне.

Тады ёсць тая крутая, крутая, першапачатковая цана пакупкі!

Але мы паспрачаемся, што вы ўсё яшчэ хочаце!...

Як працуе батарэя LiFePO4?

Літый-іённыя акумулятары называюць тыпам батарэй тыпу «крэсла-качалка»: яны перамяшчаюць іёны, у дадзеным выпадку іёны літыя, ад адмоўнага электрода да станоўчага пры разрадзе і назад пры зарадцы.Малюнак справа паказвае, што адбываецца ўнутры.Маленькія чырвоныя шарыкі - гэта іёны літыя, якія рухаюцца наперад і назад паміж адмоўным і станоўчым электродамі. З левага боку знаходзіцца станоўчы электрод, выраблены з фасфату літыя, жалеза (LiFePO4).Гэта павінна дапамагчы растлумачыць назву гэтага тыпу батарэі!Іёны жалеза і фасфату ўтвараюць сетку, якая няшчыльна захоплівае іёны літыя.Калі клетка зараджаецца, гэтыя іёны літыя выцягваюцца праз мембрану пасярэдзіне да адмоўнага электрода справа.Мембрана зроблена з разнавіднасці палімера (пластыка) з мноствам дробных пор, якія палягчаюць праходжанне іёнаў літыя.З адмоўнага боку мы знаходзім рашотку з атамаў вугляроду, якая можа захопліваць і ўтрымліваць іёны літыя, якія перасякаюцца.

Разрад акумулятара робіць тое ж самае ў зваротным парадку: калі электроны цякуць праз адмоўны электрод, іёны літыя зноў рухаюцца праз мембрану назад да фасфатнай рашоткі жалеза.Яны зноў захоўваюцца ў станоўчым баку, пакуль акумулятар зноў не зарадзіцца.

Калі вы сапраўды звярталі ўвагу, то цяпер разумееце, што малюнак батарэі справа паказвае батарэю LFP, якая амаль цалкам разраджана.Амаль усе іёны літыя знаходзяцца на баку станоўчага электрода.У цалкам зараджанай батарэі ўсе іёны літыя будуць захоўвацца ўнутры вугляроду адмоўнага электрода.

У рэальным свеце літый-іённыя элементы пабудаваны з вельмі тонкіх слаёў алюмініевай – палімернай – меднай фальгі, нанесеных на іх хімікатамі.Часта іх згортваюць, як жэле, і кладуць у сталёвую каністру, падобна на батарэйку АА.12-вольтныя літый-іённыя акумулятары, якія вы набываеце, складаюцца з многіх элементаў, злучаных паслядоўна і паралельна для павелічэння напружання і ёмістасці ў ампер-гадзіне.Кожная ячэйка мае каля 3,3 вольта, так што 4 з іх паслядоўна складаюць 13,2 вольта.Гэта якраз патрэбнае напружанне для замены 12-вольтнай свінцова-кіслотнай батарэі!

Зарадка акумулятара LFP

Большасць звычайных сонечных кантролераў зарада не маюць праблем з зарадкай літый-іённых батарэй.Неабходнае напружанне вельмі падобнае на тое, якое выкарыстоўваецца для акумулятараў AGM (тып герметычных свінцова-кіслотных акумулятараў).BMS таксама дапамагае пераканацца, што элементы акумулятара бачаць правільнае напружанне, не перазараджаюцца і не разраджаюцца празмерна, ён ураўнаважвае элементы і гарантуе, што тэмпература элементаў знаходзіцца ў межах разумнага, пакуль яны зараджаюцца.

На графіку ніжэй паказаны тыповы профіль зарадкі батарэі LiFePO4.Для палягчэння чытання напружання былі пераўтвораны ў 12-вольтавую акумулятарную батарэю LFP (у 4 разы больш напружання для аднаячэйкі).

На графіцы паказана хуткасць зарада 0,5C, або палова ёмістасці ў Аг, іншымі словамі для батарэі ёмістасцю 100 Аг гэта будзе хуткасць зарада 50 Ампер.Напружанне зарада (чырвоным колерам) насамрэч не моцна зменіцца пры большай ці меншай хуткасці зарада (сінім), акумулятары LFP маюць вельмі плоскую крывую напружання.

Літый-іённыя акумулятары зараджаюцца ў два этапы: па-першае, ток падтрымліваецца пастаянным, або з дапамогай сонечнай фотаэлектрыкі, што звычайна азначае, што мы спрабуем накіраваць у акумулятары столькі току, колькі даступна ад сонца.Напружанне будзе павольна расці на працягу гэтага часу, пакуль не дасягне напружання «паглынання», 14,6 В на графіцы вышэй.Пасля таго, як паглынанне дасягнута, акумулятар запоўнены прыкладна на 90%, і, каб запоўніць астатнюю частку шляху, напружанне падтрымліваецца нязменным, а ток павольна змяншаецца.Як толькі ток падае прыкладна да 5% - 10% ад намінальнай ёмістасці акумулятара ў Аг, ён знаходзіцца ў стане зарада на 100%.

Шмат у чым літый-іённы акумулятар лягчэй зараджаць, чым свінцова-кіслотны: пакуль напружанне зарада дастаткова высокае для перамяшчэння іёнаў, якія ён зараджае.Літый-іённыя акумулятары не хвалююцца, калі яны зараджаны не цалкам на 100%, насамрэч, калі гэта не так, яны працуюць даўжэй.Няма сульфатавання, няма выраўноўвання, час паглынання не мае асаблівага значэння, вы не можаце перазарадзіць акумулятар, а BMS клапоціцца пра тое, каб усё было ў разумных межах.

Такім чынам, якога напружання дастаткова, каб гэтыя іёны рухаліся?Невялікі эксперымент паказвае, што 13,6 Вольт (3,4 В на элемент) з'яўляецца кропкай адсячэння;ніжэй, што адбываецца вельмі мала, у той час як вышэй, што акумулятар будзе атрымаць па меншай меры, 95% поўнай пры дастатковай колькасці часу.Пры напрузе 14,0 В (3,5 В на элемент) акумулятар лёгка зараджаецца да 95+ працэнтаў з некалькімі гадзінамі паглынання, і для ўсіх намераў і мэтаў розніцы ў зарадцы пры напрузе 14,0 або вышэй няма, усё адбываецца крыху хутчэй пры напрузе 14,2 Вольт і вышэй.

Аб'ёмнае/паглынальнае напружанне

Падводзячы вынік, налада аб'ёму/паглынання паміж 14,2 і 14,6 В будзе выдатна працаваць для LiFePO4!Таксама можна знізіць напружанне прыблізна да 14,0 вольт з дапамогай некаторага часу паглынання.Магчыма крыху больш высокае напружанне, BMS для большасці акумулятараў дапускае каля 14,8 - 15,0 вольт перад адключэннем акумулятара.Аднак больш высокае напружанне не прыносіць ніякай карысці, і павялічваецца рызыка паразання BMS і, магчыма, пашкоджання.

Плаваючае напружанне

Батарэі LFP не трэба плаваць.Кантролеры зарада маюць гэта, таму што свінцова-кіслотныя акумулятары маюць такую ​​высокую хуткасць самаразраду, што мае сэнс працягваць паступаць больш зарада, каб яны былі шчаслівыя.Для літый-іённых акумулятараў нядобра, калі акумулятар пастаянна знаходзіцца на высокім узроўні зарада, таму, калі ваш кантролер зарада не можа адключыць плавае, проста ўсталюйце яго на дастаткова нізкае напружанне, каб фактычная зарадка не адбывалася.Падыдзе любое напружанне 13,6 вольт або менш.

Выраўнаваць напружанне

З напругай зарада больш за 14,6 вольт актыўна не рэкамендуецца, павінна быць ясна, што ніякага выраўноўвання не павінна быць зроблена з літый-іённай батарэяй!Калі выраўноўванне немагчыма адключыць, усталюйце яго на 14,6 В або менш, каб ён стаў звычайным цыклам паглынання зарада.

Паглынуць час

Можна шмат сказаць пра тое, каб проста ўсталяваць напружанне паглынання 14,4 В або 14,6 В, а потым проста спыніць зарадку, як толькі батарэя дасягне гэтага напружання!Карацей кажучы, нуль (або кароткі) паглынае час.У гэты момант ваш акумулятар будзе запоўнены прыкладна на 90%.Батарэі LiFePO4 будуць больш шчаслівымі ў доўгатэрміновай перспектыве, калі яны занадта доўга не стаяць на 100% SOC, таму такая практыка падоўжыць тэрмін службы батарэі.Калі вы абавязкова павінны мець 100% SOC у батарэі, тады absorb гэта зробіць!Афіцыйна гэта дасягаецца, калі ток зарада падае да 5% - 10% ад намінальнай ёмістасці акумулятара, такім чынам, 5 - 10 ампер для акумулятара ёмістасцю 100 Аг.Калі вы не можаце спыніць паглынанне на аснове току, усталюйце час паглынання прыкладна на 2 гадзіны і назавіце гэта днём.

Тэмпературная кампенсацыя

Акумулятары LiFePO4 не патрабуюць тэмпературнай кампенсацыі!Калі ласка, адключыце гэта ў кантролеры зарада, інакш ваша напружанне зарада будзе рэзка зніжацца, калі вельмі цёпла ці холадна.

Абавязкова праверце налады напругі вашага кантролера зарада ў параўнанні з тымі, якія фактычна вымяраюцца якасным лічбавым мультиметром!Невялікія змены напружання могуць мець вялікі ўплыў пры зарадцы літый-іённага акумулятара!Адпаведна змяніце налады зарада!

Разрад батарэі LFP

У адрозненне ад свінцова-кіслотных батарэй, напружанне літый-іённай батарэі застаецца вельмі нязменным падчас разраду.Гэта ўскладняе вызначэнне стану зарада толькі па напрузе.Для батарэі з ўмеранай нагрузкай крывая разраду выглядае наступным чынам.

Большую частку часу падчас разрадкі напружанне акумулятара будзе каля 13,2 вольта.Яно вар'іруецца ўсяго на 0,2 вольта ад 99% да 30% SOC.Не так даўно апускацца ніжэй за 20% SOC для батарэі LiFePO4 было вельмі дрэннай ідэяй™.Гэта змянілася, і цяперашні ўраджай акумулятараў LFP будзе даволі весела разраджацца аж да 0% на працягу многіх цыклаў.Тым не менш, ёсць карысць ад язды на веласіпедзе з меншай глыбінёй.Справа не толькі ў тым, што пераход на ровар да 30% SOC дасць вам на 1/3 больш цыклаў у параўнанні з паніжэннем да 0%, ваша батарэя, хутчэй за ўсё, пражыве больш цыклаў, чым гэта.Цвёрдыя лічбы, ну, цяжка атрымаць, але зніжэнне SOC да 50% здаецца прыкладна ў 3 разы больш працяглым жыццёвым цыклам у параўнанні з 100% цыклам.

Ніжэй прыведзена табліца, якая паказвае напружанне акумулятара для акумулятара на 12 В у залежнасці ад глыбіні разраду.Пастаўцеся да гэтых значэнняў напружання з доляй солі, крывая разраду настолькі плоская, што сапраўды цяжка вызначыць SOC толькі па напрузе.Невялікія ваганні ў нагрузцы і дакладнасці вольтметра прывядуць да перабояў у вымярэнні.

Захоўванне літый-іённых батарэй  

Вельмі нізкі ўзровень самаразраду дазваляе лёгка захоўваць батарэі LFP нават на працягу больш працяглых перыядаў.Не праблема пакінуць літый-іённы акумулятар на год, проста пераканайцеся, што ён зараджаны, перш чым пакласці яго на захоўванне.Нешта паміж 50% - 70% - гэта нармальна, гэта дасць батарэі вельмі шмат часу, перш чым самаразрад прывядзе напружанне да небяспечнай кропкі.

Захоўваць батарэі пры тэмпературы ніжэй за нуль - гэта нармальна, яны не замярзаюць і тэмпература не надта важная.Старайцеся не захоўваць іх пры высокіх тэмпературах (45 градусаў па Цэльсіі і вышэй) і старайцеся не захоўваць іх цалкам поўнымі, калі гэта магчыма (ці амаль пустымі).

Калі вам неабходна захоўваць батарэі на працягу больш доўгага перыяду часу, не забудзьцеся проста адлучыць ад іх усе драты.Такім чынам не можа быць пабочных нагрузак, якія павольна разраджаюць батарэі.

Канец вашым літый-іённым батарэям

Мы чуем, як вы задыхаецеся ад жаху;думка пра тое, што ваш каштоўны акумулятар LFP больш не пасылае дрыжыкі па спіне!Нажаль, усё добрае калі-небудзь заканчваецца.Тое, што мы хочам прадухіліць, - гэта заўчасны канец гэтага роду, і для гэтага мы павінны зразумець, як паміраюць літый-іённыя батарэі.

Вытворцы акумулятараў лічаць акумулятар «мёртвым», калі яго ёмістасць падае да 80% ад патрэбнага.Такім чынам, для акумулятара на 100 Аг яго канец надыходзіць, калі яго ёмістасць зніжаецца да 80 Аг.Ёсць два механізмы, якія дзейнічаюць на разрад вашай батарэі: цыклічнасць і старэнне.Кожны раз, калі вы разраджаеце і зараджаеце акумулятар, ён наносіць невялікую шкоду, і вы губляеце крыху ёмістасці.Але нават калі вы змясціце сваю каштоўную батарэю ў прыгожую зашклёную святыню, якую ніколі не перазараджваеце, ёй усё роўна прыйдзе канец.Гэта апошняе называецца каляндарным жыццём.

Цяжка знайсці дакладныя дадзеныя аб каляндарным тэрміне службы LiFePO4 батарэй, іх вельмі мала.Былі праведзены некаторыя навуковыя даследаванні ўплыву экстрэмальных уздзеянняў (тэмпературы і SOC) на каляндарнае жыццё, і яны дапамагаюць усталяваць абмежаванні.Мы разумеем, што калі вы не злоўжываеце сваім акумулятарным акумулятарам, пазбягаеце крайнасці і звычайна выкарыстоўваеце акумулятары ў разумных межах, верхняя мяжа каляндарнага тэрміну службы складае каля 20 гадоў.

Акрамя элементаў у батарэі, ёсць таксама BMS, які складаецца з электронных частак.Калі BMS выйдзе з ладу, выйдзе з ладу і ваш акумулятар.Літый-іённыя акумулятары з убудаванай BMS яшчэ занадта новыя, і нам трэба будзе паглядзець, але ў канчатковым выніку сістэма кіравання батарэямі павінна выжыць столькі ж, колькі і літый-іённыя элементы.

Працэсы ўнутры батарэі з часам пакрываюць памежны пласт паміж электродамі і электралітамі хімічнымі злучэннямі, якія прадухіляюць уваход і выхад іёнаў літыя з электродаў.Працэсы таксама звязваюць іёны літыя ў новыя хімічныя злучэнні, таму яны больш недаступныя для перамяшчэння ад электрода да электрода.Гэтыя працэсы будуць адбывацца незалежна ад таго, што мы робім, але яны вельмі моцна залежаць ад тэмпературы!Трымайце батарэі ніжэй за 30 па Цэльсію, бо яны вельмі павольныя.Калі тэмпература перавышае 45 па Цэльсію, усё значна паскараецца!Грамадскага ворага няма.1 для літый-іённых батарэй, безумоўна, - гэта цяпло!

Каляндарнае жыццё і тое, як хутка старэе батарэя LiFePO4, маюць большае значэнне: State-Of-Charge таксама мае да гэтага дачыненне.Нягледзячы на ​​тое, што высокія тэмпературы - гэта дрэнна, гэтыя батарэі вельмі, вельмі не любяць знаходзіцца пры 0% SOC і вельмі высокіх тэмпературах!Таксама дрэнна, хоць і не так дрэнна, як 0% SOC, калі яны знаходзяцца пры 100% SOC і высокіх тэмпературах.Вельмі нізкія тэмпературы аказваюць меншы эфект.Як мы абмяркоўвалі, нельга (і BMS не дазволіць) зараджаць акумулятары LFP пры тэмпературы ніжэй за нуль.Як аказалася, іх разрадка пры тэмпературы ніжэй за нуль, хоць і магчымая, таксама паскарае працэс старэння.Нічога не так дрэнна, як пакідаць акумулятар пры высокай тэмпературы, але калі вы збіраецеся падвяргаць акумулятар марозу, лепш зрабіць гэта, пакуль ён не зараджаецца і не разраджаецца, і з некаторым колькасцю газу ў баку (хоць і не поўны бак).У больш агульным сэнсе, калі яны маюць патрэбу ў больш працяглым захоўванні, лепш прыбраць гэтыя батарэі з SOC прыкладна на 50-60%.

Расплавіўся акумулятар

Калі вы сапраўды хочаце ведаць, што адбываецца, калі літый-іённы акумулятар зараджаецца ніжэй за нуль, так гэта тое, што металічны літый асядае на адмоўным (вугальным) электродзе.Таксама не вельмі добра, ён расце ў выглядзе вострых, іголападобных структур, якія ў канчатковым выніку праколваюць мембрану і замыкаюць батарэю (што прыводзіць да ўражлівай падзеі хуткай незапланаванай разборкі, як гэта называе NASA, уключаючы дым, моцную спякоту і, цалкам магчыма, полымя таксама).На наша шчасце, BMS прадухіляе гэта.

Мы пераходзім да цыклічнага жыцця.Стала звычайнай справай атрымліваць тысячы цыклаў, нават пры поўным 100% цыкле зарадкі-разрадкі літый-іённых батарэй.Ёсць некаторыя рэчы, якія вы можаце зрабіць, каб максімальна падоўжыць жыццёвы цыкл.

Мы гаварылі пра тое, як працуюць батарэі LiFePO4: яны рухаюць іёны літыя паміж электродамі.Важна разумець, што гэта сапраўдныя фізічныя часціцы, якія маюць пэўны памер.Яны выдзіраюцца з аднаго электрода і ўстаўляюцца ў другі кожны раз, калі вы зараджаеце-разраджаеце батарэю.Гэта выклікае пашкоджанне, у прыватнасці, вугляроду адмоўнага электрода.Кожны раз, калі акумулятар зараджаецца, электрод трохі набракае, а пры кожным разрадзе зноў памяншаецца.З часам гэта выклікае мікраскапічныя расколіны.Менавіта з-за гэтага зарадка крыху ніжэй за 100% дасць вам больш цыклаў, як і разрадка крыху вышэй за 0%.Акрамя таго, лічыце, што гэтыя іёны аказваюць «ціск», а экстрэмальныя лічбы стану зарада аказваюць большы ціск, выклікаючы хімічныя рэакцыі, якія не ідуць на карысць батарэі.Вось чаму акумулятары LFP не любяць захоўваць на 100% SOC або пераводзіць у рэжым плаваючай зарадкі на (каля) 100%.

Тое, наколькі хутка гэтыя іёны літыя тузаюцца сюды, таксама ўплывае на жыццёвы цыкл.У святле вышэйсказанага гэта не павінна выклікаць здзіўлення.У той час як акумулятары LFP звычайна зараджаюцца і разраджаюцца пры 1C (г.зн. 100 ампер для акумулятара ёмістасцю 100 Аг), вы ўбачыце больш цыклаў разраду акумулятара, калі абмяжуеце гэта больш разумнымі значэннямі.Свінцова-кіслотныя акумулятары маюць ліміт каля 20% ад наміналу ў Аг, і захаванне гэтага для літый-іённых акумулятараў прывядзе да большага тэрміну службы батарэі.

Апошні фактар, які варта згадаць, - гэта напружанне, хоць гэта сапраўды тое, што BMS прызначана для кантролю.Літый-іённыя батарэі маюць вузкае акно напружання як для зарадкі, так і для разрадкі.Выхад за межы гэтага акна вельмі хутка прыводзіць да пастаяннага пашкоджання, а на высокім узроўні да магчымай падзеі RUD (размова з НАСА, як згадвалася раней).Для LiFePO4 гэта акно складае каля 8,0 В (2,0 В на элемент) да 16,8 В (4,2 В на элемент).Убудаваная BMS павінна сачыць за тым, каб акумулятар быў у гэтых межах.

Хатнія ўрокі

Цяпер, калі мы ведаем, як працуюць літый-іённыя акумулятары, што ім падабаецца, а што не падабаецца, і як яны ў канчатковым рахунку выходзяць з ладу, ёсць некаторыя ўказанні, якія трэба зрабіць.Мы склалі невялікі спіс ніжэй.Калі вы не збіраецеся рабіць больш нічога, калі ласка, звярніце ўвагу на першыя два, яны, безумоўна, найбольш уплываюць на агульны час, які вы атрымаеце, каб карыстацца літый-іённай батарэяй!Звяртаючы ўвагу на іншых таксама дапаможа, каб ваш акумулятар працаваў яшчэ даўжэй.

Падводзячы вынік, для доўгай і шчаслівай працы батарэі LFP, у парадку важнасці, вы павінны памятаць пра наступнае:

● Падтрымлівайце тэмпературу батарэі ніжэй за 45 градусаў па Цэльсію (калі магчыма, ніжэй за 30 градусаў па Цэльсіі) – гэта, безумоўна, самае важнае!!
● Падтрымлівайце ток зарада і разраду ніжэй за 0,5C (пажадана 0,2C)
● Падтрымлівайце тэмпературу акумулятара вышэй за 0 па Цэльсію падчас разрадкі, калі гэта магчыма - гэта і ўсё, што ніжэй, не так важна, як першыя два
● Не пераключайцеся ніжэй за 10% - 15% SOC, калі вам гэта сапраўды неабходна
● Калі магчыма, не пакідайце батарэю на 100% SOC
● Не зараджайце 100% SOC, калі гэта вам не патрэбна

Вось і ўсё!Цяпер вы таксама можаце знайсці шчасце і паўнавартаснае жыццё з вашымі батарэямі LiFePO4!