LiFePO4 cellespændingsdiagram: Omfattende vejledning (3,2V 12V 24V 36V 48V 72V)

1.303 Udgivet af BSLBATT 09. august 2024

Lithiumjernfosfat (LiFePO4) batteri (LFP forkortet) bruger lithiumjernfosfat som det positive elektrodemateriale, grafitkulelektrode og metal som den negative elektrode. På grund af dens lave omkostninger, høje energitæthed, lange cykluslevetid, sikkerhed og stabilitet, er den meget brugt i elektriske køretøjer, golfvogne, gaffeltrucks, autocampere, gulvmaskiner, sakselifte, lifte, arbejdsplatforme, marine, lufthavnshåndtering, hjemmeopbevaring og industriel og kommerciel energilagring.

Brug et LiFePO4-voltmeter til at overvåge dit LiFePO4-batteris ydeevne, sundhed og opladnings- og afladningsforhold. Dette vil sikre optimal brug og forlænge batteriets levetid betydeligt.

BSL Lithium batteries Super Factory

Grundlæggende om LiFePO4 batterispænding

For bedre at forstå LiFepo4 batterispænding, hende e er nogle grundlæggende definitioner.

Nominel spænding – 3,25V er batteriets nominelle spænding. Standardspændingen bruges til at overvåge op- og afladning af batteriet.

Opbevaringsspænding – 3,2V-3,4V Hvis batteriet ikke bruges i længere tid, skal det opbevares ved denne ideelle spænding. Lagerspændingen reducerer tabet af batterikapacitet og sikrer dermed, at batteriet fungerer korrekt.

Fuldt opladet spænding – Opladet til 3,65V, som er den maksimale spænding. Hvis batteriet oplades over dette niveau, kan det forårsage uoprettelig skade.

Afladningsspænding – 2,5V er minimum afladningsspænding. Det anbefales ikke for brugere at aflade under denne spænding. Hvis batteriet er afladet ud over dets grænse, kan det blive beskadiget.

Dyb udledning – I dette tilfælde er spændingen under det anbefalede niveau. Efter dyb afladning kan LiFePO4-batteriet svigte fuldstændigt.

LiFePO4 voltmeter: 12V 24V 36V 48V 72V

SOC	1 celle (3,2 volt)	12 volt	24 volt	36 volt	48 volt	72 volt
100% opladning	3,65V	14,6V	29,2V	43,8V	58,4V	87,6V
100 % hvile	3,4V	13,6V	27,2V	40,8V	54,4V	81,6V
90 %	3,35V	13,4V	26,8V	40,2V	53,6V	80,2V
80 %	3,32V	13,28V	26,56V	39,84V	53,12V	79,68V
70 %	3,3V	13,2V	26,4V	39,6V	52,8V	79,2V
60 %	3,27V	13,08V	26,16V	39,24V	52,32V	78,48V
50 %	3,26V	13,04V	26,08V	39,12V	52,16V	78,24V
40 %	3,25V	13V	26V	39V	52V	78V
30 %	3,22V	12,88V	25,76V	38,64V	51,52V	77,28V
20 %	3,2V	12,8V	25,6V	38,4V	51,2V	76,8V
10 %	3V	12V	24V	36V	48V	72V
0	2,5V	10V	20V	30V	40V	60V

3,2V LiFePO4 batterispændingsmåler

• Nominel spænding: 3,2V
• Ladespænding: 3,65V
• Afladningsafskæringsspænding: 2,5V

lithium iron phosphate cells

SOC	1 celle (3,2 volt)
100% opladning	3,65V
100 % hvile	3,4V
90 %	3,35V
80 %	3,32V
70 %	3,3V
60 %	3,27V
50 %	3,26V
40 %	3,25V
30 %	3,22V
20 %	3,2V
10 %	3V
0	2,5V

3,2V LiFePO4 batterispændingsdiagram

Spændingen af en enkelt LiFePO4-celle er normalt 3,2 volt. Når den er fuldt opladet, er spændingen 3,65 volt. Når den er helt afladet, er spændingen 2,5 volt.

3.2V LiFePO4 Cell Voltage Chart

12V LiFePO4 batterispændingsmåler

• Nominel spænding: 12,8V
• Ladespænding: 14,6V
• Afladningsafskæringsspænding: 10V

12V er den ideelle spænding til elektriske cykler, trolling motorer , marine batterier og arbejdsplatform udstyr og hjemmesol

SOC	12 volt
100% opladning	14,6V
100 % hvile	13,6V
90 %	13,4V
80 %	13,28V
70 %	13,2V
60 %	13,08V
50 %	13,04V
40 %	13V
30 %	12,88V
20 %	12,8V
10 %	12V
0	10V

12V LiFePO4-batteriet er en fremragende erstatning for 12V bly-syre-batteriet og har med succes erstattet bly-syre-batterier i forskellige applikationer. Når den er fuldt opladet, er batterispændingen 14,6V, og den falder til 10V, når den er helt afladet.

12V LiFePO4 batterispændingsdiagram

Grafen nedenfor illustrerer spændingsfaldet i realtid, når batterikapaciteten falder.

12V LiFePO4 Cell Voltage Chart

24V LiFePO4 batterispændingsmåler

• Nominel spænding: 25,6V
• Ladespænding: 29,2V
• Afladningsafskæringsspænding: 20V

24V LiFePO4 batterier er perfekte til brug med bådtrollingmotorer og sakselifte, bomlifte. Fejemaskiner, gulvmaskiner og autocampere energi.
Du kan købe en 24V LiFePO4 batteri , eller du kan købe to identiske 12V LiFePO4-batterier i serie.

SOC	24 volt
100% opladning	29,2V
100 % hvile	27,2V
90 %	26,8V
80 %	26,56V
70 %	26,4V
60 %	26,16V
50 %	26,08V
40 %	26V
30 %	25,76V
20 %	25,6V
10 %	24V
0	20V

24V LiFePO4 batterispændingsdiagram

24V LiFePO4 Cell Voltage Chart

36V LiFePO4 batterispændingsmåler

• Nominel spænding: 38,4V
• Ladespænding: 43,8V
• Afladningsafskæringsspænding: 30V

Golfvogne, fælles elbiler, UTV, ATV er meget velegnede til 36 Volt LiFePO4 batterier

SOC	36 volt
100% opladning	43,8V
100 % hvile	40,8V
90 %	40,2V
80 %	39,84V
70 %	39,6V
60 %	39,24V
50 %	39,12V
40 %	39V
30 %	38,64V
20 %	38,4V
10 %	36V
0	30V

36V LiFePO4 batterispændingsdiagram

36V LiFePO4 Cell Voltage Chart

48V LiFePO4 batterispændingsmåler

• Nominel spænding: 51,2V
• Ladespænding: 58,4V
• Afladningsafskæringsspænding: 40V

48V er det bedste valg til hjemmesolenergi 5kWh powerwall , 10kWh powerwall , elektrisk golfvogne , arbejdsplatform udstyr

SOC	48 volt
100% opladning	58,4V
100 % hvile	54,4V
90 %	53,6V
80 %	53,12V
70 %	52,8V
60 %	52,32V
50 %	52,16V
40 %	52V
30 %	51,52V
20 %	51,2V
10 %	48V
0	40V

48V LiFePO4 batterispændingsdiagram

48V LiFePO4 Cell Voltage Chart

72V LiFePO4 batterispændingsmåler

• Nominel spænding: 76,8V
• Ladespænding: 87,6V
• Afladningsafskæringsspænding: 60V

Designet til 72V golfvogne , elbiler, 6+ personers turbiler og påhængsmotorer .

SOC	72 volt
100% opladning	87,6V
100 % hvile	81,6V
90 %	80,2V
80 %	79,68V
70 %	79,2V
60 %	78,48V
50 %	78,24V
40 %	78V
30 %	77,28V
20 %	76,8V
10 %	72V
0	60V

72V LiFePO4 batterispændingsdiagram

LiFePO4 cell Voltage Chart

Hvad er forholdet mellem ladetilstanden (SOC) og spændingen for et LiFePO4-batteri?

Et batteris ladetilstand (SOC) angiver dets ladeniveau i forhold til dets kapacitet. Med hensyn til SOC er 0 % opbrugt eller afladet, og 100 % er fuldt opladet.

DOD er en anden måling relateret til SOC, beregnet som 100 – SOC (100 % er fuldt opladet, 0 % er opbrugt). Mens SOC generelt angiver den aktuelle tilstand af et batteri, når det er i brug, angiver DOD generelt levetiden for et batteri efter gentagne opladnings- og afladningscyklusser.

Når et batteri når en lav ladetilstand (nærmer sig 0%), griber batteristyringssystemet (BMS) ind for at forhindre overafladning. På samme måde, når et batteri nærmer sig en høj opladningstilstand (nærmer sig 100%), bliver opladningen langsommere eller stoppet for at beskytte batteriet.

Eksempel: Afladningskapaciteten for et 100Ah batteri er 30Ah. Som et resultat er SOC 30%. Efter opladning af batteriet til 100Ah og afladning til 70Ah, er der 30Ah tilbage.

Følgende diagram viser korrelationen mellem SOC- og LiFePO4-spænding for et lithiumbatteri:

SOC	1 celle (3,2 volt)
100% opladning	3,60V-3,65V
100 % hvile	3,50V-3,55V
90 %	3,45V -3,50V
80 %	3,40V -3,45V
70 %	3,35V -3,40V
60 %	3,30V -3,35V
50 %	3,25V -3,30V
40 %	3,20V-3,25V
30 %	3,10V -3,20V
20 %	2,90V – 3,00V
10 %	2,90V-2,50V
0	2,5V

Opladningskurve

Spænding: Det antages generelt, at jo højere den nominelle spænding et batteri er, jo mere fuldt opladet er det. Et 3,2V LiFePO4-batteri er fuldt opladet, når det når 3,65V.

Coulombmeter: Denne enhed måler strømmen, der strømmer ind og ud af batteriet og kvantificerer den hastighed, hvormed batteriet oplades og aflades i ampere-sekunder (As).

Specifik vægtfylde: Et hydrometer er påkrævet for at måle SOC. En væskes opdrift kan bruges til at måle dens massefylde.

State of charge Curve

LiFePO4 batteriafladningskurve

Afladning refererer til processen med at udvinde elektrisk energi fra et batteri for at drive en elektronisk enhed. Afladningskurven for et batteri repræsenterer normalt forholdet mellem spænding og afladningstid. Nedenstående figur viser afladningskurven for et 12V LiFePO4-batteri ved forskellige afladningshastigheder.

12V LiFeP04 Discharge Current Curve

Afladningsdybde er en af de vigtigste faktorer for at forlænge batteriets levetid. Kort sagt, jo flere gange et LiFePO4-batteri oplades og aflades, jo kortere levetid.

Følgende tabel viser afladningsstrømmen for forskellige ah-batterier ved 7 minutter og 30 minutter.

Battery Pack Ah Rating	7 minutters maksimal afladningsstrøm	30 minutters maksimal afladningsstrøm
5 Ah	15 ampere	10 ampere
7 Ah	21 ampere	14 ampere
8 Ah	24 ampere	16 ampere
9 Ah	27 ampere	18 ampere
10 Ah	30 ampere	20 ampere
12 Ah	36 ampere	24 ampere
14 Ah	42 ampere	31 ampere
15 Ah	45 ampere	32 ampere
18 Ah	54 ampere	40 ampere
22 Ah	66 ampere	46 ampere
35 Ah	105 ampere	84 ampere

LiFePO4 batteriopladningsparametre

Batteriydelse, sundhed og holdbarhed sikres af de anbefalede opladningsparametre. Under opladning skal hver bruger overholde disse parametre. Sørg for, at batteriet ikke er overopladet eller underopladet for at sikre effektiv energilagring og længere levetid. En tabel over LiFePO4 batteriopladningsparametre kan findes nedenfor.

Specifikationer	3,2V	12V	24V	36V	48V	72V
Ladespænding	3,5-3,65V	14,2-14,6V	28,4-29,2V	42,6-43,8V	56,8-58,4V	83,6-87,6V
Flydende spænding	3,2V	13,6V	27,2V	40,8V	54,2V	81,6V
Maksimal spænding	3,65V	14,6V	29,2V	43,8V	58,4V	87,6V
Minimum spænding	2,5V	10V	20V	30V	40V	60V
Nominel spænding	3,2V	12/12,8V	24/25,6V	36/38,4V	48V/51,2V	72/76,8V

LiFePO4 batteri konstant spænding, flydende ladning og udligningsspænding

LiFePO4-batterier har tre spændingstrin: bulk, float og udligning. Under bulkfasen påføres en konstant strøm til batteriet for hurtigt at oplade det til en bestemt spænding. En vedligeholdelsesspænding påføres batteriet i Float-trinnet. Som et resultat forlænges batteriets effektivitet og levetid. Mens den sikrer en jævn opladning, balancerer Equalize-trinnet cellerne.

Spændingstrin	3,2V	12V	24V	36V	48V	72V
Bulk	3,65V	14,6V	29,2V	43,8V	58,4V	87,6V
Flyde	3.375V	13,5V	27.V	40,5V	54V	81V
Udlign	3,65V	14,6V	29,2V	43,8V	58,4V	87,6V

Andre typer batterier og deres spændingsdiagrammer

Bly-syre batterier

Bly-syre batterier giver meget af den energi, der skal til for at starte en motor. Selvom de er billige, har de en lavere energitæthed og kortere levetid end nyere teknologier, hvilket kræver regelmæssig vedligeholdelse for at sikre lang levetid.

6V bly-syre batteri spændingsmåler

Kapacitet	6V forseglet blybatteri	6V oversvømmet blybatteri
100 %	6,44V	6,32V
90 %	6,39V	6,26V
80 %	6,33V	6,20V
70 %	6,26V	6,15V
60 %	6,20V	6,09V
50 %	6,11V	6,03V
40 %	6,05V	5,98V
30 %	5,98V	5,94V
20 %	5,90V	5,88V
10 %	5,85V	5,82V
0 %	5,81V	5,79V

Lithium-ion batteri

Lithium-ion-batterier har vundet enorm popularitet i moderne elektronik på grund af deres imponerende energitæthed og lette egenskaber. De findes ofte i bærbare gadgets og elektriske køretøjer og tilbyder overlegen levetid og ydeevne sammenlignet med konventionelle batterier.

Med deres effektivitet og hurtige opladningsmuligheder er lithium-ion-batterier ofte den foretrukne mulighed til en lang række applikationer.

1Cell 12V 24V 48V Lithium-ion batteri spændingsmåler

Kapacitet (%)	1 celle	12 volt	24 volt	48 volt
100 %	3,40	13.6	27.2	54,4
90 %	3,35	13.4	26.8	53,6
80 %	3,32	13.3	26.6	53,1
70 %	3.30	13.2	26.4	52,8
60 %	3,27	13.1	26.1	52,3
50 %	3,26	13,0	26,0	52,2
40 %	3,25	13,0	26,0	52,0
30 %	3.22	12.9	25.8	52,5
20 %	3,20	12.8	25.6	51,2
10 %	3.00	12,0	24,0	48,0
0 %	2,50	10,0	20.0	40,0

Deep Cycle batteri

Lithium-ion-batterier forbedrer ydeevnen i forhold til konventionelle bly-syre-batterier i applikationer, der kræver stabil energiproduktion, såsom vedvarende energisystemer og fritidskøretøjer.

I modsætning til traditionelle oversvømmede bly-syre (FLA) batterier, tilbyder moderne ventil-regulerede bly-syre (VRLA) teknologier, herunder AGM og Gel batterier, en større dybde af afladning. Generelt har disse nyere muligheder en længere levetid og kræver mindre vedligeholdelse sammenlignet med FLA-batterier.

12V 24V 48V Deep Cycle Batteri Spændingsmåler

Kapacitet	12V	24V	48V
100 % (opladning)	13.00V	26,00V	52,00V
99 %	12,80V	25,75V	51,45V
90 %	12,75V	25,55V	51,10V
80 %	12,50V	25,00V	50,00V
70 %	12,30V	24,60V	49,20V
60 %	12,15V	24,30V	48,60V
50 %	12,05V	24,10V	48,20V
40 %	11,95V	23,90V	47,80V
30 %	11,81V	23,62V	47,24V
20 %	11,66V	23,32V	46,64V
10 %	11,51V	23,02V	46,04V
0 %	10,50V	21.00V	42,00V

generalforsamling

AGM (Absorbent Glass Mat) batterier er en type bly-syre batteri, der er anerkendt for deres pålidelighed og levetid. De kræver meget lidt vedligeholdelse og fungerer godt i ekstreme temperaturer, og overgår traditionelle bly-syre-batterier under disse forhold. På grund af deres pålidelige ydeevne og forlængede levetid, bruges AGM-batterier ofte i backup-strømsystemer og off-grid-applikationer.

12V 24V 48V AGM Batteri Spændingsmåler

Kapacitet	12V	24V	48V
100 % (oplader)	13,0V	26,00V	52,00V
100% (hvilende)	12,85V	25,85V	51,70V
99 %	12,80V	25,75V	51,45V
90 %	12,75V	25,55V	51,10V
80 %	12,50V	25,00V	50,00V
70 %	12,30V	24,60V	49,20V
60 %	12,15V	24,30V	48,60V
50 %	12,05V	24,10V	48,20V
40 %	11,95V	23,90V	47,80V
30 %	11,81V	23,62V	47,24V
20 %	11,66V	23,32V	46,64V
10 %	11,51V	23,02V	46,04V
0 %	10,50V	21.00V	42,00V

Sådan kontrolleres LiFePO4-batterikapaciteten

Den bedste måde at sikre langsigtet ydeevne af din LiFePO4 batteri er regelmæssigt at kontrollere og overvåge det. LiFePO4-batterier kan måles nøjagtigt ved hjælp af følgende metoder.

· Ved hjælp af en Multimeter –

Multimetre giver nøjagtige spændingsaflæsninger og batterikapacitetsmålinger.

· Batteri Overvåge-

Batterikapaciteten kan bestemmes med denne pålidelige batteritestmetode. Ud over at evaluere batteriets helbred, kapacitet, spænding og afladningsenergi forudsiger batterimonitoren dets levetid.

· Solar Charge Controller-

LiFePO4 batterikapacitet kontrolleres af solcelleladeregulatorer. Solenergisystemer kan drage fordel af denne metode.

· App Overvågning-

LiFePO4-batterier kan overvåges og fjernstyres med nogle batterier. Smartphone-apps giver dig mulighed for at overvåge ydeevne, spænding og andre funktioner.

Formlen til beregning af batterikapacitet er: Kapacitet = Afladningsstrøm (A) x Afladningstid (timer).

Visualisering af strukturen og arbejdsprincippet for LiFePO4 batteri

Struktur

Til venstre er LiFePO4 den positive elektrode, forbundet til batteriets positive elektrode med aluminiumsfolie. I midten tillader polymerseparatoren lithiumioner (Li+) at passere igennem, mens de blokerer elektroner (e-). Kobber forbinder batteriets negative elektrode med den negative elektrode af kulstof (grafit) til højre.

Visualization of energy structure and working principle of lithium iron phosphate battery-BSLBATT

Sådan virker LiFePO4

Opladningsproces:

Når LiFePO4 oxideres, frigives lithiumioner (Li+) og elektroner (e-).

En negativ elektrode modtager lithiumioner (Li+), der passerer gennem elektrolytten og separatoren.

En elektrodes negative elektrode lagrer lithium-ioner (Li+) i kulstof (grafit).

Afladningsproces:

Gennem elektrolytten og separatoren bevæger lithiumioner (Li+) sig fra den negative elektrode til den positive elektrode.

Der sker en reduktionsreaktion mellem lithiumionerne (Li+) og LiFePO4 ved den positive elektrode, hvorved elektroner (e-) frigives.

En strømforsyningsenhed drives af de frigivne elektroner (e-), der strømmer gennem det eksterne kredsløb.

Lithium-ionerne (Li+) og elektronerne (e-) i batteriet fortsætter med at cykle under op- og afladning.

Faktorer, der påvirker levetiden for LiFePO4-batterier

Relationship Between Temperature and Battery Cycle Numbers LiFePO4 cell Voltage Chart

12v LiFePO4 udledningsdybde og cykluslevetid tabel

Spænding	Kapacitet	Opladningscyklusser	Levetid (over 80 % original kapacitet)
(V)	(Ah %)	(Hvis opladet og afladet til hver af disse spændinger hver dag)	(Oplades en gang om dagen)
14,4V	100 %	3200 cyklusser	9 år
13,6V	100 %	3200 cyklusser	9 år
13,4V	99 %	3200 cyklusser	9 år
13,3V	90 %	4500 cyklusser	12,5 år
13,2V	70 %	8000 cyklusser	20 år
13,1V	40 %	8000 cyklusser	20 år
13,0V	30 %	8000 cyklusser	20 år
12,9V	20 %	8000 cyklusser	20 år
12,8V	17 %	6000 cyklusser	16,5 år
12,5V	14 %	4500 cyklusser	12,5 år
12,0V	9 %	4500 cyklusser	12,5 år
10,0V	0 %	3200 cyklusser	9 år

· Opladning og afladning

Det er vigtigt ikke at overoplade eller overaflade batteriet. Det er vigtigt at tilslutte og frakoble opladeren på det rigtige tidspunkt. Batteriets levetid vil blive påvirket af overopladning og overafladning.

· Dybde af Udledning

For videnskabeligt at forlænge levetiden af lithiumjernfosfatbatterier bør dybe afladninger så vidt muligt undgås.

· Arbejdsmiljø

For at undgå at påvirke LiFePO4-batteriaktiviteten må du ikke bruge batteriet i omgivelser med høj eller lav temperatur. Et opvarmet LiFePO4-batteri er det bedste valg, hvis batteriet skal bruges ved en lavere temperatur.

Overafladning af LiFePO4-batterier kan føre til irreversibel skade og reducere dets levetid. For at optimere levetiden er det tilrådeligt at holde udledningsdybden under 80 %.

Hvordan øger man LiFePO4-batteriets levetid?

Konklusion

Disse LiFePO4-spændingsdiagrammer giver et omfattende overblik over LiFePO4-batteriers spændingskarakteristika såvel som deres kapacitet, ladecyklus og forventede levetid. For at optimere ydeevnen og levetiden for LiFePO4-batterier kan brugere henvise til dette skema.

Ved at bruge disse spændingsdiagrammer kan brugerne træffe informerede beslutninger om spændingsniveauer, opladningscyklusser og forventet levetid, hvilket sikrer optimal ydeevne og levetid for LiFePO4-batterier.

FAQ

Hvordan kan jeg se, om mit LiFePO4-batteri svigter?

Selvfølgelig holder et batteri ikke evigt. Det skal holde i mere end et årti. Hvis du bemærker et af følgende tegn, kan dit batteri svigte.

· Opladningen tager usædvanlig lang tid

· Batteriet oplades ikke

· Batteri hævelse

· Når batteriet er fuldt opladet, men enheden lukker ned

Hvad er LiFePO4-ladespændingen?

En enkelt LiFePO4 battericelle har en nominel spænding på 3,2V med et ladespændingsområde på 3,50–3,65V. Det er vigtigt at holde ladespændingen under 3,65V, da lithiumceller er meget følsomme over for overspænding og overstrøm.

Hvad er minimumsspændingsskader for LiFePO4?

Minimumsspændingstærsklen for 12V LiFePO4-batterier er cirka 10V. Hvis batteriet aflades under denne minimumsspænding, vil det sandsynligvis lide permanent skade. Derfor er det afgørende at overvåge LiFePO4 batterispændingsdiagrammet og sikre, at du oplader dine batterier sikkert.