Hvernig á að finna hamingju með LiFePO4 (litíum-jón) rafhlöðum

Verðlagning á litíumjónarafhlöðum er hægt og rólega að breytast úr ruddalega dýru í aðeins hóflega óviðráðanlegu og við hjá BSLBATT sjáum stöðuga aukningu í sölu á þessari tegund af rafhlöðum.Flestir notendur virðast setja þá til starfa í húsbílum, fimmtu hjólum, húsbílum og svipuðum farartækjum, á meðan sumir eru að fara í raunveruleg kyrrstæð kerfi utan nets.

Þessi grein mun tala um einn ákveðinn flokk af litíumjónarafhlöðum;Lithium-Iron-phosphate eða LiFePO4 í efnaformúlu, einnig skammstafað sem LFP rafhlöður.Þetta eru svolítið frábrugðin því sem þú ert með í farsímanum þínum og fartölvunni, þetta eru (aðallega) litíum-kóbalt rafhlöður.Kosturinn við LFP er að hann er mun stöðugri og ekki viðkvæmur fyrir sjálfbrennslu.Það þýðir ekki að rafhlaðan geti ekki brunnið við skemmdir: Það er heilmikil orka geymd í hlaðinni rafhlöðu og ef um ófyrirséða losun er að ræða geta niðurstöðurnar orðið mjög áhugaverðar mjög fljótt!LFP endist einnig lengur í samanburði við litíum-kóbalt og er stöðugra hitastig.Af allri hinni ýmsu litíum rafhlöðutækni þarna úti gerir þetta LFP best fyrir djúphringrásir!

Við gerum ráð fyrir að rafhlaðan sé með BMS eða rafhlöðustjórnunarkerfi, eins og næstum allar LFP rafhlöður sem eru seldar sem 12/24/48 volta pakki gera.BMS sér um að vernda rafhlöðuna;það aftengir rafhlöðuna þegar hún er tæmd, eða hótar að vera ofhlaðin.BMS sér einnig um að takmarka hleðslu- og afhleðslustrauma, fylgist með hitastigi frumunnar (og dregur úr hleðslu/hleðslu ef þörf krefur) og flestir munu koma jafnvægi á frumurnar í hvert sinn sem fullhleðsla er gerð (hugsaðu um jafnvægi sem að koma öllum frumunum inn í rafhlöðupakkann í sama hleðsluástand, svipað og jöfnun fyrir blýsýru rafhlöðu).Nema þér líkar að búa á brúninni, EKKI KAUPA rafhlöðu án BMS!

Það sem fylgir hér að neðan er þekking sem fæst við lestur fjölda vefgreina, bloggsíður, vísindarita og umræðu við framleiðendur LFP.Farðu varlega hverju þú trúir, það er mikið af rangfærslum þarna úti!Þó að það sem við skrifum hér sé á engan hátt ætlað sem fullkominn leiðarvísir fyrir LFP rafhlöður, þá er von okkar að þessi grein skeri í gegnum saur nautgripa og gefi traustar leiðbeiningar til að fá sem mest út úr litíumjónarafhlöðum þínum.

Hvers vegna litíum-jón?

Við útskýrðum í greininni okkar um blýsýru rafhlöður hvernig akkillesarhæll þessarar efnafræði situr við hlutahleðslu of lengi.Það er of auðvelt að tékka á dýrum blýsýru rafhlöðubanka á aðeins mánuðum með því að láta hann standa að hluta.Það er mjög mismunandi fyrir LFP!Þú getur látið litíumjónarafhlöður sitja á hluta hleðslu að eilífu án þess að skemma.Reyndar kýs LFP að sitja við hlutahleðslu frekar en að vera alveg fullur eða tómur, og fyrir langlífi er betra að hjóla rafhlöðuna eða láta hana standa að hluta.

En bíddu!Það er meira!

Lithium-ion rafhlöður eru næstum því hinn heilagi gral rafhlaðna: Með réttum hleðslubreytum geturðu næstum gleymt að það er rafhlaða.Það er ekkert viðhald.BMS sér um það og þú getur hjólað í burtu!

En bíddu!Það er enn meira!(Allt líkt með ákveðnum upplýsingaauglýsingum er eingöngu tilviljun, og í hreinskilni sagt, okkur er illa við tillöguna!)…

LFP rafhlöður geta líka endað mjög lengi.Okkar BSLBATT LFP rafhlöður eru metnar í 3000 lotur, í fullri 100% hleðslu/losunarlotu.Ef þú gerðir það á hverjum degi þýðir það meira en 8 ára hjólreiðar!Þeir endast enn lengur þegar þeir eru notaðir í minna en 100% lotum, í raun til einföldunar er hægt að nota línulegt samband: 50% losunarlotur þýðir tvöfaldar lotur, 33% losunarlotur og hægt er að búast við þrisvar sinnum meiri lotu.

En bíddu!Það er meira enn!…

LiFePO4 rafhlaða vegur líka minna en 1/2 af blýsýru rafhlöðu af svipaðri getu.Það þolir stóra hleðslustrauma (100% af Ah einkunn er ekkert vandamál, prófaðu það með blýsýru!), sem gerir kleift að hlaða hratt, það er lokað þannig að það eru engar gufur og það hefur mjög lágan sjálfsafhleðsluhraða ( 3% á mánuði eða minna).

Stærð rafhlöðubanka fyrir LFP

Við bentum á þetta hér að ofan: Lithium-ion rafhlöður hafa 100% nothæfa getu, en blýsýru endar í raun á 80%.Það þýðir að þú getur stærð LFP rafhlöðubanka minni en blýsýrubanka, og samt haft það sama í virkni.Tölurnar benda til þess að LFP geti verið 80% af Amp-klst stærð blýsýru.Það er samt meira til í þessu.

Fyrir langlífi ætti blýsýru rafhlöðubankar ekki að vera í stærð þar sem þeir sjá reglulega afhleðslu undir 50% SOC.Með LFP er það ekkert mál!Orkunýtni fram og til baka fyrir LFP er töluvert betri en blýsýra líka, sem þýðir að minni orka þarf til að fylla tankinn eftir ákveðið losunarstig.Það leiðir til hraðari bata aftur í 100%, á meðan við vorum þegar með minni rafhlöðubanka, sem styrkir þessi áhrif enn frekar.

Niðurstaðan er sú að okkur þætti þægilegt að stærð litíumjónarafhlöðubanka á 75% af stærð jafngilds blýsýrubanka og búast við sömu (eða betri!) afköstum.Þar á meðal á þessum dimmu vetrardögum þegar sól er af skornum skammti.

En bíddu aðeins!

Er litíumjón raunverulega lausnin á öllum rafhlöðum okkar?Jæja, ekki alveg…

LFP rafhlöður hafa líka sínar takmarkanir.Stórt er hitastig: Þú getur ekki hlaðið litíumjónarafhlöðu undir frostmarki, eða núll celsius.Blýsýru gæti ekki verið meira sama um þetta.Þú getur samt tæmt rafhlöðuna (með tímabundnu tapi), en hleðsla mun ekki gerast.BMS ætti að gæta þess að loka fyrir hleðslu við frostmark og forðast skemmdir fyrir slysni.

Hitastig er líka vandamál í hámarkinu.Stærsta einstaka orsök öldrunar rafhlöðunnar er notkun eða jafnvel bara geymsla við háan hita.Allt að um 30 celsíus, það er ekkert vandamál.Jafnvel 45 Celsíus fær ekki of mikið víti.Allt hærra flýtir í raun fyrir öldrun og að lokum endi rafhlöðunnar þó.Þetta felur í sér að geyma rafhlöðuna þegar ekki er verið að hjóla hana.Við munum tala um þetta nánar síðar þegar rætt er um hvernig LFP rafhlöður bila.

Það er lúmskt mál sem getur komið upp þegar þú notar hleðslugjafa sem hugsanlega veita háspennu: Þegar rafhlaðan er full mun spennan hækka nema hleðslugjafinn hætti að hlaða.Ef það hækkar nóg mun BMS vernda rafhlöðuna og aftengja hana, þannig að hleðslugjafinn hækkar enn meira!Þetta getur verið vandamál með (slæma) rafspennustilla bíla, sem þurfa alltaf að sjá álag eða spennan mun aukast og díóðurnar losa töffareykinn sinn.Þetta getur líka verið vandamál með litlar vindmyllur sem treysta á rafhlöðuna til að halda þeim í skefjum.Þeir geta hlaupið í burtu þegar rafhlaðan hverfur.

Svo er það bratta, bratta, upphaflega kaupverðið!

En við veðjum á að þú viljir samt!…

Hvernig virkar LiFePO4 rafhlaða?

Lithium-ion rafhlöður eru nefndar eins konar 'ruggustóls' rafhlöður: Þær flytja jónir, í þessu tilviki, litíumjónir, frá neikvæðu til jákvæðu rafskautsins við afhleðslu og aftur til baka við hleðslu.Teikningin til hægri sýnir hvað er að gerast inni.Litlu rauðu kúlurnar eru litíumjónirnar sem fara fram og til baka á milli neikvæðu og jákvæðu rafskautanna. Vinstra megin er jákvæða rafskautið, smíðað úr litíum-járnfosfati (LiFePO4).Þetta ætti að hjálpa til við að útskýra nafn þessarar tegundar rafhlöðu!Járn- og fosfatjónirnar mynda rist sem fangar litíumjónirnar lauslega.Þegar fruman er að verða hlaðin dragast þessar litíumjónir í gegnum himnuna í miðjunni, að neikvæðu rafskautinu hægra megin.Himnan er úr eins konar fjölliðu (plasti), með fullt af pínulitlum svitaholum í, sem auðveldar litíumjónunum að komast í gegnum.Á neikvæðu hliðinni finnum við grind úr kolefnisatómum, sem getur fangað og haldið þeim litíumjónum sem fara yfir.

Afhleðsla rafhlöðunnar gerir það sama öfugt: Þegar rafeindir streyma í gegnum neikvæða rafskautið fara litíumjónirnar aftur á hreyfingu, í gegnum himnuna, aftur til járnfosfatgrindarinnar.Þau eru enn og aftur geymd á jákvæðu hliðinni þar til rafhlaðan er hlaðin aftur.

Ef þú hefur virkilega verið að fylgjast með skilurðu núna að rafhlöðuteikningin til hægri sýnir LFP rafhlöðu sem er næstum alveg tæmd.Næstum allar litíumjónirnar eru á hlið jákvæðu rafskautsins.Fullhlaðin rafhlaða myndi hafa þessar litíumjónir allar geymdar inni í kolefni neikvæðu rafskautsins.

Í hinum raunverulega heimi eru litíumjónafrumur byggðar úr mjög þunnum lögum af ál – fjölliðu – koparþynnum til skiptis, með efnum límt á þær.Oft er þeim rúllað upp eins og hlauprúllu og sett í stálbrúsa, líkt og AA rafhlaða.12 Volta lithium-ion rafhlöðurnar sem þú kaupir eru gerðar úr mörgum af þessum frumum, tengdar í röð og samsíða til að auka spennu og Amper-stunda getu.Hver fruma er um 3,3 volt, þannig að 4 þeirra í röð mynda 13,2 volt.Þetta er bara rétta spennan til að skipta um 12 volta blýsýru rafhlöðu!

Hleðsla LFP rafhlöðu

Flestir venjulegir sólarhleðslustýringar eiga ekki í vandræðum með að hlaða litíumjónarafhlöður.Spennan sem þarf er mjög svipuð þeim sem notuð eru fyrir AGM rafhlöður (tegund af lokuðum blýsýru rafhlöðum).BMS hjálpar líka, við að tryggja að rafhlöðufrumurnar sjái rétta spennu, verði ekki ofhlaðnar eða ofhleðsaðar, það kemur jafnvægi á frumurnar og tryggir að hitastig klefans sé innan skynsamlegrar ástæðu á meðan þær eru hlaðnar.

Grafið hér að neðan sýnir dæmigerð snið af LiFePO4 rafhlöðu sem er hlaðin.Til að gera það auðveldara að lesa hefur spennunni verið breytt í það sem 12 volta LFP rafhlaða pakki myndi sjá (4x eins frumu spennan).

Sýnt á línuritinu er hleðsluhraði upp á 0,5C, eða helmingur af Ah getu, með öðrum orðum fyrir 100Ah rafhlöðu væri þetta hleðsluhraði upp á 50 Amp.Hleðsluspennan (í rauðu) mun í raun ekki breytast mikið fyrir hærri eða lægri hleðsluhraða (í bláu), LFP rafhlöður hafa mjög flata spennuferil.

Lithium-ion rafhlöður eru hlaðnar í tveimur þrepum: Í fyrsta lagi er straumnum haldið stöðugum, eða með sólarorku sem þýðir almennt að við reynum að senda eins mikinn straum inn í rafhlöðurnar og fáanlegur frá sólinni.Spennan mun hækka hægt og rólega á þessum tíma, þar til hún nær „gleypa“ spennunni, 14,6V á grafinu hér að ofan.Þegar frásog er náð er rafhlaðan um 90% full, og til að fylla á restina af leiðinni er spennunni haldið stöðugri á meðan straumurinn minnkar hægt og rólega.Þegar straumurinn er kominn niður í um 5% - 10% af Ah einkunn rafhlöðunnar er hann í 100% hleðsluástandi.

Á margan hátt er auðveldara að hlaða litíumjónarafhlöðu en blýsýrurafhlöðu: Svo lengi sem hleðslan er nógu há til að færa jónir hleðst hún.Lithium-ion rafhlöðum er alveg sama þó þær séu ekki fullhlaðnar, reyndar endast þær lengur ef þær eru það ekki.Það er engin súlfun, það er engin jöfnun, frásogstíminn skiptir í raun ekki máli, þú getur í raun ekki ofhleðsla rafhlöðunnar og BMS sér um að halda hlutum innan skynsamlegra marka.

Svo hvaða spenna er nóg til að koma þessum jónum á hreyfingu?Smá tilraunir sýna að 13,6 volt (3,4V á frumu) er skurðpunkturinn;fyrir neðan það gerist mjög lítið, en þar fyrir ofan mun rafhlaðan verða að minnsta kosti 95% full ef nægur tími gefst.Við 14,0 Volt (3,5V á frumu) hleður rafhlaðan auðveldlega allt að 95+ prósent með nokkrum klukkustundum frásogstíma og fyrir alla muni er lítill munur á hleðslu á milli 14,0 eða hærri spennu, hlutirnir gerast bara aðeins hraðar við 14,2 Volt og yfir.

Magn/gleypa spenna

Til að draga þetta saman, þá mun magn/gleypa stilling á milli 14,2 og 14,6 volt virka frábærlega fyrir LiFePO4!Lægra er líka mögulegt, niður í um það bil 14,0 volt, með hjálp nokkurs upptökutíma.Örlítið hærri spenna er möguleg, BMS fyrir flestar rafhlöður mun leyfa um 14,8 – 15,0 volt áður en rafhlaðan er aftengd.Það er þó enginn ávinningur af hærri spennu, og meiri hætta á að BMS losni af og hugsanlega skemmdum.

Flotspenna

LFP rafhlöður þurfa ekki að vera á floti.Hleðslustýringar hafa þetta vegna þess að blýsýrurafhlöður hafa svo mikla sjálfsafhleðslu að það er skynsamlegt að halda áfram að leka í meiri hleðslu til að halda þeim ánægðum.Fyrir litíumjónarafhlöður er það ekki frábært ef rafhlaðan situr stöðugt á háu ástandi hleðslu, þannig að ef hleðslustýringin þín getur ekki slökkt á floti skaltu bara stilla hana á nógu lága spennu til að engin raunveruleg hleðsla verði.Sérhver spenna sem er 13,6 volt eða minna dugar.

Jafna spennu

Þegar hleðsluspenna yfir 14,6 volt er virkt fráleit, ætti að vera ljóst að ekki ætti að jafna litíumjónarafhlöðu!Ef ekki er hægt að slökkva á jöfnuninni skaltu stilla það á 14,6V eða minna, þannig að það verður bara venjulegt gleypihleðsluferli.

Gleypa tíma

Það er margt sem þarf að segja fyrir einfaldlega að stilla absorb spennuna á 14,4V eða 14,6V, og hætta svo bara að hlaða þegar rafhlaðan nær þeirri spennu!Í stuttu máli, núll (eða stuttur) frásogstími.Á þeim tímapunkti verður rafhlaðan þín um 90% full.LiFePO4 rafhlöður verða hamingjusamari til lengri tíma litið þegar þær sitja ekki við 100% SOC of lengi, þannig að þessi æfing mun lengja endingu rafhlöðunnar.Ef þú þarft algerlega að hafa 100% SOC í rafhlöðunni þinni þá mun absorb gera það!Opinberlega er þessu náð þegar hleðslustraumurinn fer niður í 5% – 10% af Ah einkunn rafhlöðunnar, svo 5 – 10 Amp fyrir 100Ah rafhlöðu.Ef þú getur ekki hætt frásog miðað við straum skaltu stilla frásogstíma á um það bil 2 klukkustundir og kalla það á dag.

Hitauppbót

LiFePO4 rafhlöður þurfa ekki hitauppbót!Vinsamlegast slökktu á þessu í hleðslustýringunni þinni, annars verður hleðsluspennan mjög slökkt þegar það er mjög heitt eða kalt.

Vertu viss um að athuga spennustillingar hleðslustýringarinnar á móti þeim sem raunverulega eru mældar með góðum stafrænum margmæli!Litlar breytingar á spennu geta haft mikil áhrif þegar litíumjónarafhlaða er hlaðið!Breyttu hleðslustillingunum í samræmi við það!

Afhleðsla LFP rafhlöðu

Ólíkt blýsýrurafhlöðum helst spenna litíumjónarafhlöðu mjög stöðug við afhleðslu.Það gerir það erfitt að spá fyrir um hleðsluástandið út frá spennu einni saman.Fyrir rafhlöðu með miðlungs álag lítur losunarferillinn út sem hér segir.

Oftast við afhleðslu mun spenna rafhlöðunnar vera rétt um 13,2 volt.Það er breytilegt um aðeins 0,2 Volt alla leið frá 99% til 30% SOC.Ekki er langt síðan það var mjög slæm hugmynd™ að fara undir 20% SOC fyrir LiFePO4 rafhlöðu.Það hefur breyst og núverandi uppskera af LFP rafhlöðum mun tæmast með ánægju alla leið niður í 0% í margar lotur.Hins vegar er ávinningur í því að hjóla minna djúpt.Það er ekki bara það að hjóla upp í 30% SOC mun fá þér 1/3 fleiri lotur á móti því að hjóla niður í 0%, rafhlaðan þín mun líklega lifa í fleiri lotur en það.Erfitt er að komast yfir erfiðar tölur, en að hjóla niður í 50% SOC virðist sýna um það bil 3x líftíma hringrásarinnar samanborið við 100% hjólreiðar.

Hér að neðan er tafla sem sýnir rafhlöðuspennu fyrir 12 volta rafhlöðupakka á móti dýpt-afhleðslu.Taktu þessi spennugildi með salti, losunarferillinn er svo flatur að það er í raun erfitt að ákvarða SOC út frá spennu eingöngu.Lítil breytileiki á álagi og nákvæmni voltamælisins mun kasta af sér mælingu.

Geymsla Lithium-Ion rafhlöður  

Mjög lágt sjálfsafhleðsluhraði gerir það auðvelt að geyma LFP rafhlöður, jafnvel í lengri tíma.Það er ekkert mál að setja litíumjónarafhlöðu frá sér í eitt ár, passaðu bara að það sé einhver hleðsla í henni áður en þú setur hana í geymslu.Eitthvað á milli 50% – 70% er í lagi, það mun gefa rafhlöðunni mjög langan tíma áður en sjálfafhleðsla færir spennuna nálægt hættumörkum.

Það er fínt að geyma rafhlöður undir frostmarki, þær frjósa ekki og hugsa ekki mikið um hitastig.Reyndu að forðast að geyma þau við háan hita (45 celsius og hærri), og reyndu að forðast að geyma þau alveg full ef mögulegt er (eða næstum tóm).

Ef þú þarft að geyma rafhlöður í lengri tíma, vertu viss um að aftengja einfaldlega alla víra frá þeim.Þannig getur ekki verið nein flæking sem tæmir rafhlöðurnar hægt og rólega.

Endirinn á litíumjónarafhlöðum þínum

Við heyrum þig gaspa af skelfingu;Tilhugsunin um að dýrmæti LFP rafhlöðubankinn þinn sé ekki lengur hrollur niður hrygginn!Því miður, allir góðir hlutir verða á endanum að taka enda.Það sem við viljum koma í veg fyrir er endalok ótímabærrar tegundar og til þess verðum við að skilja hvernig litíumjónarafhlöður deyja.

Rafhlöðuframleiðendur telja rafhlöðu „dauða“ þegar getu hennar fer niður í 80% af því sem hún ætti að vera.Svo, fyrir 100Ah rafhlöðu, kemur endir hennar þegar afkastageta hennar er komin niður í 80Ah.Það eru tveir aðferðir að verki að því að eyða rafhlöðunni þinni: Hjólreiðar og öldrun.Í hvert sinn sem þú tæmir og endurhleður rafhlöðuna veldur hún smá skemmdum og þú missir smá afkastagetu.En jafnvel þótt þú setjir dýrmætu rafhlöðuna þína í fallegt helgidóm með gleri, sem aldrei á að hjóla, mun það samt líða undir lok.Það síðasta er kallað dagatalslíf.

Það er erfitt að finna hörð gögn um dagatalslíf fyrir LiFePO4 rafhlöður, mjög lítið er þarna úti.Sumar vísindarannsóknir voru gerðar á áhrifum öfga (í hitastigi og SOC) á lífdagatalið og þær hjálpa til við að setja mörk.Það sem við komumst að er að ef þú misnotar ekki rafhlöðubankann þinn, forðast öfgar og notar venjulega rafhlöðurnar innan skynsamlegra marka, þá eru efri mörk um 20 ár á endingu dagatalsins.

Fyrir utan frumurnar inni í rafhlöðunni er einnig BMS, sem er gert úr rafeindahlutum.Þegar BMS bilar mun rafhlaðan þín líka gera það.Lithium-ion rafhlöður með innbyggðu BMS eru enn of nýjar og við verðum að sjá, en að lokum þarf rafhlöðustjórnunarkerfið að lifa af eins lengi og litíum-ion frumurnar gera það líka.

Aðferðir inni í rafhlöðunni leggjast á eitt með tímanum til að húða mörkalagið milli rafskauta og raflausna með efnasamböndum sem koma í veg fyrir að litíumjónir komist inn og út úr rafskautunum.Ferlar binda einnig litíumjónir í ný efnasambönd, þannig að þær eru ekki lengur tiltækar til að flytja frá rafskaut til rafskauts.Þessi ferli munu gerast, sama hvað við gerum, en þau eru mjög háð hitastigi!Haltu rafhlöðunum undir 30 gráður og þær eru mjög hægar.Farðu yfir 45 gráður og hlutirnir flýta verulega!Almenningsóvinur nr.1 fyrir litíum-rafhlöður, lang, er hiti!

Það er meira við dagatalslífið og hversu fljótt LiFePO4 rafhlaða mun eldast: State-Of-Charge hefur líka eitthvað með það að gera.Þó að hátt hitastig sé slæmt, þá líkar þessum rafhlöðum virkilega ekki að sitja við 0% SOC og mjög hátt hitastig!Einnig slæmt, þó ekki alveg eins slæmt og 0% SOC, er að þeir sitji við 100% SOC og háan hita.Mjög lágt hitastig hefur minni áhrif.Eins og við ræddum geturðu ekki (og BMS leyfir þér ekki) hlaðið LFP rafhlöður undir frostmarki.Eins og það kemur í ljós hefur það einnig hraðari áhrif á öldrun að losa þau undir frostmarki, þó það sé mögulegt.Hvergi nærri eins slæmt og að láta rafhlöðuna sitja við háan hita, en ef þú ætlar að láta rafhlöðuna þína undir frostmarki er betra að gera það á meðan hún er hvorki að hlaðast né tæmist og með gas í tankinum (þó ekki fullur tankur).Í almennari skilningi er betra að setja þessar rafhlöður frá í kringum 50% – 60% SOC ef þær þurfa lengri tíma geymslu.

Bráðin rafhlaða

Ef þú vilt virkilega vita, hvað gerist þegar litíumjónarafhlaða hleðst undir frostmarki er að málmlitíum er sett á neikvæða (kolefnis) rafskautið.Ekki á fallegan hátt heldur, það vex í beittum, nálarlíkum mannvirkjum, sem að lokum stinga í himnuna og styttir rafhlöðuna (sem leiðir til stórkostlegs Rapid Unscheduled Disassembly Event eins og NASA kallar það, sem felur í sér reyk, mikinn hita og alveg hugsanlega logar líka).Til allrar hamingju fyrir okkur, þetta er eitthvað sem BMS kemur í veg fyrir að gerist.

Við erum að fara í hjólalífið.Það er orðið algengt að fá þúsundir lota, jafnvel á fullri 100% hleðslu-úthleðslu hringrás, úr litíumjónarafhlöðum.Það eru þó nokkrir hlutir sem þú getur gert til að hámarka líftíma hringrásarinnar.

Við ræddum hvernig LiFePO4 rafhlöður virka: Þær flytja litíumjónir á milli rafskautanna.Það er mikilvægt að skilja að þetta eru raunverulegar, líkamlegar agnir, sem hafa stærð við þær.Þeim er kippt út úr öðru rafskautinu og troðið í hina, í hvert sinn sem þú hleður-afhleður rafhlöðuna.Þetta veldur skemmdum, sérstaklega á kolefni neikvæða rafskautsins.Í hvert sinn sem rafhlaðan er hlaðin bólgnar rafskautið aðeins og við hverja afhleðslu minnkar það aftur.Með tímanum veldur það smásæjum sprungum.Það er vegna þessa að hleðsla aðeins undir 100% mun gefa þér fleiri lotur, sem og losun í aðeins yfir 0%.Hugsaðu líka um að þessar jónir beiti „þrýstingi“ og öfgaástandstölur beita meiri þrýstingi og valda efnahvörfum sem eru ekki til hagsbóta fyrir rafhlöðuna.Þess vegna líkar LFP rafhlöður ekki að vera settar í burtu við 100% SOC eða settar í flothleðslu við (nálægt) 100%.

Hversu hratt þessar litíumjónir hrífast hingað og þær hafa líka áhrif á hringrásarlífið.Í ljósi ofangreinds ætti það ekki að koma á óvart.Þó að LFP rafhlöður geri reglulega hleðslu og afhleðslu við 1C (þ.e. 100 Amp fyrir 100Ah rafhlöðu), muntu sjá fleiri lotur úr rafhlöðunni ef þú takmarkar þetta við sanngjarnari gildi.Blýsýrurafhlöður hafa hámark um það bil 20% af Ah einkunn, og að vera innan þessa fyrir litíumjón mun einnig hafa ávinning fyrir lengri endingu rafhlöðunnar.

Síðasti þátturinn sem vert er að nefna er spenna, þó að þetta sé í raun það sem BMS er hannað til að halda í skefjum.Lithium-ion rafhlöður eru með þröngum spennuglugga, bæði fyrir hleðslu og afhleðslu.Að fara út fyrir þann glugga leiðir mjög fljótt til varanlegs tjóns og í hámarki hugsanlegan RUD-viðburð (NASA-talk, eins og áður hefur komið fram).Fyrir LiFePO4 er þessi gluggi um það bil 8,0V (2,0V á frumu) til 16,8 Volt (4,2V á frumu).Innbyggt BMS ætti að gæta þess að halda rafhlöðunni vel innan þeirra marka.

Heimanámskeið

Nú þegar við vitum hvernig litíumjónarafhlöður virka, hvað þeim líkar og mislíkar og hvernig þær bila að lokum, þá eru nokkrar ábendingar til að taka frá.Við höfum gert smá lista hér að neðan.Ef þú ætlar ekki að gera neitt annað, vinsamlega takið eftir fyrstu tveimur, þeir hafa langmest áhrif á heildartímann sem þú færð til að njóta litíumjónarafhlöðunnar!Að taka eftir öðrum hjálpar líka til að rafhlaðan endist enn lengur.

Til að draga saman, fyrir langan og hamingjusaman LFP rafhlöðuending, í mikilvægisröð, ættir þú að hafa eftirfarandi í huga:

● Haltu rafhlöðuhitanum undir 45 celsíus (undir 30C ef mögulegt er) - Þetta er lang mikilvægast!!
● Haltu hleðslu- og afhleðslustraumum undir 0,5C (0,2C valið)
● Haltu rafhlöðuhita yfir 0 celsíus við afhleðslu ef mögulegt er - Þetta og allt að neðan er hvergi nærri eins mikilvægt og fyrstu tveir
● Ekki hjóla undir 10% – 15% SOC nema þú þurfir virkilega á því að halda
● Ekki láta rafhlöðuna fljóta við 100% SOC ef mögulegt er
● Ekki hlaða í 100% SOC ef þú þarft þess ekki

Þetta er það!Nú getur þú líka fundið hamingju og ánægjulegt líf með LiFePO4 rafhlöðunum þínum!