Grafico della tensione delle celle LiFePO4: guida completa (3,2 V 12 V 24 V 36 V 48 V 72 V)

679 Pubblicato da BSLBATT 09 agosto 2024

La batteria al litio ferro fosfato (LiFePO4) (in breve LFP) utilizza litio ferro fosfato come materiale dell'elettrodo positivo, elettrodo di carbonio di grafite e metallo come elettrodo negativo. Grazie al suo basso costo, all'elevata densità di energia, al lungo ciclo di vita, alla sicurezza e alla stabilità, è ampiamente utilizzato in veicoli elettrici, golf cart, carrelli elevatori, camper, macchine da pavimento, sollevatori a forbice, piattaforme di lavoro aereo, nautica, movimentazione aeroportuale, stoccaggio domestico e stoccaggio di energia industriale e commerciale.

Nozioni di base sulla tensione della batteria LiFePO4

Per comprendere meglio la tensione della batteria LiFepo4, qui e sono alcune definizioni di base.

Tensione nominale – 3,25 V è la tensione nominale della batteria. La tensione standard viene utilizzata per monitorare la carica e la scarica della batteria.

Tensione di stoccaggio – 3,2 V-3,4 V Se la batteria non viene utilizzata per un lungo periodo, deve essere conservata a questa tensione ideale. La tensione di accumulo riduce la perdita di capacità della batteria, garantendo così il corretto funzionamento della batteria.

Tensione completamente carica – Caricato a 3,65 V, che è la tensione massima. Se la batteria viene caricata oltre questo livello, potrebbe causare danni irreparabili.

Tensione di scarica – 2,5 V è la tensione di scarica minima. Non è consigliabile che gli utenti scarichino al di sotto di questa tensione. Se la batteria viene scaricata oltre il suo limite, potrebbe danneggiarsi.

Scarica profonda – In questo caso, la tensione è inferiore al livello consigliato. Dopo una scarica completa, la batteria LiFePO4 potrebbe guastarsi completamente.

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

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

Misuratore di tensione della batteria LiFePO4 da 3,2 V

• Voltaggio nominale: 3,2 V
• Tensione di carica: 3,65 V
• Voltaggio di interruzione della scarica: 2,5 V

lithium iron phosphate cells

SOC	1 cella (3,2 Volt)
Ricarica al 100%.	3,65 V
Riposo al 100%.	3,4 V
90%	3,35 V
80%	3,32 V
70%	3,3 V
60%	3,27 V
50%	3,26 V
40%	3,25 V
30%	3,22 V
20%	3,2 V
10%	3V
0	2,5 V

3.2V LiFePO4 Cell Voltage Chart

Misuratore di tensione della batteria 12V LiFePO4

• Voltaggio nominale: 12,8 V
• Tensione di carica: 14,6 V
• Tensione di interruzione della scarica: 10 V

12 V è la tensione ideale per le biciclette elettriche, motori da traina , marino batterie e piattaforma di lavoro aereo attrezzature e solare domestico

SOC	12 Volt
Ricarica al 100%.	14,6 V
Riposo al 100%.	13,6 V
90%	13,4 V
80%	13,28 V
70%	13,2 V
60%	13,08 V
50%	13,04 V
40%	13V
30%	12,88 V
20%	12,8 V
10%	12V
0	10 V

12V LiFePO4 Cell Voltage Chart

Misuratore di tensione della batteria LiFePO4 24V

• Voltaggio nominale: 25,6 V
• Tensione di carica: 29,2 V
• Tensione di interruzione della scarica: 20 V

Le batterie LiFePO4 da 24 V sono perfette per l'uso con motori da traina per barche, sollevatori a forbice e sollevatori a braccio. Spazzatrici, macchine per pavimenti e Camper energia.
Puoi acquistare un Batteria LiFePO4 da 24 V oppure è possibile acquistare due batterie LiFePO4 identiche da 12 V in serie.

SOC	24 Volt
Ricarica al 100%.	29,2 V
Riposo al 100%.	27,2 V
90%	26,8 V
80%	26,56 V
70%	26,4 V
60%	26,16 V
50%	26,08 V
40%	26V
30%	25,76 V
20%	25,6 V
10%	24 V
0	20 V

24V LiFePO4 Cell Voltage Chart

Misuratore di tensione della batteria LiFePO4 36V

• Voltaggio nominale: 38,4 V
• Tensione di carica: 43,8 V
• Tensione di interruzione della scarica: 30 V

Golf cart, auto elettriche comunitarie, UTV, ATV sono molto adatti per batterie LiFePO4 da 36 Volt

SOC	36 Volt
Ricarica al 100%.	43,8 V
Riposo al 100%.	40,8 V
90%	40,2 V
80%	39,84 V
70%	39,6 V
60%	39,24 V
50%	39,12 V
40%	39 V
30%	38,64 V
20%	38,4 V
10%	36V
0	30 V

36V LiFePO4 Cell Voltage Chart

Misuratore di tensione della batteria LiFePO4 48V

• Voltaggio nominale: 51,2 V
• Tensione di carica: 58,4 V
• Tensione di interruzione della scarica: 40 V

48 V è la scelta migliore per l'energia solare domestica Potenza da 5kWh , Potenza wall da 10 kWh , elettrico carrelli da golf , piattaforma di lavoro aereo attrezzatura

SOC	48 Volt
Ricarica al 100%.	58,4 V
Riposo al 100%.	54,4 V
90%	53,6 V
80%	53,12 V
70%	52,8 V
60%	52,32 V
50%	52,16 V
40%	52V
30%	51,52 V
20%	51,2 V
10%	48 V
0	40 V

48V LiFePO4 Cell Voltage Chart

Misuratore di tensione della batteria LiFePO4 da 72 V

• Voltaggio nominale: 76,8 V
• Tensione di carica: 87,6 V
• Tensione di interruzione della scarica: 60 V

Progettato per Golf cart da 72 V , auto elettriche, auto turistiche da 6+ posti e motori fuoribordo .

SOC	72 Volt
Ricarica al 100%.	87,6 V
Riposo al 100%.	81,6 V
90%	80,2 V
80%	79,68 V
70%	79,2 V
60%	78,48 V
50%	78,24 V
40%	78V
30%	77,28 V
20%	76,8 V
10%	72V
0	60 V

LiFePO4 cell Voltage Chart

Qual è la relazione tra lo stato di carica (SOC) e la tensione di una batteria LiFePO4?

Lo stato di carica (SOC) di una batteria indica il suo livello di carica rispetto alla sua capacità. In termini di SOC, lo 0% è esaurito o scarico e il 100% è completamente carico.

DOD è un'altra misura relativa al SOC, calcolato come 100 – SOC (100% è completamente carico, 0% è esaurito). Mentre il SOC generalmente indica lo stato attuale di una batteria quando è in uso, il DOD indica generalmente la vita utile di una batteria dopo ripetuti cicli di carica e scarica.

Quando una batteria raggiunge un basso stato di carica (vicino allo 0%), il sistema di gestione della batteria (BMS) interviene per evitare che si scarichi eccessivamente. Allo stesso modo, quando una batteria si avvicina a uno stato di carica elevato (vicino al 100%), la carica viene rallentata o interrotta per proteggere la batteria.

Esempio: la capacità di scarica di una batteria da 100 Ah è 30 Ah. Di conseguenza, il SOC è del 30%. Dopo aver caricato la batteria a 100 Ah e averla scaricata a 70 Ah, rimangono 30 Ah.

Il grafico seguente mostra la correlazione tra la tensione SOC e LiFePO4 per una batteria al litio:

SOC	1 cella (3,2 Volt)
Ricarica al 100%.	3,60 V-3,65 V
Riposo al 100%.	3,50 V-3,55 V
90%	3,45 V -3,50 V
80%	3,40 V -3,45 V
70%	3,35 V-3,40 V
60%	3,30 V -3,35 V
50%	3,25 V-3,30 V
40%	3,20 V-3,25 V
30%	3,10 V-3,20 V
20%	2,90 V – 3,00 V
10%	2,90 V-2,50 V
0	2,5 V

Curva di carica

Voltaggio: si ritiene generalmente che maggiore è la tensione nominale di una batteria, più questa sarà completamente carica. Una batteria LiFePO4 da 3,2 V è completamente carica quando raggiunge 3,65 V.

Coulombmetro: questo dispositivo misura la corrente che scorre dentro e fuori la batteria e quantifica la velocità con cui la batteria si carica e si scarica in ampere-secondo (As).

Gravità specifica: per misurare il SOC è necessario un idrometro. La galleggiabilità di un liquido può essere utilizzata per misurarne la densità.

State of charge Curve

Curva di scarica della batteria LiFePO4

La scarica si riferisce al processo di estrazione dell'energia elettrica da una batteria per alimentare un dispositivo elettronico. La curva di scarica di una batteria rappresenta solitamente il rapporto tra tensione e tempo di scarica. La figura seguente mostra la curva di scarica di una batteria LiFePO4 da 12 V a diverse velocità di scarica.

12V LiFeP04 Discharge Current Curve

Parametri di ricarica della batteria LiFePO4

Le prestazioni, la salute e la durata della batteria sono garantite dai parametri di ricarica consigliati. Durante la ricarica, ciascun utente deve rispettare questi parametri. Assicurarsi che la batteria non sia sovraccarica o sottocarica per garantire un efficiente accumulo di energia e una maggiore durata. Di seguito è disponibile una tabella dei parametri di ricarica della batteria LiFePO4.

Specifiche	3,2 V	12V	24 V	36V	48 V	72V
Tensione di carica	3,5-3,65 V	14,2-14,6 V	28,4-29,2 V	42,6-43,8 V	56,8-58,4 V	83,6-87,6 V
Tensione flottante	3,2 V	13,6 V	27,2 V	40,8 V	54,2 V	81,6 V
Voltaggio massimo	3,65 V	14,6 V	29,2 V	43,8 V	58,4 V	87,6 V
Tensione minima	2,5 V	10 V	20 V	30 V	40 V	60 V
Tensione nominale	3,2 V	12/12,8 V	24/25,6 V	36/38,4 V	48 V/51,2 V	72/76,8 V

Tensione costante della batteria LiFePO4, carica fluttuante e tensione di equalizzazione

Le batterie LiFePO4 hanno tre stadi di tensione: bulk, float ed equalizzazione. Durante la fase di massa, viene applicata una corrente costante alla batteria per caricarla rapidamente a una determinata tensione. Una tensione di mantenimento viene applicata alla batteria nello stadio Float. Di conseguenza, l'efficienza e la durata della batteria sono prolungate. Garantendo una carica uniforme, la fase di equalizzazione bilancia le celle.

Stadi di tensione	3,2 V	12V	24 V	36V	48 V	72V
Massa	3,65 V	14,6 V	29,2 V	43,8 V	58,4 V	87,6 V
Galleggiante	3,375 V	13,5 V	27.V	40,5 V	54V	81V
Pareggiare	3,65 V	14,6 V	29,2 V	43,8 V	58,4 V	87,6 V

Come controllare la capacità della batteria LiFePO4

Il modo migliore per garantire prestazioni a lungo termine della batteria LiFePO4 è controllarla e monitorarla regolarmente. Le batterie LiFePO4 possono essere misurate con precisione utilizzando i seguenti metodi.

· Utilizzando a Multimetro-

I multimetri forniscono letture precise della tensione e misurazioni della capacità della batteria.

· Batteria Monitorare-

La capacità della batteria può essere determinata con questo affidabile metodo di test della batteria. Oltre a valutare lo stato di salute, la capacità, la tensione e l'energia di scarica della batteria, il monitor della batteria ne prevede la durata.

· Carica solare Controller-

La capacità della batteria LiFePO4 viene controllata dai regolatori di carica solare. I sistemi di energia solare possono trarre vantaggio da questo metodo.

·App Monitoraggio-

Le batterie LiFePO4 possono essere monitorate e controllate da remoto con alcune batterie. Le app per smartphone ti consentono di monitorare prestazioni, voltaggio e altre funzionalità.

La formula per calcolare la capacità della batteria è: Capacità = Corrente di scarica (A) x Tempo di scarica (ore).

Visualizzazione della struttura e del principio di funzionamento della batteria LiFePO4

Struttura

A sinistra, LiFePO4 è l'elettrodo positivo, collegato all'elettrodo positivo della batteria tramite un foglio di alluminio. Al centro, il separatore polimerico lascia passare gli ioni di litio (Li+) bloccando gli elettroni (e-). Il rame collega l'elettrodo negativo della batteria all'elettrodo negativo di carbonio (grafite) a destra.

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

Come funziona LiFePO4

Processo di ricarica:

Quando LiFePO4 viene ossidato, vengono rilasciati ioni litio (Li+) ed elettroni (e-).

Un elettrodo negativo riceve gli ioni di litio (Li+) che passano attraverso l'elettrolita e il separatore.

L'elettrodo negativo di un elettrodo immagazzina gli ioni di litio (Li+) nel carbonio (grafite).

Processo di scarico:

Attraverso l'elettrolita e il separatore, gli ioni di litio (Li+) si spostano dall'elettrodo negativo all'elettrodo positivo.

Tra gli ioni di litio (Li+) e LiFePO4 sull'elettrodo positivo avviene una reazione di riduzione, che rilascia elettroni (e-).

Un dispositivo di alimentazione è alimentato dagli elettroni rilasciati (e-) che fluiscono attraverso il circuito esterno.

Gli ioni di litio (Li+) e gli elettroni (e-) nella batteria continuano a circolare durante la carica e la scarica.

Fattori che influenzano la durata del ciclo delle batterie LiFePO4

Relationship Between Temperature and Battery Cycle Numbers LiFePO4 cell Voltage Chart

· Carica e scarica

È importante non sovraccaricare o scaricare eccessivamente la batteria. Collegare e scollegare il caricabatterie al momento giusto è essenziale. La durata del ciclo della batteria sarà influenzata dal sovraccarico e dallo scaricamento eccessivo.

· Profondità di Scarico

Per prolungare scientificamente la durata delle batterie al litio ferro fosfato, si dovrebbero evitare il più possibile le scariche profonde.

· Ambiente di lavoro

Per evitare di compromettere l'attività della batteria LiFePO4, non utilizzare la batteria in un ambiente ad alta o bassa temperatura. Una batteria LiFePO4 riscaldata è la scelta migliore se verrà utilizzata a una temperatura inferiore.

Conclusione

Questi grafici della tensione LiFePO4 forniscono una panoramica completa delle caratteristiche di tensione delle batterie LiFePO4, nonché della loro capacità, ciclo di carica e aspettativa di vita. Per ottimizzare le prestazioni e la durata delle batterie LiFePO4, gli utenti possono fare riferimento a questa tabella.

Utilizzando questi grafici di tensione, gli utenti possono prendere decisioni informate sui livelli di tensione, sui cicli di carica e sull'aspettativa di vita, garantendo prestazioni ottimali e longevità delle batterie LiFePO4.

Domande frequenti

Come sapere se la mia batteria LiFePO4 non funziona

Naturalmente, una batteria non durerà per sempre. Dovrebbe durare più di un decennio. Se noti uno dei seguenti segnali, la batteria potrebbe essere scarica.

· La ricarica richiede un tempo insolitamente lungo

· La batteria non si carica

· Rigonfiamento della batteria

· Quando la batteria è completamente carica ma il dispositivo si spegne

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