Come trovare la felicità con le batterie LiFePO4 (ioni di litio).

Prezzi delle batterie agli ioni di litio sta lentamente cambiando da oscenamente costoso a solo moderatamente inaccessibile, e noi di BSLBATT stiamo assistendo ad un costante aumento delle vendite di questo tipo di batteria. La maggior parte degli utenti sembra utilizzarli su camper, ralle, camper e veicoli simili, mentre alcuni si rivolgono a veri e propri sistemi fissi off-grid.

Questo articolo parlerà di una categoria specifica di batterie agli ioni di litio; Litio-Ferro-fosfato o LiFePO4 nella sua formula chimica, abbreviato anche come batterie LFP. Queste sono un po' diverse da quelle che hai nel tuo cellulare e laptop, quelle sono (principalmente) batterie al litio-cobalto. Il vantaggio dell'LFP è che è molto più stabile e non incline all'autocombustione. Ciò non significa che la batteria non possa bruciare in caso di danneggiamento: in una batteria carica è immagazzinata molta energia e in caso di scarica non pianificata i risultati possono diventare molto interessanti molto rapidamente! Inoltre, l'LFP dura più a lungo rispetto al litio-cobalto ed è più stabile alla temperatura. Di tutte le varie tecnologie di batterie al litio disponibili, questa rende la LFP la più adatta per le applicazioni a ciclo profondo!

Supponiamo che la batteria sia dotata di un BMS o sistema di gestione della batteria, come fanno quasi tutte le batterie LFP vendute come pacco da 12/24/48 Volt. Il BMS si occupa di proteggere la batteria; scollega la batteria quando è scarica o rischia di sovraccaricarsi. Il BMS si occupa anche di limitare le correnti di carica e scarica, monitora la temperatura delle celle (e riduce la carica/scarica se necessario) e la maggior parte bilancia le celle ogni volta che viene eseguita una carica completa (pensa al bilanciamento come a portare tutte le celle all'interno del pacco batteria allo stesso stato di carica, simile all'equalizzazione di una batteria al piombo). A meno che non ti piaccia vivere al limite, NON ACQUISTARE una batteria senza BMS!

Ciò che segue è la conoscenza raccolta dalla lettura di un gran numero di articoli Web, pagine di blog, pubblicazioni scientifiche e discussioni con i produttori di LFP. Fai attenzione a ciò in cui credi, c'è molta disinformazione là fuori! Anche se ciò che scriviamo qui non è affatto da intendersi come la guida definitiva alle batterie LFP, la nostra speranza è che questo articolo riesca a eliminare gli escrementi bovini e fornisca solide linee guida per ottenere il massimo dalle batterie agli ioni di litio.

Perché agli ioni di litio?

Nel nostro articolo sulle batterie al piombo abbiamo spiegato come il tallone d'Achille di quella chimica rimanga a carica parziale per troppo tempo. È troppo facile procurarsi una costosa batteria al piombo-acido in pochi mesi lasciandola riposare con una carica parziale. Questo è molto diverso per LFP! Puoi lasciare le batterie agli ioni di litio con una carica parziale per sempre senza danni. In effetti, l'LFP preferisce rimanere con una carica parziale piuttosto che essere completamente pieno o vuoto e, per una maggiore longevità, è meglio far funzionare la batteria o lasciarla riposare con una carica parziale.

Ma aspetta! C'è di più!

Le batterie agli ioni di litio sono quasi il Santo Graal delle batterie: con i giusti parametri di carica puoi quasi dimenticare che esiste una batteria. Non c'è manutenzione. Ci penserà il BMS e tu potrai pedalare felicemente!

Ma aspetta! C'è ancora di più! (Qualsiasi somiglianza con alcuni spot pubblicitari è puramente casuale e, francamente, ci risentiamo per il suggerimento!)…

Anche le batterie LFP possono durare molto a lungo. Nostro Batterie BSLBATT LFP sono valutati per 3000 cicli, con un ciclo di carica/scarica completo al 100%. Se lo facessi ogni giorno, sarebbero oltre 8 anni di ciclismo! Durano anche di più se utilizzati in cicli inferiori al 100%, infatti per semplicità è possibile utilizzare una relazione lineare: 50% di cicli di scarica significa il doppio dei cicli, 33% di cicli di scarica e puoi ragionevolmente aspettarti tre volte i cicli.

Ma aspetta! C'è ancora di più!…

Una batteria LiFePO4 pesa meno della metà di una batteria al piombo di capacità simile. Può gestire grandi correnti di carica (il 100% di Ah non è un problema, provalo con il piombo acido!), consentendo una ricarica rapida, è sigillato quindi non ci sono fumi e ha un tasso di autoscarica molto basso ( 3% al mese o meno).

Dimensionamento del banco batterie per LFP

Ne abbiamo accennato sopra: le batterie agli ioni di litio hanno una capacità utilizzabile del 100%, mentre quelle al piombo terminano in realtà all'80%. Ciò significa che è possibile dimensionare un banco di batterie LFP più piccolo di un banco di batterie al piombo e mantenerlo funzionalmente identico. I numeri suggeriscono che l'LFP può rappresentare l'80% della dimensione Amp-ora del piombo-acido. C'è di più però.

Per garantire una maggiore longevità, i banchi di batterie al piombo non devono essere dimensionati in modo che si scarichino regolarmente al di sotto del 50% di SOC. Con LFP questo non è un problema! Anche l'efficienza energetica di andata e ritorno per l'LFP è leggermente migliore rispetto a quella del piombo-acido, il che significa che è necessaria meno energia per riempire il serbatoio dopo un certo livello di scarico. Ciò si traduce in un ripristino più rapido fino al 100%, mentre avevamo già un banco di batterie più piccolo, rafforzando ulteriormente questo effetto.

La conclusione è che ci troveremmo a nostro agio nel dimensionare un banco di batterie agli ioni di litio al 75% delle dimensioni di un banco di batterie al piombo equivalente e aspettarci le stesse (o migliori!) prestazioni. Anche in quelle buie giornate invernali in cui il sole scarseggia.

Ma aspetta un attimo!

Gli ioni di litio sono davvero la soluzione a tutti i nostri problemi con le batterie? Beh, non proprio...

Anche le batterie LFP hanno i loro limiti. Uno dei problemi più importanti è la temperatura: non è possibile caricare una batteria agli ioni di litio sotto lo zero o zero gradi centigradi. Al piombo acido non potrebbe importare di meno di questo. È ancora possibile scaricare la batteria (con una perdita temporanea di capacità), ma la ricarica non avverrà. Il BMS dovrebbe fare attenzione a bloccare la ricarica a temperature gelide, evitando danni accidentali.

Anche la temperatura è un problema nella fascia alta. La causa principale dell'invecchiamento delle batterie è l'uso o anche solo lo stoccaggio a temperature elevate. Fino a circa 30 gradi centigradi non ci sono problemi. Anche 45 gradi centigradi non comportano una penalizzazione eccessiva. Tuttavia, qualsiasi valore superiore accelera davvero l'invecchiamento e, in definitiva, la fine della batteria. Ciò include la conservazione della batteria quando non viene utilizzata. Ne parleremo più dettagliatamente più avanti quando discuteremo di come le batterie LFP si guastano.

C'è un problema subdolo che può sorgere quando si utilizzano fonti di ricarica che potenzialmente forniscono una tensione elevata: quando la batteria è carica, la tensione aumenterà a meno che la fonte di ricarica non interrompa la ricarica. Se aumenta abbastanza, il BMS proteggerà la batteria e la scollegherà, lasciando che la fonte di ricarica si alzi ancora di più! Questo può essere un problema con i (cattivi) regolatori di tensione dell'alternatore dell'auto, che devono sempre vedere un carico altrimenti la tensione aumenterà e i diodi rilasceranno il loro fumo magico. Questo può essere un problema anche con le piccole turbine eoliche che fanno affidamento sulla batteria per tenerle sotto controllo. Possono scappare quando la batteria scompare.

Poi c'è quel prezzo di acquisto iniziale ripido, ripido!

Ma scommettiamo che ne vuoi ancora uno!…

Come funziona una batteria LiFePO4?

Le batterie agli ioni di litio sono chiamate batterie a "sedia a dondolo": spostano gli ioni, in questo caso gli ioni di litio, dall'elettrodo negativo a quello positivo durante la scarica e viceversa durante la ricarica. Il disegno a destra mostra cosa sta succedendo all'interno. Le palline rosse sono gli ioni di litio, che si muovono avanti e indietro tra gli elettrodi negativi e positivi. Sul lato sinistro c'è l'elettrodo positivo, costruito in litio-ferro-fosfato (LiFePO4). Questo dovrebbe aiutare a spiegare il nome di questo tipo di batteria! Gli ioni ferro e fosfato formano una griglia che intrappola liberamente gli ioni litio. Quando la cella si carica, gli ioni di litio vengono trascinati attraverso la membrana al centro, verso l'elettrodo negativo a destra. La membrana è costituita da un tipo di polimero (plastica), con molti piccoli pori al suo interno, che facilitano il passaggio degli ioni di litio. Sul lato negativo troviamo un reticolo fatto di atomi di carbonio, che può intrappolare e trattenere gli ioni di litio che si incrociano.

Scaricando la batteria avviene la stessa cosa al contrario: mentre gli elettroni scorrono via attraverso l'elettrodo negativo, gli ioni di litio tornano nuovamente al reticolo ferro-fosfato attraverso la membrana. Vengono nuovamente conservati sul lato positivo finché la batteria non viene nuovamente caricata.

Se hai prestato davvero attenzione, ora capirai che il disegno della batteria a destra mostra una batteria LFP quasi completamente scarica. Quasi tutti gli ioni di litio si trovano dalla parte dell'elettrodo positivo. Una batteria completamente carica avrebbe tutti gli ioni di litio immagazzinati nel carbonio dell’elettrodo negativo.

Nel mondo reale, le celle agli ioni di litio sono costituite da strati molto sottili di fogli alternati di alluminio, polimero e rame, su cui sono incollate le sostanze chimiche. Spesso vengono arrotolati come un rotolo di gelatina e inseriti in un contenitore di acciaio, proprio come una batteria AA. Le batterie agli ioni di litio da 12 Volt che acquisti sono costituite da molte di queste celle, collegate in serie e parallelo per aumentare la tensione e la capacità Amp-ora. Ogni cella è di circa 3,3 Volt, quindi 4 di esse in serie producono 13,2 Volt. Questa è proprio la tensione giusta per sostituire una batteria al piombo da 12 Volt!

Ricarica di una batteria LFP

La maggior parte dei normali regolatori di carica solare non ha problemi a caricare le batterie agli ioni di litio. Le tensioni necessarie sono molto simili a quelle utilizzate per le batterie AGM (un tipo di batteria al piombo sigillata). Anche il BMS aiuta, assicurandosi che le celle della batteria vedano la giusta tensione, non vengano sovraccaricate o scaricate eccessivamente, bilancia le celle e garantisce che la temperatura delle celle sia entro limiti ragionevoli mentre vengono caricate.

Il grafico seguente mostra un profilo tipico di una batteria LiFePO4 in carica. Per facilitare la lettura, le tensioni sono state convertite in ciò che vedrebbe un pacco batteria LFP da 12 Volt (4 volte la tensione a cella singola).

Nel grafico viene mostrata una velocità di carica di 0,5 C, ovvero metà della capacità Ah, in altre parole per una batteria da 100 Ah questa sarebbe una velocità di carica di 50 Amp. La tensione di carica (in rosso) non cambierà molto per velocità di carica più alte o più basse (in blu), le batterie LFP hanno una curva di tensione molto piatta.

Le batterie agli ioni di litio vengono caricate in due fasi: in primo luogo, la corrente viene mantenuta costante, o con il solare fotovoltaico, il che generalmente significa che proviamo a inviare alle batterie quanta più corrente disponibile dal sole. La tensione aumenterà lentamente durante questo periodo, fino a raggiungere la tensione di 'assorbimento', 14,6 V nel grafico sopra. Una volta raggiunto l'assorbimento, la batteria è carica per circa il 90% e per riempire il resto del percorso la tensione viene mantenuta costante mentre la corrente diminuisce lentamente. Una volta che la corrente scende a circa il 5% – 10% della capacità Ah della batteria, lo stato di carica è al 100%.

Sotto molti aspetti, una batteria agli ioni di litio è più facile da caricare rispetto a una batteria al piombo: finché la tensione di carica è sufficientemente elevata da spostare gli ioni, si carica. Le batterie agli ioni di litio non si preoccupano se non sono completamente cariche al 100%, infatti durano più a lungo se non lo sono. Non c'è solfatazione, non c'è equalizzazione, il tempo di assorbimento non ha molta importanza, non è possibile sovraccaricare la batteria e il BMS si occupa di mantenere le cose entro limiti ragionevoli.

Quindi, quale voltaggio è sufficiente per far muovere quegli ioni? Un piccolo esperimento mostra che 13,6 Volt (3,4 V per cella) è il punto di interruzione; al di sotto di questo accade molto poco, mentre al di sopra la batteria si riempirà almeno al 95% con un tempo sufficiente. A 14,0 Volt (3,5 V per cella) la batteria si carica facilmente fino al 95+% con poche ore di tempo di assorbimento e a tutti gli effetti c'è poca differenza nella ricarica tra tensioni di 14,0 o superiori, le cose accadono semplicemente un po' più velocemente a 14,2 Volt e superiori.

Tensione di massa/assorbimento

Per riassumere, un'impostazione di massa/assorbimento tra 14,2 e 14,6 Volt funzionerà benissimo per LiFePO4! È possibile anche abbassarlo, fino a circa 14,0 Volt, con l'aiuto di un po' di tempo di assorbimento. Sono possibili tensioni leggermente più elevate, il BMS per la maggior parte delle batterie consentirà circa 14,8 – 15,0 Volt prima di scollegare la batteria. Tuttavia, non vi è alcun vantaggio derivante da una tensione più elevata e aumenta il rischio di essere tagliati dal BMS e possibilmente di danni.

Tensione flottante

Le batterie LFP non necessitano di galleggiamento. I regolatori di carica hanno questo perché le batterie al piombo hanno un tasso di autoscarica così elevato che ha senso continuare ad aggiungere più carica per mantenerle felici. Per le batterie agli ioni di litio, non è eccezionale se la batteria si trova costantemente a uno stato di carica elevato, quindi se il controller di carica non può disabilitare il mantenimento, impostalo semplicemente su una tensione sufficientemente bassa da impedire la ricarica effettiva. Va bene qualsiasi voltaggio pari o inferiore a 13,6 Volt.

Equalizzare la tensione

Poiché le tensioni di carica superiori a 14,6 Volt sono attivamente scoraggiate, dovrebbe essere chiaro che non è necessario eseguire alcuna equalizzazione su una batteria agli ioni di litio! Se l'equalizzazione non può essere disabilitata, impostarla su 14,6 V o meno, in modo che diventi semplicemente un normale ciclo di carica di assorbimento.

Assorbire il tempo

C'è molto da dire semplicemente impostando la tensione di assorbimento su 14,4 V o 14,6 V e poi interrompendo la ricarica una volta che la batteria raggiunge quella tensione! In breve, zero (o poco) tempo di assorbimento. A quel punto, la batteria sarà carica al 90% circa. Le batterie LiFePO4 saranno più felici a lungo termine quando non manterranno il SOC al 100% per troppo tempo, quindi questa pratica prolungherà la durata della batteria. Se devi assolutamente avere il 100% di SOC nella batteria, l'assorbimento lo farà! Ufficialmente questo viene raggiunto quando la corrente di carica scende al 5% – 10% della capacità Ah della batteria, quindi 5 – 10 Amp per una batteria da 100 Ah. Se non è possibile interrompere l'assorbimento in base alla corrente, impostare il tempo di assorbimento su circa 2 ore e considerarlo un giorno.

Compensazione della temperatura

Le batterie LiFePO4 non necessitano di compensazione della temperatura! Si prega di disattivarlo nel controller di carica, altrimenti la tensione di carica sarà completamente disattivata quando fa molto caldo o freddo.

Assicurati di controllare le impostazioni di tensione del tuo controller di carica rispetto a quelle effettivamente misurate con un multimetro digitale di buona qualità! Piccole variazioni di voltaggio possono avere un grande impatto durante la ricarica di una batteria agli ioni di litio! Modificare di conseguenza le impostazioni di addebito!

Scaricamento di una batteria LFP

A differenza delle batterie al piombo, la tensione di una batteria agli ioni di litio rimane molto costante durante la scarica. Ciò rende difficile indovinare lo stato di carica solo dalla tensione. Per una batteria con un carico moderato, la curva di scarica appare come segue.

La maggior parte delle volte durante la scarica, la tensione della batteria sarà intorno ai 13,2 Volt. Varia di soli 0,2 Volt dal 99% al 30% SOC. Non molto tempo fa era una Very Bad Idea™ scendere al di sotto del 20% di SOC per una batteria LiFePO4. La situazione è cambiata e l’attuale raccolto di batterie LFP si scaricherà abbastanza allegramente fino allo 0% per molti cicli. Tuttavia, c’è un vantaggio nel pedalare meno in profondità. Non è solo il fatto che pedalare al 30% di SOC ti darà 1/3 di cicli in più rispetto a scendere allo 0%, la tua batteria probabilmente durerà per più cicli di così. I numeri concreti sono difficili da ottenere, ma il ciclo fino al 50% del SOC sembra mostrare circa 3 volte la durata del ciclo rispetto al ciclo del 100%.

Di seguito è riportata una tabella che mostra la tensione della batteria per un pacco batteria da 12 Volt rispetto alla profondità di scarica. Prendi questi valori di tensione con le pinze, la curva di scarica è così piatta che è davvero difficile determinare il SOC solo dalla tensione. Piccole variazioni nel carico e la precisione del voltmetro annulleranno la misurazione.

Conservazione delle batterie agli ioni di litio  

Il tasso di autoscarica molto basso facilita la conservazione delle batterie LFP, anche per periodi più lunghi. Non è un problema riporre una batteria agli ioni di litio per un anno, basta assicurarsi che sia carica prima di riporla. Va bene qualcosa tra il 50% e il 70%, che darà alla batteria un tempo molto lungo prima che l'autoscarica porti la tensione vicino al punto di pericolo.

Conservare le batterie sotto zero va bene, non congelano e non si preoccupano molto della temperatura. Cercate di evitare di conservarli a temperature elevate (45 gradi centigradi e oltre), e cercate di evitare di conservarli completamente pieni, se possibile (o quasi vuoti).

Se è necessario conservare le batterie per periodi più lunghi, assicurarsi di scollegare semplicemente tutti i cavi da esse. In questo modo non possono esserci carichi vaganti che scaricano lentamente le batterie.

La fine delle batterie agli ioni di litio

Ti sentiamo sussultare per l'orrore; il pensiero che la tua preziosa batteria LFP non sia più ti fa più venire i brividi lungo la schiena! Purtroppo, tutte le cose belle prima o poi devono finire. Ciò che vogliamo evitare è una fine prematura, e per farlo dobbiamo capire come muoiono le batterie agli ioni di litio.

I produttori di batterie considerano una batteria “morta” quando la sua capacità scende all’80% di quella che dovrebbe essere. Quindi, per una batteria da 100 Ah, la sua fine arriva quando la sua capacità scende a 80 Ah. Ci sono due meccanismi all'opera per il degrado della batteria: il ciclismo e l'invecchiamento. Ogni volta che si scarica e si ricarica la batteria si verifica un piccolo danno e si perde un po' di capacità. Ma anche se metti la tua preziosa batteria in un bellissimo contenitore di vetro, per non metterla mai in bicicletta, finirà comunque. Quest’ultima si chiama vita da calendario.

È difficile trovare dati concreti sulla durata di calendario delle batterie LiFePO4, in giro ce n’è davvero poco. Sono stati condotti alcuni studi scientifici sugli effetti degli estremi (in termini di temperatura e SOC) sulla vita del calendario e questi aiutano a stabilire dei limiti. Ciò che deduciamo è che se non si abusa della batteria, si evitano gli estremi e in generale si utilizzano le batterie entro limiti ragionevoli, esiste un limite massimo di circa 20 anni sulla durata del calendario.

All'interno della batteria, oltre alle celle, c'è anche il BMS, composto da parti elettroniche. Quando il BMS si guasta, lo stesso vale per la batteria. Le batterie agli ioni di litio con BMS integrato sono ancora troppo nuove e dovremo vedere, ma alla fine il sistema di gestione della batteria deve sopravvivere tanto a lungo quanto le celle agli ioni di litio.

I processi all'interno della batteria cospirano nel tempo per rivestire lo strato limite tra elettrodi ed elettroliti con composti chimici che impediscono agli ioni di litio di entrare e uscire dagli elettrodi. I processi legano anche gli ioni di litio in nuovi composti chimici, quindi non sono più disponibili per spostarsi da un elettrodo all’altro. Questi processi avverranno qualunque cosa facciamo, ma dipendono moltissimo dalla temperatura! Tieni le batterie sotto i 30 gradi centigradi e sono molto lente. Superi i 45 gradi centigradi e le cose accelerano notevolmente! Nemico pubblico n. 1 per le batterie agli ioni di litio, di gran lunga, è il calore!

C'è di più nella durata del calendario e nella velocità con cui invecchia una batteria LiFePO4: anche lo stato di carica ha qualcosa a che fare con questo. Anche se le alte temperature sono dannose, a queste batterie non piace davvero stare allo 0% di SOC e a temperature molto elevate! Un altro aspetto negativo, anche se non così grave come lo 0% di SOC, è che si mantengano al 100% di SOC e ad alte temperature. Le temperature molto basse hanno un effetto minore. Come abbiamo discusso, non è possibile (e il BMS non te lo consente) caricare le batterie LFP sotto lo zero. A quanto pare, scaricarli sotto lo zero, per quanto possibile, ha anche un effetto accelerato sull’invecchiamento. Niente di così grave come lasciare la batteria ad alta temperatura, ma se hai intenzione di sottoporre la batteria a temperature gelide è meglio farlo mentre non si sta né caricando né scaricando e con un po' di gas nel serbatoio (anche se non un serbatoio pieno). In un senso più generale, è meglio riporre queste batterie a circa il 50% – 60% di SOC se necessitano di una conservazione a lungo termine.

Batteria fusa

Se vuoi davvero saperlo, cosa succede quando una batteria agli ioni di litio viene caricata sotto lo zero è che il litio metallico si deposita sull'elettrodo negativo (di carbonio). Nemmeno in un modo carino, cresce in strutture affilate, simili ad aghi, che alla fine forano la membrana e mettono in corto la batteria (portando a uno spettacolare evento di disassemblaggio rapido non programmato, come lo chiama la NASA, che coinvolge fumo, calore estremo e molto probabilmente anche fiamme). Fortunatamente per noi, questo è qualcosa che il BMS impedisce che accada.

Stiamo passando al ciclo della vita. È diventato comune ottenere migliaia di cicli, anche con un ciclo di carica-scarica completo al 100%, dalle batterie agli ioni di litio. Ci sono alcune cose che puoi fare per massimizzare la durata del ciclo.

Abbiamo parlato di come batteria al litio ferro fosfato lavoro: spostano gli ioni di litio tra gli elettrodi. È importante capire che queste sono particelle fisiche reali, che hanno una dimensione. Vengono estratti da un elettrodo e inseriti nell'altro ogni volta che si carica/scarica la batteria. Ciò causa danni, in particolare al carbone dell'elettrodo negativo. Ogni volta che la batteria viene caricata, l'elettrodo si gonfia leggermente, mentre ad ogni scarica si assottiglia nuovamente. Nel tempo ciò provoca crepe microscopiche. È per questo motivo che la ricarica leggermente inferiore al 100% ti darà più cicli, così come la scarica leggermente superiore allo 0%. Inoltre, pensa a quegli ioni come se esercitassero una “pressione” e i numeri estremi dello stato di carica esercitano una pressione maggiore, causando reazioni chimiche che non vanno a beneficio della batteria. Questo è il motivo per cui le batterie LFP non amano essere riposte al 100% di SOC o messe in carica di mantenimento al (vicino) al 100%.

La velocità con cui gli ioni di litio vengono trascinati qua e là ha un effetto anche sulla vita del ciclo. Alla luce di quanto sopra, ciò non dovrebbe sorprendere. Mentre batteria al litio ferro fosfato eseguirà regolarmente la carica e la scarica a 1°C (ovvero 100 A per una batteria da 100 Ah), vedrai più cicli di esaurimento della batteria se limiti questo valore a valori più ragionevoli. Le batterie al piombo hanno un limite di circa il 20% di Ah, e restare entro questo limite per le batterie agli ioni di litio avrà vantaggi anche per una maggiore durata della batteria.

L'ultimo fattore degno di nota è la tensione, anche se questo è in realtà ciò che il BMS è progettato per tenere sotto controllo. Le batterie agli ioni di litio hanno una finestra di tensione ristretta, sia per la carica che per la scarica. Uscire da quella finestra molto rapidamente si traduce in danni permanenti e, nella fascia alta, in un possibile evento RUD (discussioni della NASA, come menzionato prima). Per batteria al litio ferro fosfato quella finestra è compresa tra circa 8,0 V (2,0 V per cella) e 16,8 Volt (4,2 V per cella). Il BMS integrato dovrebbe fare attenzione a mantenere la batteria entro tali limiti.

Lezioni da portare a casa

Ora che sappiamo come funzionano le batterie agli ioni di litio, cosa piace e cosa non piace e come alla fine si guastano, ci sono alcuni suggerimenti da tenere a mente. Abbiamo fatto un piccolo elenco qui sotto. Se non hai intenzione di fare altro, prendi nota dei primi due, hanno di gran lunga l'effetto maggiore sul tempo complessivo che potrai goderti con la tua batteria agli ioni di litio! Anche prestare attenzione agli altri aiuterà a far durare la batteria ancora più a lungo.

Per riassumere, per una durata lunga e felice della batteria LFP, in ordine di importanza, dovresti tenere presente quanto segue:

● Mantenere la temperatura della batteria sotto i 45 gradi centigradi (se possibile sotto i 30°C) – Questa è di gran lunga la cosa più importante!!
● Mantenere le correnti di carica e scarica al di sotto di 0,5°C (preferibilmente 0,2°C)
● Mantenere la temperatura della batteria al di sopra di 0 gradi centigradi durante la scarica, se possibile – Questo e tutto ciò che segue non è neanche lontanamente importante quanto i primi due
● Non pedalare al di sotto del 10% – 15% di SOC a meno che non sia realmente necessario
● Se possibile, non mantenere la batteria al 100% SOC
● Non caricare al 100% SOC se non ne hai bisogno

Questo è tutto! Ora anche tu puoi trovare la felicità e una vita appagante con le tue batterie LiFePO4!