Kaip rasti laimę naudojant LiFePO4 (ličio jonų) baterijas

Ličio jonų akumuliatorių kainos pamažu keičiasi nuo nepadoriai brangių iki vidutiniškai neįperkamų, o mes, BSLBATT, matome nuolatinį šio tipo baterijų pardavimų augimą.Atrodo, kad dauguma vartotojų juos naudoja RV, penktaisiais ratais, kemperiais ir panašiomis transporto priemonėmis, o kai kurie naudojasi realiomis stacionariomis nuo tinklo neprijungtomis sistemomis.

Šiame straipsnyje bus kalbama apie vieną konkrečią ličio jonų baterijų kategoriją;Ličio-geležies fosfatas arba LiFePO4 cheminėje formulėje, taip pat sutrumpintai kaip LFP akumuliatoriai.Tai šiek tiek skiriasi nuo to, ką turite savo mobiliajame telefone ir nešiojamajame kompiuteryje, tai (dažniausiai) ličio-kobalto baterijos.LFP pranašumas yra tas, kad jis yra daug stabilesnis ir nėra linkęs savaime užsidegti.Tai nereiškia, kad sugadintas akumuliatorius negali degti: įkrautame akumuliatoriuje sukaupta daug energijos, o neplanuoto išsikrovimo atveju rezultatai gali labai greitai pasidaryti labai įdomūs!LFP taip pat tarnauja ilgiau, palyginti su ličio kobaltu, ir yra stabilesnis temperatūros atžvilgiu.Iš visų esamų ličio baterijų technologijų dėl to LFP geriausiai tinka gilaus ciklo programoms!

Darysime prielaidą, kad akumuliatoriuje yra BMS arba baterijų valdymo sistema, kaip tai daro beveik visos LFP baterijos, parduodamos kaip 12/24/48 voltų paketas.BMS rūpinasi akumuliatoriaus apsauga;jis atjungia akumuliatorių, kai jis išsikrauna, arba gali būti per daug įkrautas.BMS taip pat rūpinasi įkrovimo ir iškrovimo srovių ribojimu, stebi elementų temperatūrą (ir, jei reikia, riboja įkrovimą / iškrovimą), o dauguma elementų subalansuos kiekvieną kartą, kai bus visiškai įkrautas (galvokite apie balansavimą kaip įvedimą į akumuliatoriaus bloko įkrovimo būsena, panašiai kaip švino rūgšties akumuliatoriaus išlyginimas).Nebent jums patinka gyventi ant ribos, NEPIRKITE akumuliatoriaus be BMS!

Toliau pateikiamos žinios, gautos skaitant daugybę žiniatinklio straipsnių, tinklaraščio puslapių, mokslinių publikacijų ir diskusijų su LFP gamintojais.Būkite atsargūs, kuo tikite, ten yra daug klaidingos informacijos!Nors tai, ką čia rašome, jokiu būdu nėra skirtas kaip pagrindinis LFP akumuliatorių vadovas, tikimės, kad šis straipsnis išskirs galvijų ekskrementus ir pateikia tvirtas gaires, kaip maksimaliai išnaudoti savo ličio jonų baterijas.

Kodėl ličio jonai?

Straipsnyje mes paaiškinome, kaip tos chemijos Achilo kulnas per ilgai sėdi iš dalies įkrautas.Brangų švino-rūgšties akumuliatorių banką per kelis mėnesius sukrauti per lengva, leidžiant jį įkrauti iš dalies.Tai labai skiriasi LFP!Galite leisti ličio jonų baterijoms iš dalies įkrauti amžinai ir nepažeisti.Tiesą sakant, LFP teikia pirmenybę daliniam įkrovimui, o ne visiškai pilnai ar tuščiai, o ilgaamžiškumui geriau perjungti akumuliatorių arba leisti jį įkrauti iš dalies.

Bet palauk!Yra daugiau!

Ličio jonų akumuliatoriai yra beveik šventasis baterijų gralis: pasirinkę tinkamus įkrovimo parametrus galite beveik pamiršti, kad yra baterija.Priežiūros nėra.BMS tuo pasirūpins, o jūs galite laimingai važiuoti dviračiu!

Bet palauk!Dar yra daugiau!(Bet koks panašumas su tam tikrais informaciniais skelbimais yra visiškai atsitiktinis, ir, atvirai kalbant, mes piktinamės pasiūlymu!)…

LFP baterijos taip pat gali tarnauti labai ilgai.Mūsų BSLBATT LFP akumuliatoriai yra 3000 ciklų, esant pilnam 100 % įkrovimo/iškrovimo ciklui.Jei tai darytumėte kiekvieną dieną, važinėsite dviračiu daugiau nei 8 metus!Jie tarnauja dar ilgiau, kai naudojami mažiau nei 100 % ciklais, iš tikrųjų dėl paprastumo galite naudoti tiesinį ryšį: 50 % iškrovimo ciklų reiškia dvigubai daugiau ciklų, 33 % iškrovos ciklų ir galite pagrįstai tikėtis tris kartus daugiau ciklų.

Bet palauk!Dar yra daugiau!…

LiFePO4 baterija taip pat sveria mažiau nei 1/2 panašios talpos švino rūgšties akumuliatoriaus.Jis gali atlaikyti dideles įkrovimo sroves (100 % Ah vertės nėra problema, pabandykite tai su švino rūgštimi!), leidžia greitai įkrauti, jis yra sandarus, todėl nėra garų, o savaiminio išsikrovimo greitis yra labai mažas ( 3% per mėnesį ar mažiau).

LFP akumuliatoriaus banko dydžio nustatymas

Aukščiau užsiminėme apie tai: ličio jonų baterijos turi 100% naudingos talpos, o švino rūgšties tikrai baigiasi 80%.Tai reiškia, kad LFP akumuliatoriaus banką galite nustatyti mažesnio dydžio nei švino rūgšties baterijos, tačiau funkciškai jis išliks toks pat.Skaičiai rodo, kad LFP gali būti 80% švino rūgšties ampervalandės dydžio.Tačiau čia yra daugiau.

Kad švino-rūgšties akumuliatorių baterijos būtų ilgaamžės, neturėtų būti tokio dydžio, kad jose reguliariai iškraunama mažiau nei 50 % SOC.Su LFP tai nėra problema!LFP energijos vartojimo efektyvumas pirmyn ir atgal yra šiek tiek geresnis nei švino rūgšties, tai reiškia, kad reikia mažiau energijos užpildyti baką po tam tikro iškrovimo lygio.Dėl to greitesnis atsigavimas iki 100 %, o jau turėjome mažesnį akumuliatorių, o tai dar labiau sustiprina šį efektą.

Esmė ta, kad mums būtų patogu nustatyti ličio jonų akumuliatoriaus dydį, kuris sudarytų 75 % lygiaverčio švino ir rūgšties banko dydžio, ir tikėtis tokio paties (arba geresnio!) našumo.Įskaitant tas tamsias žiemos dienas, kai saulės trūksta.

Bet palauk minutėlę!

Ar tikrai ličio jonai yra visų mūsų akumuliatoriaus problemų sprendimas?Na, ne visai…

LFP akumuliatoriai taip pat turi savo apribojimų.Didelis yra temperatūra: negalite įkrauti ličio jonų akumuliatoriaus žemiau užšalimo ar nulio Celsijaus.Švino rūgštis tuo negalėjo rūpintis.Akumuliatorių vis tiek galite iškrauti (jei laikinai prarandama talpa), tačiau įkrovimas nevyksta.BMS turėtų pasirūpinti, kad užblokuotų įkrovimą esant žemai temperatūrai, kad būtų išvengta atsitiktinės žalos.

Temperatūra taip pat yra didelė problema.Didžiausia vienintelė baterijų senėjimo priežastis yra naudojimas ar net tiesiog laikymas aukštoje temperatūroje.Iki maždaug 30 laipsnių Celsijaus nėra jokių problemų.Net 45 laipsniai neužtraukia per didelės bausmės.Viskas, kas yra aukštesnė, tikrai pagreitina senėjimą ir galiausiai akumuliatoriaus pabaigą.Tai apima akumuliatoriaus saugojimą, kai jis nenaudojamas.Apie tai plačiau pakalbėsime vėliau, kai aptarsime, kaip sugenda LFP baterijos.

Yra slapta problema, kuri gali iškilti naudojant įkrovimo šaltinius, galinčius teikti aukštą įtampą: kai akumuliatorius pilnas, įtampa padidės, nebent įkrovimo šaltinis nustos krauti.Jei jis pakankamai pakils, BMS apsaugos akumuliatorių ir jį atjungs, todėl įkrovimo šaltinis dar labiau pakils!Tai gali būti problema su (blogais) automobilio generatoriaus įtampos reguliatoriais, kurie visada turi matyti apkrovą, kitaip įtampa padidės ir diodai išleis stebuklingus dūmus.Tai taip pat gali kilti dėl mažų vėjo turbinų, kurių valdymas priklauso nuo akumuliatoriaus.Jie gali pabėgti, kai dingsta baterija.

Tada yra ta kieta, kieta pradinė pirkimo kaina!

Bet lažinamės, kad vis tiek nori!…

Kaip veikia LiFePO4 baterija?

Ličio jonų baterijos vadinamos „supamųjų kėdžių“ baterijų tipu: jos iškraunant perkelia jonus, šiuo atveju ličio jonus, iš neigiamo į teigiamą elektrodą, o įkraunant – atgal.Piešinys dešinėje rodo, kas vyksta viduje.Maži raudoni rutuliukai yra ličio jonai, judantys pirmyn ir atgal tarp neigiamo ir teigiamo elektrodų. Kairėje pusėje yra teigiamas elektrodas, pagamintas iš ličio-geležies fosfato (LiFePO4).Tai turėtų padėti paaiškinti šio tipo akumuliatoriaus pavadinimą!Geležies ir fosfato jonai sudaro tinklelį, kuris laisvai sulaiko ličio jonus.Kai ląstelė įkraunama, tie ličio jonai ištraukiami per membraną viduryje, į neigiamą elektrodą dešinėje.Membrana pagaminta iš tam tikro tipo polimero (plastiko), joje yra daug mažų porų, todėl ličio jonai lengvai praeina.Neigiama yra gardelė, sudaryta iš anglies atomų, kuri gali sulaikyti ir išlaikyti tuos ličio jonus, kurie kertasi.

Akumuliatoriaus iškrovimas daro tą patį atvirkščiai: elektronams nutekėjus per neigiamą elektrodą, ličio jonai vėl juda per membraną atgal į geležies-fosfato gardelę.Jie vėl laikomi teigiamoje pusėje, kol akumuliatorius vėl įkraunamas.

Jei tikrai atkreipėte dėmesį, dabar suprantate, kad baterijos brėžinys dešinėje rodo LFP akumuliatorių, kuris beveik visiškai išsikrovęs.Beveik visi ličio jonai yra teigiamo elektrodo pusėje.Visiškai įkrautoje baterijoje visi ličio jonai būtų laikomi neigiamo elektrodo anglies viduje.

Realiame pasaulyje ličio jonų elementai yra pastatyti iš labai plonų sluoksnių kintamos aliuminio – polimero – vario folijos, ant kurių įklijuotos cheminės medžiagos.Dažnai jie susukami kaip želė rulonas ir dedami į plieninį indelį, panašiai kaip AA baterija.Jūsų įsigytos 12 voltų ličio jonų baterijos yra pagamintos iš daugelio tų elementų, sujungtų nuosekliai ir lygiagrečiai, kad padidėtų įtampos ir ampervalandžių talpa.Kiekvienas elementas yra apie 3,3 volto, taigi 4 iš jų nuosekliai sudaro 13,2 volto.Tai kaip tik tinkama įtampa norint pakeisti 12 voltų švino rūgšties akumuliatorių!

LFP akumuliatoriaus įkrovimas

Dauguma įprastų saulės energijos įkrovimo valdiklių neturi problemų įkraunant ličio jonų baterijas.Reikalingos įtampos yra labai panašios į tas, kurios naudojamos AGM akumuliatoriams (užsandarinto švino-rūgšties akumuliatoriaus tipas).BMS taip pat padeda užtikrinti, kad akumuliatoriaus elementai matytų tinkamą įtampą, nebūtų per daug įkrauti ar per daug išsikrovę, subalansuoja elementus ir užtikrina, kad elementų temperatūra būtų protinga, kol jie įkraunami.

Toliau pateiktoje diagramoje parodytas tipiškas LiFePO4 akumuliatoriaus įkrovimo profilis.Kad būtų lengviau skaityti, įtampos buvo konvertuotos į tai, ką matytų 12 voltų LFP akumuliatorius (4 kartus didesnė nei vieno elemento įtampa).

Grafike parodytas 0,5 C įkrovimo greitis arba pusė Ah talpos, kitaip tariant, 100 Ah akumuliatoriaus įkrovimo greitis būtų 50 Ah.Įkrovimo įtampa (raudona) tikrai nepasikeis esant didesniam ar mažesniam įkrovimui (mėlyna spalva), LFP akumuliatoriai turi labai plokščią įtampos kreivę.

Ličio jonų baterijos įkraunamos dviem etapais: Pirma, srovė palaikoma pastovi arba naudojant saulės PV, o tai paprastai reiškia, kad mes stengiamės į baterijas siųsti tiek srovės, kiek gauname iš saulės.Per tą laiką įtampa lėtai kils, kol pasieks „absorbavimo“ įtampą, 14,6 V aukščiau esančiame grafike.Pasiekus absorbciją, akumuliatorius yra pripildytas maždaug 90%, o likusiai daliai užpildyti įtampa palaikoma pastovi, o srovė lėtai mažėja.Srovei nukritus iki maždaug 5–10 % akumuliatoriaus Ah nominalo, jis yra 100 % įkrautas.

Daugeliu atžvilgių ličio jonų akumuliatorių įkrauti lengviau nei švino rūgšties akumuliatorių: kol įkrovimo įtampa yra pakankamai aukšta, kad judėtų jonai, ji įkraunama.Ličio jonų akumuliatoriams nerūpi, jei jie nėra visiškai 100% įkrauti, iš tikrųjų jie tarnauja ilgiau, jei nėra.Nėra sulfatavimo, nėra išlyginimo, absorbcijos laikas nėra labai svarbus, jūs tikrai negalite perkrauti akumuliatoriaus, o BMS rūpinasi, kad viskas būtų protingose ​​ribose.

Taigi kokios įtampos pakanka, kad tie jonai judėtų?Nedidelis eksperimentas rodo, kad 13,6 volto (3,4 V viename elemente) yra ribinis taškas;žemiau to nutinka labai mažai, o aukščiau akumuliatoriaus įkrovos bus bent 95 %, jei pakankamai laiko.Esant 14,0 voltų įtampai (3,5 V vienam elementui), akumuliatorius lengvai įkraunamas iki 95 ir daugiau procentų, o sugerties laikas per kelias valandas, o 14,0 ar aukštesnės įtampos įkrovimas beveik nesiskiria, viskas vyksta šiek tiek greičiau, kai įtampa 14,2 Voltas ir daugiau.

Tūrinė / sugerties įtampa

Apibendrinant galima pasakyti, kad 14,2–14,6 voltų tūrio / sugerties nustatymas puikiai tiks LiFePO4!Taip pat galima sumažinti iki maždaug 14,0 voltų, naudojant tam tikrą sugerties laiką.Galimos šiek tiek didesnės įtampos. Daugumos akumuliatorių BMS prieš atjungiant akumuliatorių leis apie 14,8–15,0 voltų.Tačiau didesnė įtampa neduoda naudos ir didesnė rizika, kad BMS nulaužs ir galbūt sugadins.

Plūdės įtampa

LFP akumuliatorių nereikia plukdyti.Įkrovimo valdikliai tai turi, nes švino-rūgšties baterijų savaiminio išsikrovimo greitis yra toks didelis, kad prasminga nuolat įkrauti, kad jie liktų laimingi.Ličio jonų akumuliatoriams nėra puiku, jei akumuliatoriaus įkrovos būsena nuolat aukšta, todėl jei įkrovimo valdiklis negali išjungti plūduriavimo, tiesiog nustatykite pakankamai žemą įtampą, kad faktinis įkrovimas nevyktų.Tiks bet kokia 13,6 volto ar mažesnė įtampa.

Išlyginkite įtampą

Jei įkrovimo įtampa viršija 14,6 volto, turėtų būti aišku, kad ličio jonų akumuliatoriui nereikėtų išlyginti!Jei išlyginimo negalima išjungti, nustatykite jį į 14,6 V ar mažesnę įtampą, kad ji taptų tik įprastu absorbcijos įkrovimo ciklu.

Sugerti laiką

Galima daug pasakyti, kad paprasčiausiai nustatykite absorbcijos įtampą iki 14,4 V arba 14,6 V, o tada tiesiog nustokite krauti, kai tik baterija pasiekia tą įtampą!Trumpai tariant, nulis (arba trumpas) absorbcijos laikas.Tuo metu jūsų baterija bus įkrauta maždaug 90%.LiFePO4 akumuliatoriai ilgainiui bus laimingesni, kai per ilgai nesėdės prie 100% SOC, todėl ši praktika prailgins baterijos veikimo laiką.Jei jūsų akumuliatoriuje būtinai turi būti 100% SOC, absorbcija tai padarys!Oficialiai tai pasiekiama, kai įkrovimo srovė nukrenta iki 5% – 10% akumuliatoriaus Ah nominalo, taigi 5–10 A 100Ah akumuliatoriui.Jei negalite sustabdyti absorbcijos pagal srovę, nustatykite sugerties laiką iki maždaug 2 valandų ir vadinkite jį diena.

Temperatūros kompensavimas

LiFePO4 akumuliatoriams nereikia temperatūros kompensavimo!Išjunkite tai įkrovimo valdiklyje, kitaip įkrovimo įtampa bus labai išjungta, kai bus labai šilta arba šalta.

Būtinai patikrinkite savo įkrovimo valdiklio įtampos nustatymus, palyginti su faktiškai išmatuotais geros kokybės skaitmeniniu multimetru!Maži įtampos pokyčiai gali turėti didelės įtakos įkraunant ličio jonų akumuliatorių!Atitinkamai pakeiskite įkrovimo nustatymus!

LFP akumuliatoriaus iškrovimas

Skirtingai nuo švino rūgšties akumuliatorių, ličio jonų akumuliatoriaus įtampa išsikrovimo metu išlieka labai pastovi.Dėl to sunku nustatyti įkrovos būseną vien tik iš įtampos.Vidutinės apkrovos akumuliatoriaus išsikrovimo kreivė atrodo taip.

Didžiąją laiko dalį iškrovimo metu akumuliatoriaus įtampa bus maždaug 13,2 volto.Jis skiriasi tik 0,2 volto nuo 99% iki 30% SOC.Neseniai buvo labai bloga idėja™ sumažinti LiFePO4 akumuliatoriaus SOC lygį žemiau 20 %.Tai pasikeitė, o dabartinis LFP baterijų kiekis labai smagiai išsikraus iki 0 % daugelį ciklų.Tačiau važinėjimas dviračiu mažiau giliai naudingas.Tai ne tik tai, kad nuvažiavus dviračiu iki 30 % SOC, ciklų skaičius sumažės 1/3, o ne iki 0 %. Tikėtina, kad baterija veiks daugiau ciklų.Sunku apskaičiuoti sudėtingus skaičius, tačiau, sumažinus SOC iki 50 %, ciklas trunka maždaug 3 kartus, palyginti su važiavimu dviračiu 100 %.

Žemiau yra lentelė, kurioje parodyta 12 voltų akumuliatoriaus įtampa ir išsikrovimo gylis.Paimkite šias įtampos vertes šiek tiek druskos, nes iškrovos kreivė yra tokia plokščia, kad iš tikrųjų sunku nustatyti SOC vien iš įtampos.Maži apkrovos svyravimai ir voltmetro tikslumas išmuš išmatavimą.

Ličio jonų baterijų laikymas  

Dėl labai mažo savaiminio išsikrovimo greičio LFP baterijas lengva laikyti net ir ilgesnį laiką.Nėra problemų palikti ličio jonų akumuliatorių metams, tiesiog prieš padėdami į saugyklą įsitikinkite, kad jis yra šiek tiek įkrautas.Kažkas nuo 50% iki 70% yra gerai, todėl akumuliatorius užtruks labai ilgai, kol savaiminio išsikrovimo įtampa priartės prie pavojaus taško.

Baterijas laikyti žemesnėje nei šalčio temperatūroje yra gerai, jos neužšąla ir nelabai rūpinasi temperatūra.Stenkitės nelaikyti jų aukštoje temperatūroje (45 laipsnių ir aukštesnėje temperatūroje) ir, jei įmanoma, nelaikykite visiškai pilnų (arba beveik tuščių).

Jei baterijas reikia laikyti ilgesnį laiką, tiesiog atjunkite nuo jų visus laidus.Tokiu būdu negali būti pašalinių apkrovų, kurios lėtai iškrauna baterijas.

Jūsų ličio jonų baterijų pabaiga

Girdime, kaip aikčiojate iš siaubo;mintis apie jūsų brangų LFP akumuliatorių banką nebekelia šiurpuliukų!Deja, visi geri dalykai galiausiai turi baigtis.Mes norime užkirsti kelią ankstyvam reiškiniui, o norėdami tai padaryti, turime suprasti, kaip miršta ličio jonų baterijos.

Baterijų gamintojai bateriją laiko „mirusia“, kai jos talpa sumažėja iki 80 % to, kokia turėtų būti.Taigi, 100 Ah akumuliatoriui jo pabaiga ateina, kai jo talpa sumažėja iki 80 Ah.Yra du mechanizmai, padedantys sunaikinti akumuliatorių: važiavimas dviračiu ir senėjimas.Kiekvieną kartą, kai iškraunate ir įkraunate akumuliatorių, jis šiek tiek sugadina ir prarandate šiek tiek talpos.Bet net jei įdėsite savo brangų bateriją į gražią stiklu aptvertą šventovę, kurios niekada nevažinėsite dviračiu, ji vis tiek baigsis.Pastarasis vadinamas kalendoriniu gyvenimu.

Sunku rasti tikslių duomenų apie kalendorinį LiFePO4 baterijų veikimo laiką, jų yra labai mažai.Kai kurie moksliniai tyrimai buvo atlikti dėl kraštutinumų (temperatūrų ir SOC) poveikio kalendoriniam gyvenimui, ir jie padeda nustatyti ribas.Mes žinome, kad jei nepiktnaudžiaujate savo akumuliatoriaus banku, vengiate kraštutinumų ir paprastai naudojate baterijas neviršydami pagrįstų ribų, nustatyta viršutinė maždaug 20 metų kalendorinio naudojimo trukmė.

Be elementų akumuliatoriaus viduje, taip pat yra BMS, kuris pagamintas iš elektroninių dalių.Kai sugenda BMS, sugenda ir jūsų baterija.Ličio jonų akumuliatoriai su įmontuotu BMS vis dar yra per nauji, ir mes turėsime pamatyti, bet galiausiai baterijų valdymo sistema turi išgyventi tiek pat, kiek ir ličio jonų elementai.

Akumuliatoriaus viduje vykstantys procesai laikui bėgant sujungia ribinį sluoksnį tarp elektrodų ir elektrolitų cheminiais junginiais, kurie neleidžia ličio jonams patekti į elektrodus ir išeiti iš jų.Procesai taip pat sujungia ličio jonus į naujus cheminius junginius, todėl jų nebegalima perkelti nuo elektrodo prie elektrodo.Tie procesai vyks, kad ir ką darytume, bet jie labai priklauso nuo temperatūros!Laikykite savo baterijas žemesnėje nei 30 laipsnių temperatūroje, nes jos veikia labai lėtai.Pereikite virš 45 laipsnių ir viskas žymiai paspartės!Visuomenės priešas Nr.1 ličio jonų akumuliatoriams yra karštis!

Kalendoriaus veikimo laikas ir tai, kaip greitai sensta LiFePO4 baterija, yra daugiau: įkrovimo būsena taip pat yra susijusi su tuo.Nors aukšta temperatūra yra blogai, šios baterijos tikrai nemėgsta sėdėti 0% SOC ir labai aukštoje temperatūroje!Taip pat blogai, nors ir ne taip blogai, kaip 0 % SOC, yra 100 % SOC ir aukšta temperatūra.Labai žema temperatūra turi mažesnį poveikį.Kaip aptarėme, jūs negalite (ir BMS jums neleis) įkrauti LFP akumuliatorių žemiau užšalimo temperatūros.Pasirodo, jų iškrovimas žemiau užšalimo, nors ir įmanoma, taip pat pagreitina senėjimą.Niekur nėra taip blogai, kaip leisti akumuliatoriui stovėti aukštoje temperatūroje, bet jei ketinate akumuliatorių pašildyti iki užšalimo temperatūros, geriau tai daryti, kol jis nei kraunamas, nei išsikrauna, o bake yra šiek tiek dujų (nors ne pilnas bakas).Bendresne prasme, geriau palikti šias baterijas, kurių SOC yra apie 50–60%, jei jas reikia saugoti ilgiau.

Išlydyta baterija

Jei tikrai norite sužinoti, kas nutinka, kai ličio jonų akumuliatorius įkraunamas žemiau užšalimo temperatūros, metalinis litis nusėda ant neigiamo (anglies) elektrodo.Taip pat neblogai, jis auga į aštrias, adatas primenančias struktūras, kurios galiausiai pramuša membraną ir trumpam išjungia bateriją (dėl to įvyksta įspūdingas greitas nenumatytas išmontavimo įvykis, kaip jį vadina NASA, susijęs su dūmais, dideliu karščiu ir, tikėtina, taip pat liepsnos).Mums pasisekė, BMS tam neleidžia įvykti.

Mes pereiname prie ciklo gyvenimo.Jau tapo įprasta, kad ličio jonų akumuliatoriai atlieka tūkstančius ciklų, net ir esant 100% įkrovimo-iškrovimo ciklui.Tačiau yra keletas dalykų, kuriuos galite padaryti, kad padidintumėte ciklo tarnavimo laiką.

Kalbėjomės apie tai, kaip veikia LiFePO4 baterijos: jos perkelia ličio jonus tarp elektrodų.Svarbu suprasti, kad tai yra tikros, fizinės dalelės, kurios turi savo dydį.Kiekvieną kartą įkraunant ir iškraunant akumuliatorių, jie ištraukiami iš vieno elektrodo ir įkišami į kitą.Dėl to pažeidžiama neigiamo elektrodo anglis.Kiekvieną kartą, kai akumuliatorius įkraunamas, elektrodas šiek tiek išsipučia, o kiekvieną kartą iškraunant vėl plonėja.Laikui bėgant tai sukelia mikroskopinius įtrūkimus.Būtent dėl ​​​​šios priežasties įkrovimas šiek tiek mažesnis nei 100% suteiks daugiau ciklų, kaip ir iškrovimas iki šiek tiek daugiau nei 0%.Be to, įsivaizduokite, kad tie jonai daro „slėgį“, o ekstremalūs įkrovimo būsenos skaičiai daro didesnį slėgį, sukeldami chemines reakcijas, kurios nėra naudingos akumuliatoriui.Štai kodėl LFP baterijos nemėgsta 100 % SOC arba plūduriuojančio įkrovimo (beveik) 100 %.

Tai, kaip greitai tie ličio jonai traukiasi čia ir jonai, taip pat turi įtakos ciklo trukmei.Atsižvelgiant į tai, kas išdėstyta pirmiau, tai neturėtų stebinti.Nors LFP akumuliatoriai paprastai įkrauna ir iškrauna esant 1C (ty 100 amperų 100 Ah akumuliatoriui), matysite daugiau akumuliatoriaus ciklų, jei apribosite tai iki pagrįstesnių verčių.Švino rūgšties baterijų ribinė vertė yra maždaug 20 % Ah, o neviršijant ličio jonų akumuliatoriaus tarnavimo laikas taip pat bus ilgesnis.

Paskutinis veiksnys, kurį verta paminėti, yra įtampa, nors iš tikrųjų tai yra BMS, skirta kontroliuoti.Ličio jonų baterijos turi siaurą įtampos langelį, skirtą tiek įkrovimui, tiek iškrovimui.Išėjus už to lango labai greitai, padaroma nuolatinė žala, o aukščiausio lygio galimas RUD įvykis (NASA pokalbis, kaip minėta anksčiau).LiFePO4 atveju šis langas yra apie 8,0 V (2,0 V vienai ląstelei) iki 16,8 V (4,2 V elementui).Integruota BMS turėtų pasirūpinti, kad akumuliatorius neviršytų šių ribų.

Pamokos parsinešti į namus

Dabar, kai žinome, kaip veikia ličio jonų baterijos, kas jiems patinka ir kas nepatinka ir kaip galiausiai sugenda, yra keletas patarimų, kuriuos reikia atimti.Žemiau sudarėme nedidelį sąrašą.Jei neketinate daryti nieko kito, atkreipkite dėmesį į pirmuosius du, nes jie turi didžiausią įtaką visam laikui, kurį turėsite mėgautis savo ličio jonų baterija!Atsižvelgdami į kitus, taip pat padėsite, kad jūsų baterija tarnautų dar ilgiau.

Apibendrinant, norėdami, kad LFP akumuliatoriaus tarnavimo laikas būtų ilgas ir laimingas, pagal svarbą turėtumėte atkreipti dėmesį į šiuos dalykus:

● Laikykite akumuliatoriaus temperatūrą žemesnę nei 45 laipsnių (jei įmanoma, žemesnę nei 30 ° C) – tai pats svarbiausias dalykas!
● Laikykite įkrovimo ir iškrovimo srovę žemesnėje nei 0,5 C (pageidautina 0,2 C)
● Jei įmanoma, iškraunant akumuliatoriaus temperatūrą palaikykite aukštesnę nei 0 laipsnių – tai ir viskas, kas yra žemiau, nėra taip svarbu kaip pirmieji du
● Nevažiuokite mažesniu nei 10–15 % SOC, nebent tikrai to reikia
● Jei įmanoma, neplaukite akumuliatoriaus esant 100 % SOC
● Nekraukite iki 100% SOC, jei jums to nereikia

Viskas!Dabar ir jūs galite rasti laimę ir pilnavertį gyvenimą su savo LiFePO4 akumuliatoriais!