Сега сакате да знаете како да се грижите за вашето скапоцено ново купување: Како најдобро да ги полните литиум-железните батерии, како да ги испразните и како да го извлечете максималниот век на вашите литиум-јонски батерии.Оваа статија ќе ги објасни што треба и што не треба. Цените на литиум-јонските батерии полека се менува од непристојно скапо до умерено недостапно, а ние во BSLBATT гледаме постојан пораст на продажбата на овој тип на батерии.Се чини дека повеќето корисници ги ставаат на работа во RV, на петто тркала, кампери и слични возила, додека некои одат во вистински стационарни системи надвор од мрежата. Оваа статија ќе зборува за една специфична категорија на литиум-јонски батерии;Литиум-железо-фосфат или LiFePO4 во неговата хемиска формула, исто така скратено како LFP батерии.Овие се малку поинакви од она што го имате во вашиот мобилен телефон и лаптоп, тоа се (најчесто) литиум-кобалтни батерии.Предноста на LFP е тоа што е многу постабилен и не е склон кон самосогорување.Тоа не значи дека батеријата не може да согори во случај на оштетување: има многу енергија складирана во наполнета батерија и во случај на непланирано празнење резултатите можат многу брзо да станат многу интересни!LFP исто така трае подолго во споредба со литиум-кобалт и е постабилен на температурата.Од сите различни технологии на литиумски батерии, ова го прави LFP најдобро одговара за апликации во длабок циклус! Ќе претпоставиме дека батеријата има BMS или Систем за управување со батерии, како што имаат скоро сите батерии LFP што се продаваат како пакет од 12/24/48 волти.BMS се грижи за заштита на батеријата;ја исклучува батеријата кога е испразнета или се заканува да биде преполнета.BMS, исто така, се грижи за ограничување на струите на полнење и празнење, ја следи температурата на ќелијата (и го намалува полнењето/празнењето доколку е потребно), и повеќето ќе ги балансираат ќелиите секогаш кога ќе се изврши целосно полнење (размислете за балансирање како внесување на сите ќелии внатре во пакет батерии до иста состојба на полнење, слично на изедначување за оловно-киселинска батерија).Освен ако не сакате да живеете на работ, НЕ КУПУВАЈТЕ батерија без BMS! Она што следи подолу е знаењето добиено од читање на голем број веб-статии, блог страници, научни публикации и дискусии со производителите на LFP.Внимавајте што верувате, има многу дезинформации таму!Иако она што го пишуваме овде во никој случај не е наменето како врвен водич за LFP батериите, нашата надеж е дека овој напис го пресекува говедскиот измет и дава цврсти упатства за да го извлечете максимумот од вашите литиум-јонски батерии.
Зошто литиум-јон?Во нашата статија за батерии со оловна киселина објаснивме како Ахиловата пета на таа хемија седи на делумно полнење предолго.Премногу е лесно да се свари скапа банка со оловно-киселински батерии за само месеци со тоа што ќе ја оставите да седи со делумно полнење.Тоа е многу различно за LFP!Можете да дозволите литиум-јонските батерии да седат со делумно полнење засекогаш без оштетување.Всушност, LFP претпочита да седи со делумно полнење наместо да биде целосно полна или празна, а за долговечност, подобро е да ја циклирате батеријата или да ја оставите да седи со делумно полнење. Но, чекај!Има повеќе! Литиум-јонските батерии се речиси светиот грал на батериите: со вистинските параметри за полнење, речиси можете да заборавите дека има батерија.Нема одржување.BMS ќе се погрижи за тоа, а вие можете среќно да одите со велосипед! Но, чекај!Има уште повеќе!(Секоја сличност со одредени информативни реклами е чисто случајна и, искрено, негодуваме на предлогот!)… LFP батериите исто така можат да траат многу долго.Нашиот BSLBATT LFP батерии се оценети на 3000 циклуси, при целосен 100% циклус на полнење/празнење.Ако го правевте тоа секој ден, тоа значи повеќе од 8 години возење велосипед!Тие траат уште подолго кога се користат во циклуси помали од 100%, всушност за едноставност можете да користите линеарна врска: 50% циклуси на празнење значи двојно повеќе циклуси, 33% циклуси на празнење и разумно може да очекувате трикратни циклуси. Но, чекај!Има уште повеќе!… Батеријата LiFePO4, исто така, тежи помалку од 1/2 од оловно-киселинската батерија со сличен капацитет.Може да се справи со големи струи на полнење (100% од рејтингот Ah не е проблем, пробајте го тоа со оловна киселина!), што овозможува брзо полнење, тој е затворен за да нема испарувања и има многу мала стапка на само-празнење ( 3% месечно или помалку). Големина на батерии за LFPГо навестивме ова погоре: литиум-јонските батерии имаат 100% употреблив капацитет, додека оловната киселина навистина завршува на 80%.Тоа значи дека можете да големината на батериите на LFP помали од банката со оловна киселина, а сепак да биде функционално иста.Бројките сугерираат дека LFP може да биде 80% од големината на ампер-час на оловната киселина.Сепак, има повеќе за ова. За долговечност, банките со оловно-киселински батерии не треба да се со големина каде што редовно гледаат празнење под 50% SOC.Со LFP тоа не е проблем!Енергетската ефикасност за повратен пат за LFP е прилично подобра од оловната киселина, што значи дека е потребна помалку енергија за да се наполни резервоарот по одредено ниво на празнење.Тоа резултира со побрзо закрепнување до 100%, додека веќе имавме помала банка за батерии, што уште повеќе го зајакнува овој ефект. Заклучокот е дека би било удобно да ја димензионираме литиум-јонската батерија со 75% од големината на еквивалентна банка со олово-киселина и да очекуваме исти (или подобри!) перформанси.Вклучувајќи ги и оние темни зимски денови кога сонцето е во недостиг.
Но, почекај малку!Дали литиум-јон навистина е решение за сите наши проблеми со батеријата?Па, не баш… LFP батериите исто така имаат свои ограничувања.Голема е температурата: не можете да полните литиум-јонска батерија под нула или нула Целзиусови степени.Олово-киселина не може да се грижи помалку за ова.Сè уште можете да ја испразните батеријата (при привремено губење на капацитетот), но полнењето нема да се случи.BMS треба да се грижи да го блокира полнењето при ниски температури, избегнувајќи случајно оштетување. Температурата е исто така проблем на високиот крај.Најголемата единствена причина за стареење на батериите е употребата или дури само складирањето на високи температури.До околу 30 Целзиусови, нема проблем.Дури и 45 Целзиусови степени не предизвикуваат преголема казна.Сè што е повисоко навистина го забрзува стареењето и на крајот крајот на батеријата.Ова вклучува складирање на батеријата кога не се циклира.Ќе зборуваме за ова подетално подоцна кога ќе разговараме за тоа како не успеваат батериите LFP. Постои тажен проблем што може да се појави кога користите извори за полнење кои потенцијално обезбедуваат висок напон: кога батеријата е полна, напонот ќе се зголеми освен ако изворот за полнење не престане да се полни.Ако се подигне доволно, BMS ќе ја заштити батеријата и ќе ја исклучи, оставајќи го тој извор на полнење да се зголеми уште повеќе!Ова може да биде проблем со (лоши) регулатори на напон на алтернаторот на автомобилот, кои треба секогаш да гледаат оптоварување или напонот ќе се зголеми и диодите ќе го испуштат својот магичен чад.Ова може да биде проблем и со малите турбини на ветер кои се потпираат на батеријата за да ги држат под контрола.Тие можат да побегнат кога батеријата ќе исчезне. Потоа, тука е таа стрмна, стрмна, почетна куповна цена! Но, се обложуваме дека сепак сакате еден!… Како работи батеријата LiFePO4?
Испуштањето на батеријата го прави истото обратно: додека електроните течат низ негативната електрода, јоните на литиум повторно се движат, низ мембраната, назад кон железно-фосфатната решетка.Тие повторно се чуваат на позитивната страна додека батеријата повторно не се наполни. Ако навистина сте обрнувале внимание, сега разбирате дека цртежот на батеријата десно покажува LFP батерија која е речиси целосно испразнета.Речиси сите литиумски јони се на страната на позитивната електрода.Целосно наполнета батерија би ги имала тие литиумски јони складирани во јаглеродот на негативната електрода. Во реалниот свет, литиум-јонските ќелии се изградени од многу тенки слоеви на наизменични алуминиум-полимер-бакарни фолии, со залепени хемикалии на нив.Често тие се навиваат како желе-ролна и се ставаат во челичен канистер, слично како батерија АА.Литиум-јонските батерии од 12 волти што ги купувате се направени од многу од тие ќелии, поврзани во серија и паралелно за да го зголемат капацитетот на напонот и ампер-часовниот капацитет.Секоја ќелија е околу 3,3 волти, така што 4 од нив во серија прават 13,2 волти.Тоа е вистинскиот напон за замена на оловно-киселинска батерија од 12 волти! Полнење на LFP батеријаПовеќето редовни контролори за соларни полнење немаат проблем со полнење на литиум-јонски батерии.Потребните напони се многу слични на оние што се користат за AGM батерии (тип на запечатена оловно-киселинска батерија).BMS помага, исто така, да се осигури дека ќелиите на батеријата го гледаат вистинскиот напон, да не се преполнат или претерано испразнети, тој ги балансира ќелиите и гарантира дека температурата на ќелијата е во разумна основа додека тие се полнат. Графиконот подолу покажува типичен профил на LiFePO4 батерија која се полни.За да се олесни читањето, напоните се претворени во она што би го видел батерискиот пакет од 12 волти LFP (4 пати поголем напон на една ќелија).
На графиконот е прикажана стапка на полнење од 0,5 C, или половина од капацитетот на Ah, со други зборови за батерија од 100 Ah, ова би било стапка на полнење од 50 Amp.Напонот на полнење (во црвено) навистина нема да се промени многу за повисоки или помали стапки на полнење (во сино), LFP батериите имаат многу рамна крива на напон. Литиум-јонските батерии се полнат во две фази: Прво, струјата се одржува константна, или со соларни PV, што генерално значи дека се обидуваме да испратиме струја во батериите колку што е достапно од сонцето.Напонот полека ќе се зголемува во ова време, додека не го достигне „апсорбирачкиот“ напон, 14,6 V на графиконот погоре.Откако ќе се достигне апсорпцијата, батеријата е полна околу 90%, а за да се пополни остатокот од патот, напонот се одржува константен додека струјата полека се намалува.Штом струјата ќе падне на околу 5% – 10% од рејтингот на Ah на батеријата, таа е на 100% состојба на полнење. На многу начини, литиум-јонската батерија е полесна за полнење од батеријата со оловна киселина: се додека полнењето Напонот е доволно висок за да се движат јоните, тој се полни.На литиум-јонските батерии не им е грижа ако не се целосно наполнети 100%, всушност, тие траат подолго ако не се наполнети.Нема сулфатирање, нема изедначување, времето на апсорпција не е навистина важно, навистина не можете да ја преполните батеријата, а BMS се грижи да ги држи работите во разумни граници. Значи, колкав напон е доволен за да се придвижат тие јони?Малку експериментирање покажува дека 13,6 Volt (3,4V по ќелија) е точката на исклучување;под тоа се случува многу малку, додека над тоа батеријата ќе се наполни најмалку 95% ако има доволно време.На 14,0 волти (3,5 V по ќелија) батеријата лесно се полни до 95+ проценти со време на апсорпција неколку часа и за сите намери и цели има мала разлика во полнењето помеѓу 14,0 или повисоки напони, работите се случуваат малку побрзо на 14,2 Волт и погоре. Масовен/апсорбиран напон Да го резимираме ова, поставката за рефус/апсорбирање помеѓу 14,2 и 14,6 волти ќе работи одлично за LiFePO4!Можно е и пониско, до околу 14,0 волти, со помош на одредено време на апсорпција.Можни се малку повисоки напони, BMS за повеќето батерии ќе дозволи околу 14,8 – 15,0 волти пред да ја исклучите батеријата.Сепак, нема корист од повисок напон, и поголем ризик од прекин на BMS, а можеби и оштетување. Пливачки напон LFP батериите не треба да се пловат.Контролорите за полнење го имаат ова затоа што оловните батерии имаат толку висока стапка на само-празнење што има смисла да продолжите да течете повеќе на полнење за да бидат среќни.За литиум-јонските батерии, не е одлично ако батеријата постојано седи на висока состојба на полнење, па ако вашиот контролер за полнење не може да го оневозможи плови, само поставете го на доволно низок напон за да нема да се случи вистинско полнење.Било кој напон од 13,6 волти или помалку ќе биде добар. Изедначете го напонот Со активно обесхрабрување на напонот на полнење над 14,6 волти, треба да биде јасно дека не треба да се прави изедначување на литиум-јонската батерија!Ако изедначувањето не може да се оневозможи, поставете го на 14,6 V или помалку, така што ќе стане само редовен циклус на полнење на апсорпција. Апсорбирај време Има многу да се каже за едноставно поставување на напонот за апсорпција на 14,4 V или 14,6 V, а потоа само прекинете со полнењето штом батеријата ќе го достигне тој напон!Накратко, нула (или кратко) апсорбира време.Во тој момент, вашата батерија ќе биде полна околу 90%.Батериите LiFePO4 ќе бидат посреќни на долг рок кога не седат на 100% SOC предолго, така што оваа практика ќе го продолжи животниот век на батеријата.Ако апсолутно мора да имате 100% SOC во вашата батерија, тогаш апсорбира ќе го направи тоа!Официјално ова се постигнува кога струјата на полнење ќе падне на 5% – 10% од рејтингот на Ah на батеријата, така што 5 – 10 Amp за батерија од 100Ah.Ако не можете да престанете да апсорбирате врз основа на струјата, тогаш поставете го времето на апсорпција на околу 2 часа и повикајте го на ден. Температурна компензација На LiFePO4 батериите не им е потребна температурна компензација!Ве молиме исклучете го ова во контролорот за полнење, инаку напонот на полнење ќе се исклучи кога е многу топло или студено. Погрижете се да ги проверите поставките за напон на контролорот за полнење во однос на оние што навистина се мерат со добар квалитет на дигитален мултиметар!Малите промени во напонот може да имаат големо влијание при полнење на литиум-јонска батерија!Променете ги соодветно поставките за полнење! Празнење LFP батеријаЗа разлика од оловно-киселинските батерии, напонот на литиум-јонската батерија останува многу константен за време на празнењето.Тоа го отежнува просветувањето на состојбата на полнење само од напон.За батерија со умерено оптоварување, кривата на празнење изгледа вака. Поголемиот дел од времето за време на празнењето, напонот на батеријата ќе биде околу 13,2 волти.Таа варира за само 0,2 волти од 99% до 30% SOC.Не многу одамна, беше многу лоша идеја™ да се спушти под 20% SOC за LiFePO4 батерија.Тоа се смени и сегашниот род на LFP батериите ќе се испразни многу весело до 0% за многу циклуси.Сепак, има корист од возењето велосипед помалку длабоко.Не е само тоа што возењето велосипед до 30% SOC ќе ви донесе 1/3 повеќе циклуси наспроти возењето велосипед до 0%, вашата батерија најверојатно ќе живее повеќе циклуси од тоа.Тешките бројки се, добро, тешко да се постигнат, но возењето велосипед до 50% SOC се чини дека покажува околу 3 пати повеќе од животниот век на циклусот наспроти возењето велосипед 100%. Подолу е табела што го прикажува Напонот на батеријата за батериски пакет од 12 волти наспроти длабочината на празнење.Земете ги овие вредности на напон со зрно сол, кривата на празнење е толку рамна што навистина е тешко да се одреди SOC само од напонот.Малите варијации во оптоварувањето и точноста на мерачот на волти ќе го исфрлат мерењето. Чување литиум-јонски батерииМногу ниската стапка на самопразнење го олеснува складирањето на LFP батериите, дури и на подолги периоди.Не е проблем да ја ставите литиум-јонската батерија една година, само проверете дали има малку полнење во неа пред да ја ставите во складиште.Нешто помеѓу 50% - 70% е во ред, што ќе и даде на батеријата многу долго време пред само-празнењето да го приближи напонот до опасната точка. Чувањето на батериите под нула е во ред, тие не замрзнуваат и не се грижат многу за температурата.Обидете се да избегнувате да ги чувате на високи температури (45 Целзиусови и повеќе) и обидете се да избегнете да ги чувате целосно полни ако е можно (или речиси празни). Ако треба да ги чувате батериите подолго време, погрижете се едноставно да ги исклучите сите жици од нив.На тој начин не може да има залутани товари кои полека ги празнат батериите. Крајот на вашите литиум-јонски батерииСлушаме како здивнуваш од ужас;Помислата дека вашата скапоцена банка за батерии LFP веќе не ви предизвикува морници!За жал, на сите добри работи на крајот мора да им дојде крајот.Она што сакаме да го спречиме е крај на предвремениот вид, а за да го направиме тоа мора да разбереме како умираат литиум-јонските батерии. Производителите на батерии сметаат дека батеријата е „мртва“ кога нејзиниот капацитет паѓа на 80% од она што треба да биде.Значи, за батерија од 100 Ах, нејзиниот крај доаѓа кога нејзиниот капацитет ќе се намали на 80 Ах.Постојат два механизми кои работат кон распаѓање на вашата батерија: возење велосипед и стареење.Секогаш кога ќе ја испразните и надополните батеријата, таа малку ја оштетува и губите малку капацитет.Но, дури и ако ја ставите вашата скапоцена батерија во прекрасно светилиште затворено со стакло, кое никогаш не треба да се возите со велосипед, сепак ќе и дојде крајот.Тоа последното се нарекува календарски живот. Тешко е да се најдат тврди податоци за календарскиот век на LiFePO4 батериите, многу малку има таму.Беа направени некои научни студии за ефектот на екстремите (во температурата и СПЦ) врз календарскиот век, а тие помагаат да се постават граници.Она што го собираме е дека ако не ја злоупотребувате вашата банка за батерии, избегнувате крајности и генерално само ги користите батериите во разумни граници, постои горна граница од околу 20 години на календарскиот век. Покрај ќелиите во батеријата, тука е и BMS, кој е направен од електронски делови.Кога BMS не успее, ќе ви успее и батеријата.Литиум-јонските батерии со вграден BMS сè уште се премногу нови, и ќе треба да видиме, но на крајот Системот за управување со батерии мора да опстане онолку долго колку што тоа го прават и литиум-јонските ќелии. Процесите во батеријата се заговараат со текот на времето за да го обложат граничниот слој помеѓу електродите и електролитите со хемиски соединенија кои ги спречуваат јоните на литиум да влезат и да ги напуштат електродите.Процесите, исто така, ги врзуваат јоните на литиум во нови хемиски соединенија, така што тие повеќе не се достапни за движење од електрода до електрода.Тие процеси ќе се случат што и да правиме, но тие се многу зависни од температурата!Чувајте ги вашите батерии под 30 Целзиусови степени и тие се многу бавни.Одете над 45 Целзиусови степени и работите значително се забрзуваат!Јавен непријател бр.1 за литиум-јонски батерии, далеку, е топлина! Има повеќе за календарскиот век и колку брзо батеријата LiFePO4 ќе старее: и состојбата на полнење има врска со тоа.Иако високите температури се лоши, овие батерии навистина, навистина не сакаат да седат на 0% SOC и многу високи температури!Исто така лошо, иако не е толку лошо како 0% SOC, е да седат на 100% SOC и високи температури.Многу ниски температури имаат помал ефект.Како што разговаравме, не можете (и BMS нема да ви дозволи) да ги полните LFP батериите под нулата.Како што се испоставува, нивното испуштање под нула, иако е можно, има забрзан ефект и на стареењето.Ниту блиску не е толку лошо како да ја оставите батеријата да седи на висока температура, но ако сакате да ја ставите батеријата на ниски температури, подобро е да го сторите тоа додека не се полни ниту празнење и со малку гас во резервоарот (иако не полн резервоар).Во поопшта смисла, подобро е да ги оставите овие батерии на околу 50% – 60% SOC ако им треба подолгорочно складирање. Стопена батеријаАко навистина сакате да знаете, она што се случува кога литиум-јонската батерија ќе се наполни под нулата е дека металниот литиум се депонира на негативната (јаглеродна) електрода.Ниту на добар начин, тој расте во остри структури слични на игла, кои на крајот ја пробиваат мембраната и ја скратуваат батеријата (што доведува до спектакуларен настан за брзо непланирано расклопување како што го нарекува НАСА, кој вклучува чад, екстремна топлина и сосема веројатно пламен исто така).Среќа за нас, ова е нешто што BMS го спречува да се случи. Продолжуваме со циклус на живот.Стана вообичаено да се вадат илјадници циклуси, дури и при целосен 100% циклус на полнење-празнење, од литиум-јонски батерии.Има некои работи што можете да ги направите за да го максимизирате животниот век на циклусот. Разговаравме за тоа како функционираат батериите LiFePO4: Тие ги движат литиумските јони помеѓу електродите.Важно е да се разбере дека тоа се вистински, физички честички, кои имаат големина.Тие се вадат од едната електрода и се ставаат во другата, секој пат кога ја полните-празнете батеријата.Ова предизвикува оштетување, особено на јаглеродот на негативната електрода.Секогаш кога ќе се наполни батеријата, електродата малку отекува и секое празнење повторно се намалува.Со текот на времето што предизвикува микроскопски пукнатини.Токму поради тоа, полнењето малку под 100% ќе ви даде повеќе циклуси, како и празнењето на малку над 0%.Исто така, замислете дека тие јони вршат „притисок“, а екстремните броеви на состојба на полнење вршат поголем притисок, предизвикувајќи хемиски реакции кои не се во корист на батеријата.Затоа LFP батериите не сакаат да се ставаат на 100% SOC или да се ставаат на полнење со пливачки на (близу) 100%. Колку брзо тие јони на литиум се навлегуваат ваму и јон, исто така, има ефект врз животниот век на циклусот.Во светло на горенаведеното, тоа не треба да биде изненадување.Додека LFP батериите рутински ќе вршат полнење и празнење на 1C (т.е. 100 Amp за батерија од 100Ah), ќе видите повеќе циклуси од вашата батерија ако го ограничите ова на поразумни вредности.Оловните батерии имаат ограничување од околу 20% од рејтингот Ah, а задржувањето на литиум-јонските батерии ќе има придобивки и за подолго траење на батеријата. Последниот фактор што вреди да се спомене е Напонот, иако тоа е навистина она што BMS е дизајниран да го контролира.Литиум-јонските батерии имаат тесен прозорец на напон, и за полнење и за празнење.Излегувањето надвор од тој прозорец многу брзо резултира со трајно оштетување и на највисоко ниво можен RUD настан (разговор на НАСА, како што беше споменато претходно).За LiFePO4 тој прозорец е околу 8,0 V (2,0 V по ќелија) до 16,8 волти (4,2 V по ќелија).Вградениот BMS треба да се грижи батеријата да биде добро во тие граници. Лекции за домаСега кога знаеме како функционираат литиум-јонските батерии, што им се допаѓа и што не им се допаѓа и како на крајот не успеваат, има некои совети што треба да се одземат.Подолу направивме мала листа.Ако не правите ништо друго, ве молиме забележете ги првите две, тие имаат убедливо најголем ефект врз целокупното време што ќе го добиете за да уживате во вашата литиум-јонска батерија!Внимавањето на другите исто така ќе помогне, за да ви трае уште подолго батеријата. Сумирајќи, за долг и среќен век на батеријата LFP, според важноста, треба да внимавате на следново: ● Одржувајте ја температурата на батеријата под 45 Целзиусови степени (под 30 Целзиусови доколку е можно) – Ова е убедливо најважното!! Тоа е тоа!Сега и вие можете да најдете среќа и исполнет живот со вашите LiFePO4 батерии! |
Назад во 2016 година, кога BSLBATT за прв пат започна да дизајнира што ќе стане првата пад-во замена...
BSLBATT®, кинески производител на батерии за вилушкар специјализиран за индустрија за ракување со материјали...
ЗАПОЗНАЈТЕ СЕ!ИЗЛОЖБА НА ВЕТЕР 2022 ГОДИНА!LogiMAT во Штутгарт: ПАМЕТЕН – ОДРЖЛИВ – SAF...
Батеријата BSLBATT е високотехнолошка компанија со брзо темпо, со висок раст (200% годишно) која ја предводи...
BSLBATT е еден од најголемите развивачи, производители и интегратори на литиум-јонски тесто...
Сопствениците на електрични виљушкар и машини за чистење на подови кои бараат врвни перформанси, ќе ги...
China Huizhou – 24 мај 2021 година – BSLBATT Battery денеска објави дека се приклучи на Delta-Q Tec...
Голема вест!Ако сте обожаватели на Victron, ова ќе биде добра вест за вас.Со цел подобро да се поклопат ...