【Wspaniale】 Próbowałem ładowania BSLBATT LiFePO4 i jestem nawet zaskoczony tym, co dzieje się dalej

1. Ładowanie konwencjonalne

Podczas konwencjonalnego procesu ładowania litowo-jonowego, konwencjonalny akumulator litowo-jonowy zawierający fosforan litowo-żelazowy ( LiFePO4 ) wymaga dwóch etapów, aby zostać w pełni naładowanym: etap 1 wykorzystuje prąd stały (CC), aby osiągnąć około 60% stanu naładowania (SOC); krok 2 ma miejsce, gdy napięcie ładowania osiągnie 3,65 V na ogniwo, co stanowi górną granicę efektywnego napięcia ładowania. Przejście ze prądu stałego (CC) na napięcie stałe (CV) oznacza, że ​​prąd ładowania jest ograniczony przez to, co akumulator przyjmie przy tym napięciu, więc prąd ładowania maleje asymptotycznie, tak jak kondensator ładowany przez rezystor osiągnie wartość końcową napięcie asymptotycznie.

Aby przyspieszyć proces, etap 1 (60%SOC) zajmuje około godziny, a krok 2 (40%SOC) potrzebuje kolejnych dwóch godzin.

1. Szybkie „wymuszone” ładowanie:

Ponieważ do przewodu może wystąpić przepięcie Bateria LiFePO4 bez rozkładu elektrolitu, można go ładować tylko o jeden stopień CC, aby osiągnąć 95% SOC lub ładować metodą CC+CV, aby uzyskać 100% SOC. Przypomina to sposób bezpiecznego, wymuszonego ładowania akumulatorów kwasowo-ołowiowych. Minimalny całkowity czas ładowania wyniesie około dwóch godzin.

2. Duża tolerancja na przeładowanie i bezpieczniejsze działanie

Akumulator LiCoO2 ma bardzo wąską tolerancję na przeładowanie, około 0,1 V powyżej plateau napięcia ładowania 4,2 V na ogniwo, które jest jednocześnie górną granicą napięcia ładowania. Ciągłe ładowanie powyżej 4,3 V mogłoby albo pogorszyć wydajność akumulatora, np. żywotność, albo spowodować pożar lub eksplozję.

Akumulator LiFePO4 ma znacznie szerszą tolerancję na przeładowanie, wynoszącą około 0,7 V w stosunku do plateau napięcia ładowania wynoszącego 3,5 V na ogniwo. Zmierzone za pomocą różnicowego kalorymetru skaningowego (DSC) ciepło egzotermiczne reakcji chemicznej z elektrolitem po przeładowaniu wynosi tylko 90 dżuli/gram dla LiFePO4 w porównaniu z 1600 J/g dla LiCoO2. Im większe ciepło egzotermiczne, tym silniejszy jest pożar lub eksplozja, do której może dojść w przypadku nieprawidłowego użytkowania akumulatora.

Akumulator LiFePO4 można bezpiecznie przeładować do 4,2 V na ogniwo, ale wyższe napięcia zaczną rozkładać elektrolity organiczne. Niemniej jednak powszechne jest ładowanie zestawu 4-ogniwowego o napięciu 12 V za pomocą ładowarki do akumulatorów kwasowo-ołowiowych. Maksymalne napięcie tych ładowarek, zarówno zasilanych prądem przemiennym, jak i korzystających z alternatora samochodowego, wynosi 14,4 wolta. Działa to dobrze, ale ładowarki kwasowo-ołowiowe obniżą napięcie do 13,8 V w przypadku ładowania pływakowego, a więc zwykle kończą się, zanim pakiet LiFe osiągnie 100%. Z tego powodu do niezawodnego osiągnięcia 100% pojemności wymagana jest specjalna ładowarka LiFe.

Ze względu na dodatkowy współczynnik bezpieczeństwa, zestawy te są preferowane w zastosowaniach o dużej pojemności i dużej mocy. Z punktu widzenia dużej tolerancji na przeładowanie i bezpieczeństwa, akumulator LiFePO4 jest podobny do akumulatora kwasowo-ołowiowego.

3. Równowaga własna

W przeciwieństwie do akumulatora kwasowo-ołowiowego, liczba ogniw LiFePO4 w zestawie akumulatorów połączonych szeregowo nie może się wzajemnie równoważyć podczas procesu ładowania. Dzieje się tak dlatego, że prąd ładowania przestaje płynąć, gdy ogniwo jest pełne. Dlatego pakiety LiFEPO4 potrzebują tablic zarządzających.

4. Czterokrotnie większa gęstość energii niż akumulator kwasowo-ołowiowy

Akumulator kwasowo-ołowiowy jest układem wodnym. Napięcie pojedynczego ogniwa podczas rozładowania wynosi nominalnie 2 V. Ołów jest metalem ciężkim, jego pojemność właściwa wynosi tylko 44Ah/kg. Dla porównania, ogniwo z fosforanu litu i żelaza (LiFePO4) jest układem niewodnym, którego napięcie nominalne podczas rozładowania wynosi 3,2 V. Jego pojemność właściwa wynosi ponad 145Ah/kg. Dlatego grawimetryczna gęstość energii akumulatora LiFePO4 wynosi 130 Wh/kg, czyli czterokrotnie więcej niż w przypadku akumulatora kwasowo-ołowiowego, 35 Wh/kg.

5. Uproszczony system zarządzania akumulatorami i ładowarką akumulatorów

Duża tolerancja na przeładowanie i charakterystyka samorównoważenia akumulatora LiFePO4 mogą uprościć ochronę akumulatora i zrównoważyć płytki drukowane, obniżając ich koszt. Jednoetapowy proces ładowania pozwala na użycie prostszego, konwencjonalnego źródła zasilania do ładowania akumulatora LiFePO4 zamiast korzystania z drogiej, profesjonalnej ładowarki do akumulatorów litowo-jonowych.

6. Dłuższy cykl życia

W porównaniu z akumulatorem LiCoO2, którego żywotność wynosi 400 cykli, akumulator LiFePO4 wydłuża żywotność aż do 2000 cykli.

7. Wydajność w wysokiej temperaturze

Praca akumulatora LiCoO2 w podwyższonej temperaturze, np. 60°C, jest szkodliwa. Jednak akumulator LiFePO4 działa lepiej w podwyższonej temperaturze, oferując o 10% większą pojemność ze względu na wyższą przewodność litowo-jonową.

To najlepszy sposób ładowania Bateria litowo-jonowa BSLBATT . Ładowarki zawierają dedykowany algorytm ładowania z precyzyjnym napięciem ładowania. Skutecznie zarządza także napięciem i czasem trwania ładowania, aby zmaksymalizować żywotność baterii. Zmienia sposób, w jaki robisz różne rzeczy