Paano Makakahanap ng Kaligayahan Gamit ang LiFePO4 (Lithium-Ion) Baterya

Pagpepresyo ng mga baterya ng lithium-ion ay unti-unting nagbabago mula sa malaswang mahal hanggang sa katamtamang hindi kayang bayaran, at kami sa BSLBATT ay nakakakita ng patuloy na pagtaas sa mga benta ng ganitong uri ng baterya.Karamihan sa mga user ay tila pinapagana sila sa mga RV, fifth-wheels, camper at katulad na mga sasakyan, habang ang ilan ay papasok sa aktwal na nakatigil na mga off-grid system.

Tatalakayin ng artikulong ito ang tungkol sa isang partikular na kategorya ng mga baterya ng lithium-ion;Lithium-Iron-Phosphate o LiFePO4 sa chemical formula nito, na dinaglat din bilang mga LFP na baterya.Ang mga ito ay medyo naiiba sa kung ano ang mayroon ka sa iyong cell phone at laptop, iyon ay (karamihan) mga lithium-cobalt na baterya.Ang bentahe ng LFP ay na ito ay mas matatag, at hindi madaling masunog sa sarili.Iyan ay hindi nangangahulugan na ang baterya ay hindi masusunog kung sakaling masira: Maraming enerhiya ang nakaimbak sa isang naka-charge na baterya at sa kaso ng hindi planadong discharge ang mga resulta ay maaaring maging napakabilis na kawili-wili!Mas tumatagal din ang LFP kumpara sa lithium-cobalt, at mas matatag ang temperatura.Sa lahat ng iba't ibang teknolohiya ng baterya ng lithium, ginagawa nitong pinakaangkop ang LFP para sa mga deep-cycle na application!

Ipagpalagay namin na ang baterya ay may BMS o Battery Management System, tulad ng ginagawa ng halos lahat ng LFP na baterya na ibinebenta bilang isang 12/24/48 Volt pack.Ang BMS ang nangangalaga sa pagprotekta sa baterya;dinidiskonekta nito ang baterya kapag na-discharge ito, o nagbabantang ma-overcharge.Pinangangalagaan din ng BMS ang paglilimita sa mga agos ng charge at discharge, sinusubaybayan ang temperatura ng cell (at pinipigilan ang pag-charge/discharge kung kinakailangan), at karamihan ay magbabalanse sa mga cell sa tuwing tapos na ang isang buong charge (isipin ang pagbabalanse bilang pagdadala ng lahat ng mga cell sa loob ng battery pack sa parehong state-of-charge, katulad ng equalizing para sa lead-acid na baterya).Maliban kung gusto mong mamuhay sa gilid, HUWAG BUMILI ng baterya nang walang BMS!

Ang sumusunod sa ibaba ay ang kaalaman na nakuha mula sa pagbabasa ng malaking bilang ng mga artikulo sa Web, mga pahina ng blog, mga publikasyong siyentipiko, at talakayan sa mga tagagawa ng LFP.Mag-ingat sa paniniwalaan mo, maraming maling impormasyon doon!Bagama't ang isinulat namin dito ay hindi ibig sabihin bilang ang pinakahuling gabay sa mga baterya ng LFP, ang aming pag-asa ay ang artikulong ito ay maputol ang dumi ng baka at nagbibigay ng matatag na mga alituntunin upang masulit ang iyong mga lithium-ion na baterya.

Bakit Lithium-Ion?

Ipinaliwanag namin sa aming artikulo ng lead-acid na baterya kung paano masyadong mahaba ang takong ng Achilles ng chemistry na iyon.Napakadaling i-poch ang isang mamahaling lead-acid na bangko ng baterya sa loob lamang ng mga buwan sa pamamagitan ng pagpapabaya dito sa bahagyang singil.Iyon ay ibang-iba para sa LFP!Maaari mong hayaan ang mga baterya ng lithium-ion na maupo sa bahagyang singil nang tuluyan nang walang pinsala.Sa katunayan, mas gusto ng LFP na umupo sa bahagyang singil kaysa sa ganap na puno o walang laman, at para sa mahabang buhay, mas mabuting i-cycle ang baterya o hayaan itong umupo sa bahagyang singil.

Ngunit sandali!meron pa!

Ang mga bateryang Lithium-ion ay halos ang banal na grail ng mga baterya: Sa tamang mga parameter ng pagsingil, halos makalimutan mong mayroong baterya.Walang maintenance.Ang BMS na ang bahala dito, at maaari kang masayang umikot palayo!

Ngunit sandali!Meron pa!(Anumang pagkakahawig sa ilang partikular na infomercial ay nagkataon lamang, at, sa totoo lang, kinasusuklaman namin ang mungkahi!)…

Ang mga baterya ng LFP ay maaari ding tumagal nang napakatagal.Ang aming BSLBATT LFP na mga baterya ay na-rate sa 3000 cycle, sa isang buong 100% charge/discharge cycle.Kung ginawa mo iyon araw-araw, ito ay gumagawa ng higit sa 8 taon ng pagbibisikleta!Mas tumatagal ang mga ito kapag ginamit sa mas mababa sa 100% na mga cycle, sa katunayan para sa pagiging simple maaari kang gumamit ng linear na relasyon: 50% discharge cycle ay nangangahulugan ng dalawang beses sa mga cycle, 33% discharge cycle at maaari mong makatwirang asahan tatlong beses ang mga cycle.

Ngunit sandali!Meron pa!…

Ang isang LiFePO4 na baterya ay tumitimbang din ng mas mababa sa 1/2 ng isang lead-acid na baterya na may katulad na kapasidad.Kaya nitong humawak ng malalaking charge currents (100% ng Ah rating ay walang problema, subukan mo yan gamit ang lead-acid!), na nagbibigay-daan para sa mabilis na pag-charge, ito ay selyadong kaya walang usok, at ito ay may napakababang self-discharge rate ( 3% sa isang buwan o mas kaunti).

Sukat ng Bangko ng Baterya para sa LFP

Ipinahiwatig namin ito sa itaas: Ang mga baterya ng Lithium-ion ay may 100% na magagamit na kapasidad, habang ang lead-acid ay talagang nagtatapos sa 80%.Nangangahulugan iyon na maaari mong sukatin ang isang bangko ng baterya ng LFP na mas maliit kaysa sa isang bangko ng lead-acid, at pareho pa rin itong gumagana.Iminumungkahi ng mga numero na ang LFP ay maaaring 80% ang laki ng Amp-hour ng lead-acid.Mayroong higit pa dito bagaman.

Para sa mahabang buhay, ang mga bangko ng lead-acid na baterya ay hindi dapat sukatin kung saan regular nilang nakikita ang pagdiskarga sa ibaba 50% SOC.Sa LFP walang problema!Ang round-trip na energy efficiency para sa LFP ay medyo mas mahusay kaysa sa lead-acid, ibig sabihin, mas kaunting enerhiya ang kailangan para mapuno ang tangke pagkatapos ng isang partikular na antas ng paglabas.Nagreresulta iyon sa mas mabilis na pagbawi pabalik sa 100%, habang mayroon na kaming mas maliit na bangko ng baterya, na nagpapatibay pa sa epektong ito.

Ang pangunahing bagay ay magiging komportable kaming sukatin ang isang bangko ng baterya ng lithium-ion sa 75% ng laki ng isang katumbas na lead-acid na bangko, at inaasahan ang parehong (o mas mahusay!) na pagganap.Kasama ang mga madilim na araw ng taglamig kung kailan kulang ang araw.

Ngunit Maghintay ng isang Minuto!

Ang lithium-ion ba talaga ang solusyon sa lahat ng ating pang-aakit sa baterya?Well, hindi lubos…

Ang mga baterya ng LFP ay mayroon ding mga limitasyon.Ang isang malaki ay isang temperatura: Hindi ka makakapag-charge ng lithium-ion na baterya sa ibaba ng pagyeyelo, o zero Centigrade.Ang lead-acid ay walang pakialam dito.Maaari mo pa ring i-discharge ang baterya (sa pansamantalang pagkawala ng kapasidad), ngunit hindi mangyayari ang pag-charge.Dapat mag-ingat ang BMS na harangan ang pag-charge sa nagyeyelong temperatura, pag-iwas sa aksidenteng pinsala.

Ang temperatura ay isa ring isyu sa high end.Ang pinakamalaking sanhi ng pagtanda ng mga baterya ay ang paggamit o kahit na pag-iimbak lamang sa mataas na temperatura.Hanggang sa paligid ng 30 Centigrade, walang problema.Kahit na ang 45 Centigrade ay hindi nakakatanggap ng labis na parusa.Ang anumang mas mataas ay talagang nagpapabilis sa pagtanda at sa huli ay ang dulo ng baterya bagaman.Kabilang dito ang pag-iimbak ng baterya kapag hindi ito bini-cycle.Pag-uusapan natin ito nang mas detalyado sa ibang pagkakataon kapag tinatalakay kung paano nabigo ang mga baterya ng LFP.

May palihim na isyu na maaaring lumabas kapag gumagamit ng mga source ng pag-charge na posibleng magbigay ng mataas na Voltage: Kapag puno na ang baterya, tataas ang Voltage maliban kung huminto sa pagcha-charge ang pinagmulan ng pag-charge.Kung tumaas ito nang sapat, mapoprotektahan ng BMS ang baterya at ididiskonekta ito, na iiwan ang pinagmulan ng pag-charge na iyon na tumaas pa!Ito ay maaaring isang isyu sa (masamang) car alternator Voltage regulators, na kailangang laging makakita ng load o lalakas ang Voltage at ilalabas ng mga diode ang kanilang mahiwagang usok.Maaari rin itong maging isyu sa maliliit na wind turbine na umaasa sa baterya upang panatilihing kontrolado ang mga ito.Maaari silang tumakas kapag nawala ang baterya.

Pagkatapos ay mayroong matarik, matarik, paunang presyo ng pagbili!

Pero bet namin gusto mo pa rin ng isa!…

Paano Gumagana ang LiFePO4 Battery?

Ang mga bateryang Lithium-ion ay tinutukoy bilang isang uri ng 'rocking-chair' na baterya: Ang mga ito ay naglilipat ng mga ions, sa kasong ito, mga lithium ions, mula sa negatibo patungo sa positibong electrode kapag nag-discharge, at bumalik muli kapag nagcha-charge.Ang guhit sa kanan ay nagpapakita kung ano ang nangyayari sa loob.Ang maliliit na pulang bola ay ang mga lithium ions, na pabalik-balik sa pagitan ng negatibo at positibong mga electrodes. Sa kaliwang bahagi ay ang positibong elektrod, na binuo mula sa lithium-iron-phosphate (LiFePO4).Ito ay dapat makatulong na ipaliwanag ang pangalan ng ganitong uri ng baterya!Ang mga iron at phosphate ions ay bumubuo ng isang grid na maluwag na nakakabit sa mga lithium ions.Kapag sinisingil ang cell, ang mga lithium ions na iyon ay hinihila sa lamad sa gitna, patungo sa negatibong elektrod sa kanan.Ang lamad ay gawa sa isang uri ng polimer (plastic), na may maraming maliliit na maliliit na butas sa loob nito, na ginagawang madali para sa mga lithium ions na dumaan.Sa negatibong bahagi, nakahanap tayo ng sala-sala na gawa sa mga carbon atom, na maaaring bitag at hawakan ang mga lithium ions na tumatawid.

Ang pagdiskarga sa baterya ay gumagawa ng parehong bagay sa kabaligtaran: Habang ang mga electron ay dumadaloy sa negatibong elektrod, ang mga lithium ions ay muling gumagalaw, sa pamamagitan ng lamad, pabalik sa iron-phosphate lattice.Muli silang iniimbak sa positibong bahagi hanggang sa muling ma-charge ang baterya.

Kung talagang binibigyan mo ng pansin, naiintindihan mo na ngayon na ang pagguhit ng baterya sa kanan ay nagpapakita ng LFP na baterya na halos ganap nang na-discharge.Halos lahat ng lithium ions ay nasa gilid ng positibong elektrod.Ang isang ganap na naka-charge na baterya ay magkakaroon ng lahat ng mga lithium ions na iyon sa loob ng carbon ng negatibong elektrod.

Sa totoong mundo, ang mga cell ng lithium-ion ay binuo ng napakanipis na mga layer ng alternating aluminum - polymer - copper foil, na may mga kemikal na nakadikit sa mga ito.Kadalasan ang mga ito ay pinagsama tulad ng isang jelly-roll, at inilalagay sa isang bakal na canister, katulad ng isang baterya ng AA.Ang 12 Volt lithium-ion na mga baterya na binili mo ay gawa sa marami sa mga cell na iyon, konektado sa serye at magkatulad upang mapataas ang kapasidad ng Voltage at Amp-hour.Ang bawat cell ay nasa paligid ng 3.3 Volt, kaya 4 sa mga ito sa serye ay gumagawa ng 13.2 Volt.Iyan lang ang tamang Boltahe para sa pagpapalit ng 12 Volt lead-acid na baterya!

Nagcha-charge ng LFP Battery

Karamihan sa mga regular na solar charge controller ay walang problema sa pag-charge ng mga lithium-ion na baterya.Ang mga kinakailangang boltahe ay halos kapareho sa mga ginagamit para sa mga baterya ng AGM (isang uri ng selyadong lead-acid na baterya).Nakakatulong din ang BMS, sa pagtiyak na nakikita ng mga cell ng baterya ang tamang Boltahe, hindi na-overcharge, o sobrang na-discharge, binabalanse nito ang mga cell at tinitiyak na nasa loob ng dahilan ang temperatura ng cell habang sila ay sinisingil.

Ang graph sa ibaba ay nagpapakita ng karaniwang profile ng isang LiFePO4 na baterya na sinisingil.Upang gawing mas madaling basahin ang Mga Voltage ay na-convert sa kung ano ang makikita ng isang 12 Volt LFP na baterya pack (4x ang single-cell Voltage).

Ang ipinapakita sa graph ay isang rate ng pagsingil na 0.5C, o kalahati ng kapasidad ng Ah, sa madaling salita para sa isang 100Ah na baterya ito ay magiging isang rate ng pagsingil na 50 Amp.Ang charge Voltage (sa pula) ay hindi talaga magbabago nang malaki para sa mas mataas o mas mababang mga rate ng singil (sa asul), ang mga LFP na baterya ay may napaka-flat na curve ng Voltage.

Ang mga baterya ng Lithium-ion ay sinisingil sa dalawang yugto: Una, ang agos ay pinananatiling pare-pareho, o may solar PV na sa pangkalahatan ay nangangahulugan na sinusubukan namin at magpadala ng mas maraming kasalukuyang sa mga baterya na magagamit mula sa araw.Ang Boltahe ay dahan-dahang tataas sa panahong ito, hanggang sa maabot nito ang 'absorb' na Voltage, 14.6V sa graph sa itaas.Kapag naabot na ang pagsipsip, ang baterya ay halos 90% na puno, at upang punan ang natitirang paraan, ang Boltahe ay pinananatiling pare-pareho habang ang kasalukuyang dahan-dahang bumababa.Kapag bumaba ang kasalukuyang sa humigit-kumulang 5% – 10% ng Ah rating ng baterya ito ay nasa 100% State-Of-Charge.

Sa maraming paraan, ang lithium-ion na baterya ay mas madaling mag-charge kaysa sa lead-acid na baterya: Hangga't ang charge Voltage ay sapat na mataas upang ilipat ang mga ion na sinisingil nito.Walang pakialam ang mga bateryang Lithium-ion kung hindi sila ganap na 100% na na-charge, sa katunayan, mas tumatagal ang mga ito kung hindi.Walang sulfating walang equalizing, hindi mahalaga ang absorb time, hindi mo talaga ma-overcharge ang baterya, at pinangangalagaan ng BMS na panatilihin ang mga bagay sa loob ng makatwirang mga hangganan.

Kaya't anong Boltahe ang sapat para gumalaw ang mga ion na iyon?Ang isang maliit na eksperimento ay nagpapakita na ang 13.6 Volt (3.4V bawat cell) ay ang cut-off point;sa ibaba ay napakakaunting nangyayari, habang sa itaas ay makakakuha ang baterya ng hindi bababa sa 95% na puno kapag sapat na oras.Sa 14.0 Volt (3.5V bawat cell) ang baterya ay madaling mag-charge ng hanggang 95+ na porsyento na may ilang oras na sumipsip ng oras at para sa lahat ng layunin at layunin ay may kaunting pagkakaiba sa pag-charge sa pagitan ng 14.0 o mas mataas na mga Voltage, ang mga bagay ay nangyayari nang mas mabilis sa 14.2 Volt at pataas.

Bulk/Sisipsip na Boltahe

Upang ibuod ito, ang isang bulk/absorb na setting sa pagitan ng 14.2 at 14.6 Volt ay gagana nang mahusay para sa LiFePO4!Ang mas mababa ay posible rin, pababa sa humigit-kumulang 14.0 Volt, sa tulong ng ilang absorb time.Posible ang bahagyang mas mataas na mga Boltahe, ang BMS para sa karamihan ng mga baterya ay magbibigay-daan sa humigit-kumulang 14.8 – 15.0 Volt bago idiskonekta ang baterya.Walang pakinabang sa mas mataas na Boltahe bagaman, at mas maraming panganib na maputol ng BMS, at posibleng mapinsala.

Lutang na Boltahe

Ang mga baterya ng LFP ay hindi kailangang palutangin.Ang mga controller ng singil ay mayroon nito dahil ang mga lead-acid na baterya ay may napakataas na rate ng self-discharge na makatuwirang patuloy na tumutulo sa mas maraming charge upang mapanatiling masaya ang mga ito.Para sa mga baterya ng lithium-ion, hindi maganda kung ang baterya ay palaging nasa mataas na State-Of-Charge, kaya kung hindi ma-disable ng iyong charge controller ang float, itakda lang ito sa isang mababang sapat na Voltage na walang aktwal na pagsingil na mangyayari.Ang anumang Boltahe na 13.6 Volt o mas mababa ay magagawa.

I-equalize ang Boltahe

Sa pagsingil ng mga Voltahe na higit sa 14.6 Volt na aktibong nasiraan ng loob, dapat na malinaw na walang dapat gawin ang equalize sa isang lithium-ion na baterya!Kung hindi ma-disable ang equalize, itakda ito sa 14.6V o mas mababa, para maging regular na absorb charge cycle lang ito.

Absorb Time

Maraming masasabi para sa simpleng pagtatakda ng absorb voltage sa 14.4V o 14.6V, at pagkatapos ay ihinto lamang ang pag-charge kapag naabot na ng baterya ang Boltahe na iyon!Sa madaling salita, ang zero (o isang maikling) ay sumisipsip ng oras.Sa puntong iyon, ang iyong baterya ay magiging halos 90% na puno.Ang mga baterya ng LiFePO4 ay magiging mas masaya sa katagalan kapag hindi sila umupo sa 100% SOC nang masyadong mahaba, kaya ang pagsasanay na ito ay magpapahaba ng buhay ng baterya.Kung talagang kailangan mong magkaroon ng 100% SOC sa iyong baterya, gagawin iyon ng absorb!Opisyal na naaabot ito kapag bumaba ang charge current sa 5% – 10% ng Ah rating ng baterya, kaya 5 – 10 Amp para sa 100Ah na baterya.Kung hindi mo maaaring ihinto ang pagsipsip batay sa kasalukuyang, pagkatapos ay itakda ang absorb ang oras sa humigit-kumulang 2 oras at tawagan ito sa isang araw.

Kabayaran sa Temperatura

Ang mga baterya ng LiFePO4 ay hindi nangangailangan ng kabayaran sa temperatura!Mangyaring i-off ito sa iyong charge controller, o ang iyong charge Voltage ay magiging wildly off kapag ito ay napakainit o malamig.

Siguraduhing suriin ang iyong charge controller Mga setting ng boltahe laban sa mga aktwal na sinusukat gamit ang isang magandang kalidad na digital multimeter!Maaaring magkaroon ng malaking epekto ang maliliit na pagbabago sa Voltage kapag nagcha-charge ng lithium-ion na baterya!Baguhin ang mga setting ng pagsingil nang naaayon!

Pag-discharge ng LFP Battery

Hindi tulad ng mga lead-acid na baterya, ang boltahe ng isang lithium-ion na baterya ay nananatiling napakabagal sa panahon ng pag-discharge.Ginagawa nitong mahirap na mahulaan ang State-Of-Charge mula sa Voltage lamang.Para sa isang baterya na may katamtamang pagkarga, ang discharge curve ay ganito ang hitsura.

Kadalasan sa panahon ng discharge, ang Boltahe ng baterya ay nasa 13.2 Volt.Nag-iiba ito ng 0.2 Volt lang mula 99% hanggang 30% SOC.Hindi pa natatagalan, napakasamang Ideya™ na bumaba sa 20% SOC para sa isang LiFePO4 na baterya.Nagbago iyon, at ang kasalukuyang pag-crop ng mga baterya ng LFP ay medyo masayang discharge hanggang 0% para sa maraming mga cycle.Gayunpaman, may pakinabang sa pagbibisikleta na hindi gaanong malalim.Hindi lang ang pagbibisikleta sa 30% SOC ay magdadala sa iyo ng 1/3 higit pang mga cycle kumpara sa pagbibisikleta pababa sa 0%, ang iyong baterya ay malamang na mabubuhay para sa higit pang mga cycle kaysa doon.Ang mahirap na mga numero ay, mabuti, mahirap makuha, ngunit ang pagbibisikleta pababa sa 50% SOC ay tila 3x ang cycle ng buhay kumpara sa pagbibisikleta 100%.

Nasa ibaba ang isang talahanayan na nagpapakita ng Boltahe ng baterya para sa 12 Volt na battery pack kumpara sa Depth-Of-Discharge.Kunin ang mga halaga ng Voltage na ito na may isang butil ng asin, ang discharge curve ay napaka-flat na talagang mahirap matukoy ang SOC mula sa Boltahe lamang.Maliit na mga pagkakaiba-iba sa pagkarga, at katumpakan ng Volt meter ay magtapon sa pagsukat.

Pag-iimbak ng mga Lithium-Ion na Baterya  

Ang napakababang self-discharge rate ay nagpapadali sa pag-imbak ng mga LFP na baterya, kahit na sa mas mahabang panahon.Walang problemang mag-iwan ng lithium-ion na baterya sa loob ng isang taon, siguraduhin lang na may kaunting charge dito bago ito ilagay sa storage.Ang isang bagay sa pagitan ng 50% - 70% ay maayos, na magbibigay sa baterya ng napakatagal na oras bago ang self-discharge ay naglalapit sa Boltahe sa punto ng panganib.

Ang pag-iimbak ng mga baterya sa ilalim ng pagyeyelo ay mainam, hindi sila nagyeyelo at walang pakialam sa temperatura.Subukang iwasang iimbak ang mga ito sa mataas na temperatura (45 Centigrade at mas mataas), at subukang iwasang ganap na iimbak ang mga ito kung maaari (o halos walang laman).

Kung kailangan mong mag-imbak ng mga baterya nang mas matagal, siguraduhing idiskonekta lang ang lahat ng mga wire mula sa kanila.Sa ganoong paraan hindi maaaring magkaroon ng anumang ligaw na load na dahan-dahang naglalabas ng mga baterya.

Ang Katapusan ng Iyong Mga Lithium-Ion Baterya

Naririnig namin na humihingal ka sa takot;ang pag-iisip ng iyong mahalagang bangko ng baterya ng LFP ay hindi na nagpapadala ng panginginig sa iyong gulugod!Naku, lahat ng magagandang bagay sa kalaunan ay kailangang matapos.Ang gusto nating pigilan ay ang pagwawakas ng napaaga na uri, at para magawa iyon kailangan nating maunawaan kung paano namamatay ang mga baterya ng lithium-ion.

Itinuturing ng mga tagagawa ng baterya ang isang baterya na "patay" kapag ang kapasidad nito ay bumaba sa 80% ng kung ano ang dapat.Kaya, para sa isang 100Ah na baterya, ang katapusan nito ay darating kapag ang kapasidad nito ay bumaba sa 80Ah.Mayroong dalawang mekanismo na gumagana patungo sa pagkamatay ng iyong baterya: Pagbibisikleta at pagtanda.Sa bawat oras na i-discharge at muling magkarga ng baterya, nagdudulot ito ng kaunting pinsala, at nawawalan ka ng kaunting kapasidad.Ngunit kahit na ilagay mo ang iyong mahalagang baterya sa isang magandang dambana na nababalutan ng salamin, na hindi kailanman ibibisikleta, ito ay matatapos pa rin.Ang huling iyon ay tinatawag na buhay sa kalendaryo.

Mahirap maghanap ng mahirap na data sa buhay ng kalendaryo para sa mga baterya ng LiFePO4, kakaunti ang naroroon.Ang ilang siyentipikong pag-aaral ay ginawa sa epekto ng mga sukdulan (sa temperatura, at SOC) sa buhay ng kalendaryo, at ang mga iyon ay nakakatulong sa pagtatakda ng mga limitasyon.Ang natitipon namin ay kung hindi mo aabuso ang iyong bangko ng baterya, iwasan ang mga sukdulan, at sa pangkalahatan ay gagamitin lang ang iyong mga baterya sa loob ng makatwirang mga hangganan, mayroong pinakamataas na limitasyon na humigit-kumulang 20 taon sa buhay ng kalendaryo.

Bukod sa mga cell sa loob ng baterya, mayroon ding BMS, na gawa sa mga elektronikong bahagi.Kapag ang BMS ay nabigo, gayon din ang iyong baterya.Masyadong bago pa rin ang mga bateryang Lithium-ion na may built-in na BMS, at kailangan nating makita, ngunit sa huli ay kailangang mabuhay ang Battery Management System hangga't ang mga cell ng lithium-ion ay ganoon din.

Ang mga proseso sa loob ng baterya ay nagsasabwatan sa paglipas ng panahon upang balutin ang boundary layer sa pagitan ng mga electrodes at electrolytes ng mga kemikal na compound na pumipigil sa mga lithium ions na pumasok at umalis sa mga electrodes.Ang mga proseso ay nagbibigkis din ng mga lithium ions sa mga bagong kemikal na compound, kaya hindi na sila magagamit upang lumipat mula sa elektrod patungo sa elektrod.Mangyayari ang mga prosesong iyon kahit anong gawin natin, ngunit nakadepende sila sa temperatura!Panatilihin ang iyong mga baterya sa ilalim ng 30 Centigrade at ang mga ito ay napakabagal.Lumampas sa 45 Centigrade at bumilis ang mga bagay!Public enemy no.1 para sa mga baterya ng lithium-ion, sa ngayon, ay init!

May higit pa sa buhay ng kalendaryo at kung gaano kabilis tatanda ang isang LiFePO4 na baterya: Ang State-Of-Charge ay may kinalaman din dito.Bagama't masama ang mataas na temperatura, ang mga bateryang ito ay talagang hindi gustong umupo sa 0% SOC at napakataas na temperatura!Masama rin, kahit na hindi kasing sama ng 0% SOC, ay para sa kanila na umupo sa 100% SOC at mataas na temperatura.Ang napakababang temperatura ay may mas kaunting epekto.Gaya ng napag-usapan namin, hindi ka maaaring (at hindi ka papayagan ng BMS) na mag-charge ng mga baterya ng LFP sa ilalim ng pagyeyelo.Sa lumalabas, ang pagdiskarga sa kanila sa ilalim ng pagyeyelo, habang posible, ay mayroon ding pinabilis na epekto sa pagtanda.Wala kahit saan na mas malala kaysa sa pagpapaupo sa iyong baterya sa isang mataas na temperatura, ngunit kung isasailalim mo ang iyong baterya sa nagyeyelong temperatura, mas mabuting gawin ito habang hindi ito nagcha-charge o nag-discharge at may kaunting gas sa tangke (bagaman hindi isang buong tangke).Sa mas pangkalahatang kahulugan, mas mainam na ilagay ang mga bateryang ito sa humigit-kumulang 50% – 60% SOC kung kailangan nila ng mas matagal na imbakan.

Natunaw na baterya

Kung talagang gusto mong malaman, kung ano ang mangyayari kapag ang isang lithium-ion na baterya ay na-charge nang mas mababa sa pagyeyelo ay ang metal na lithium ay idineposito sa negatibong (carbon) electrode.Hindi rin sa magandang paraan, ito ay lumalaki sa matutulis, parang karayom ​​na mga istraktura, na sa huli ay nabutas ang lamad at pinaikli ang baterya (na humahantong sa isang kamangha-manghang Rapid Unscheduled Disassembly Event bilang tawag dito ng NASA, na kinasasangkutan ng usok, matinding init, at medyo posibleng apoy din).Mapalad para sa amin, ito ay isang bagay na pinipigilan ng BMS na mangyari.

Kami ay lumipat sa cycle ng buhay.Naging karaniwan na ang pagkuha ng libu-libong mga cycle, kahit na sa isang buong 100% charge-discharge cycle, mula sa mga baterya ng lithium-ion.Mayroong ilang mga bagay na maaari mong gawin upang i-maximize ang cycle life.

Napag-usapan namin kung paano gumagana ang mga baterya ng LiFePO4: Naglilipat sila ng mga lithium ions sa pagitan ng mga electrodes.Mahalagang maunawaan na ang mga ito ay aktwal, pisikal na mga particle, na may sukat sa kanila.Inaalis ang mga ito mula sa isang electrode at isinasaksak sa isa pa, sa tuwing i-charge-discharge mo ang baterya.Nagdudulot ito ng pinsala, lalo na sa carbon ng negatibong elektrod.Sa bawat oras na ang baterya ay na-charge, ang elektrod ay lumulubog nang kaunti, at bawat paglabas ay bumababa muli ito.Sa paglipas ng panahon na nagiging sanhi ng microscopic crack.Ito ay dahil dito na ang pagsingil ng kaunti sa ibaba ng 100% ay magbibigay sa iyo ng higit pang mga cycle, pati na rin ang pagdiskarga sa isang maliit na higit sa 0%.Isa pa, isipin ang mga ions na iyon bilang "pressure", at ang mga extreme State-Of-Charge na mga numero ay nagdudulot ng mas maraming pressure, na nagdudulot ng mga kemikal na reaksyon na hindi nakikinabang sa baterya.Iyon ang dahilan kung bakit ang mga baterya ng LFP ay hindi gustong ilagay sa 100% SOC o ilagay sa float-charging sa (malapit) sa 100%.

Kung gaano kabilis ang mga lithium ions na iyon ay nakuha rito at mayroon din itong epekto sa cycle life.Sa liwanag ng nasa itaas, hindi iyon dapat ikagulat.Habang ang mga LFP na baterya ay regular na nagcha-charge at nagdi-discharge sa 1C (ibig sabihin, 100 Amp para sa isang 100Ah na baterya), makakakita ka ng higit pang mga cycle sa labas ng iyong baterya kung lilimitahan mo ito sa mas makatwirang mga halaga.Ang mga lead-acid na baterya ay may limitasyon na humigit-kumulang 20% ​​ng Ah rating, at ang pananatili sa loob nito para sa lithium-ion ay magkakaroon din ng mga benepisyo para sa mas mahabang buhay ng baterya.

Ang huling salik na dapat banggitin ay ang Boltahe, bagama't ito talaga ang idinisenyo ng BMS upang mapanatili.Ang mga baterya ng Lithium-ion ay may makitid na window ng Voltage, para sa parehong pag-charge at pagdiskarga.Ang paglabas sa window na iyon nang napakabilis ay nagreresulta sa permanenteng pinsala at sa mataas na dulo ay isang posibleng RUD Event (NASA-talk, gaya ng nabanggit kanina).Para sa LiFePO4 ang window na iyon ay humigit-kumulang 8.0V (2.0V bawat cell) hanggang 16.8 Volt (4.2V bawat cell).Ang build-in na BMS ay dapat mag-ingat na panatilihing maayos ang baterya sa loob ng mga limitasyong iyon.

Take-Home Lessons

Ngayong alam na natin kung paano gumagana ang mga baterya ng lithium-ion, kung ano ang gusto at hindi nila gusto, at kung paano sila tuluyang nabigo, may ilang mga payo na dapat alisin.Gumawa kami ng isang maliit na listahan sa ibaba.Kung wala ka nang ibang gagawin, pakitandaan ang unang dalawa, ang mga ito ang may pinakamaraming epekto sa kabuuang oras na ma-enjoy mo ang iyong lithium-ion na baterya!Ang pag-iingat sa iba ay makakatulong din, para mas tumagal pa ang iyong baterya.

Sa kabuuan, para sa mahaba at masayang buhay ng baterya ng LFP, ayon sa kahalagahan, dapat mong alalahanin ang mga sumusunod:

● Panatilihin ang temperatura ng baterya sa ilalim ng 45 Centigrade (sa ilalim ng 30C kung maaari) – Ito ang pinakamahalaga!!
● Panatilihing nasa ilalim ng 0.5C (0.2C ang ginustong agos ng charge at discharge)
● Panatilihin ang temperatura ng baterya sa itaas ng 0 Centigrade kapag nag-discharge kung maaari – Ito, at lahat ng nasa ibaba ay hindi kasinghalaga ng unang dalawa
● Huwag umikot sa ibaba 10% – 15% SOC maliban kung talagang kailangan mo
● Huwag palutangin ang baterya sa 100% SOC kung maaari
● Huwag singilin sa 100% SOC kung hindi mo ito kailangan

Iyan na iyon!Ngayon ay makakahanap ka rin ng kaligayahan at kasiya-siyang buhay gamit ang iyong mga bateryang LiFePO4!