Как заряжать аккумулятор литиевый: Схемы самодельных зарядок для литий-ионных аккумуляторов (18650, 14500 li-ion), как правильно заряжать литий-полимерные АКБ

Содержание

Как продлить срок службы батареи, используя правильные методы зарядки?

Зарядка и разрядка аккумуляторов — это химическая реакция, но литий-ионные батареи считаются исключением. Ученые, занимающиеся аккумуляторными батареями, говорят об энергиях, входящих и исходящих из аккумулятора, как части движения ионов между анодом и катодом. В этом утверждении есть основания, но если бы ученые были полностью правы, то батарея жила бы вечно. Они обвиняют снижение емкости в том, что ионы попадают в ловушку, но, как и во всех аккумуляторных системах, внутренняя коррозия и другие дегенеративные эффекты, также известные как паразитные реакции на электролит и электроды, играют роль.

Литий-ионные батареи считаются намного лучше, чем батареи другого химического состава, но такие же, как и любые другие батареи. Они не могут избежать того факта, что они не могут оставаться в течение всего дня, чтобы питать часто используемые гаджеты или устройства. В какой-то момент эти батареи потребуют перезарядки, что может сильно расстроить пользователей.

Что еще, если зарядное устройство отсутствует или сломано? Здесь мы собираемся предоставить вам руководство о том, как заряжать литий-ионный аккумулятор без зарядного устройства.

Так что не будем заставлять вас ждать дольше! Ознакомьтесь со списком альтернативных вариантов зарядки литий-ионного аккумулятора.

Альтернативы зарядке литий-ионных аккумуляторов без зарядного устройства

1. Использование электронных устройств с портами USB

2. Зарядка литий-ионной батареи с помощью зарядного устройства.

3. Использование различных зарядных устройств, использующих разные источники энергии.

Это устройство ограничения напряжения, которое имеет сходство со свинцово-кислотной системой. Отличия от литий-ионных аккумуляторов заключаются в более высоком напряжении на элемент, более жестких допусках по напряжению и отсутствии непрерывного или плавающего заряда при полной зарядке. В то время как свинцово-кислотный предлагает некоторую гибкость с точки зрения отключения напряжения, производители литий-ионных элементов очень строго подходят к правильной настройке, поскольку литий-ионные аккумуляторы не могут выдерживать перезаряд.

Так называемого чудо-зарядного устройства, обещающего продлить срок службы батареи и получить дополнительную емкость с помощью импульсов и других уловок, не существует. Литий-ионная система — это «чистая» система, которая берет только то, что может поглотить.

Рекомендуемая скорость заряда энергетического элемента составляет от 0.5 до 1 ° C; время полной зарядки составляет около 2–3 часов. Производители этих элементов рекомендуют заряжать при температуре 0.8 ° C или ниже, чтобы продлить срок службы батареи; тем не менее, большинство элементов питания могут выдерживать более высокую скорость заряда при небольшом напряжении. Эффективность зарядки составляет около 99 процентов, и во время зарядки аккумулятор остается холодным.

Некоторые литий-ионные аккумуляторы могут нагреваться примерно на 5ºC (9ºF) при достижении полной зарядки. Это могло произойти из-за схемы защиты и / или повышенного внутреннего сопротивления. Прекратите использование аккумулятора или зарядного устройства, если температура поднимается более чем на 10ºC (18ºF) при умеренных скоростях зарядки.

Полная зарядка происходит, когда аккумулятор достигает порогового значения напряжения, а ток падает до 3 процентов от номинального тока. Батарея также считается полностью заряженной, если ток падает и не может разряжаться дальше. Причиной этого может быть повышенный саморазряд.

Увеличение тока заряда не сильно ускоряет состояние полной зарядки. Хотя аккумулятор достигает пика напряжения быстрее, заряд насыщения, соответственно, занимает больше времени. При более высоком токе стадия 1 короче, но насыщение на стадии 2 займет больше времени. Однако при сильноточной зарядке батарея быстро заполнится примерно до 70 процентов.

Литий-ионный аккумулятор не требуется полностью заряжать, как в случае со свинцово-кислотным аккумулятором, и это нежелательно. На самом деле, лучше не заряжать полностью, потому что высокое напряжение нагружает аккумулятор. Выбор более низкого порога напряжения или полное исключение заряда насыщения продлевает срок службы батареи, но сокращает время работы.

Зарядные устройства для потребительских товаров рассчитаны на максимальную мощность и не могут быть отрегулированы; продленный срок службы воспринимается менее важным.

Некоторые недорогие потребительские зарядные устройства могут использовать упрощенный метод «зарядки и работы», при котором литий-ионный аккумулятор заряжается за один час или меньше без перехода на заряд насыщения на Этапе 2. Сообщение «Готово» появляется, когда аккумулятор достигает порогового значения напряжения на Этапе 1. Уровень заряда (SoC) в этот момент составляет около 85 процентов, уровня, который может быть достаточным для многих пользователей.

Некоторые промышленные зарядные устройства устанавливают более низкое пороговое напряжение заряда, чтобы продлить срок службы батареи. В таблице 2 показаны расчетные емкости при зарядке до различных пороговых значений напряжения с зарядом насыщения и без него.

Когда аккумулятор впервые заряжается, напряжение быстро возрастает. Это поведение можно сравнить с подъемом веса на резинке, вызывающим отставание. Емкость в конечном итоге будет увеличена, когда аккумулятор будет почти полностью заряжен (Рисунок 3). Эта зарядовая характеристика характерна для всех аккумуляторов. Чем выше ток заряда, тем больше будет эффект резиновой ленты. Низкие температуры или зарядка элемента с высоким внутренним сопротивлением усиливают эффект.

Оценивать SoC, считывая напряжение заряжаемой батареи, нецелесообразно; Лучшим показателем является измерение напряжения холостого хода (OCV) после того, как аккумулятор простоял в течение нескольких часов. Как и во всех батареях, температура влияет на OCV, так же как и на литий-ионный активный материал. SoC смартфонов, ноутбуков и других устройств оценивается методом кулоновского счета.

Литий-ионный аккумулятор не поглощает перезаряд. При полной зарядке ток заряда должен быть отключен. Непрерывный капельный заряд вызовет покрытие металлическим литием и поставит под угрозу безопасность. Чтобы свести к минимуму нагрузку, держите литий-ионный аккумулятор на максимальном значении как можно короче.

По окончании зарядки напряжение аккумулятора начинает падать. Это снижает напряжение. Со временем напряжение холостого хода установится в пределах от 3.70 В до 3.90 В на элемент. Обратите внимание, что литий-ионный аккумулятор, который получил полностью заряженный заряд, будет поддерживать повышенное напряжение дольше, чем аккумулятор, который не получил заряда насыщения.

Когда литий-ионные аккумуляторы необходимо оставить в зарядном устройстве для готовности к работе, некоторые зарядные устройства применяют кратковременную подзарядку, чтобы компенсировать небольшой саморазряд, потребляемый аккумулятором и его защитной схемой. Зарядное устройство может сработать, когда напряжение холостого хода упадет до 4.05 В / элемент, и снова выключится при 4.20 В / элемент. Зарядные устройства, созданные для обеспечения готовности к работе или режима ожидания, часто позволяют аккумулятору упасть до 4.00 В на элемент и перезаряжать его до 4.05 В на элемент вместо полных 4.20 В на элемент.

Это снижает напряжение, связанное с напряжением, и продлевает срок службы батареи.

Некоторые портативные устройства находятся в зарядной подставке в положении ВКЛ. Ток, протекающий через устройство, называется паразитной нагрузкой и может искажать цикл заряда. Производители аккумуляторов не рекомендуют использовать паразитные нагрузки во время зарядки, поскольку они вызывают мини-циклы. Этого не всегда можно избежать, и портативный компьютер, подключенный к сети переменного тока, является таким случаем. Батарея может быть заряжена до 4.20 В на элемент, а затем разряжена устройством. Уровень нагрузки на батарею высок, потому что циклы происходят на пороге высокого напряжения, часто также при повышенных температурах.

Во время зарядки портативное устройство следует выключать. Это позволяет батарее беспрепятственно достигать установленного порога напряжения и точки насыщения по току. Паразитная нагрузка сбивает зарядное устройство с толку, понижая напряжение батареи и не позволяя току на стадии насыщения упасть достаточно низко, потребляя ток утечки.

Батарея может быть полностью заряжена, но преобладающие условия требуют продолжения зарядки, вызывая стресс.

  • Выключите устройство или отключите нагрузку на зарядку, чтобы ток беспрепятственно падал во время насыщения. Паразитная нагрузка сбивает зарядное устройство с толку.
  • Заряжайте при умеренной температуре. Не заряжайте при температуре ниже нуля. 
  • Литий-ионный аккумулятор не требует полной зарядки; частичная зарядка лучше.
  • Не все зарядные устройства обеспечивают полную дозаправку, и при появлении сигнала «готово» аккумулятор может быть заряжен не полностью; 100-процентный заряд на указателе уровня топлива может быть ложью.
  • Прекратите использование зарядного устройства и / или аккумулятора, если аккумулятор сильно нагрелся.
  • Перед хранением зарядите пустую батарею (идеальный вариант — 40–50 процентов SoC).

Как заряжать литий-ионный аккумулятор? Как правильно заряжать литиевую батарею?

Как заряжать литий-ионный аккумулятор? 

Как правильно заряжать литиевую батарею?

1) Первая точка Dне перегружается. Тогда H.недолго это займет?

Литиевые батареи все активируются, когда они покидают завод, поэтому некоторые предприятия все еще держат устаревший вид на «активацию», что не так. И мы говорили, что первые три раза зарядки нового батареи непрерывно заряжаются в течение 12 часов, что уже является старым здравым смыслом ряд Ni MH.

Мы знаем, что литиевые батареи имеют цепь защиты, а батарея не сломается сразу после долговременной зарядки. Но после работы цепи защиты от батареи, батарея войдет в цикл зарядки и разряда. Это невидимое потребление цикла зарядки аккумулятора, что снижает срок службы батареи.

Как правило, литиевая батарея будет полностью заряжена через 2-3 часа. После зарядки до 90% энергии батарея в основном в процессе медленного зарядки. Несомнемся, достаточно еще 1-2 часа зарядки. То есть заряд на 4-5 часов полностью, не более 6 часов.

2) второй Do Не перегружать.

Некоторые люди обычно заканчиваются батареями, и они не заряжают, пока устройство не выключится автоматически. Это может легко вызвать сброс аккумулятора.

За разряду оказывает серьезное неблагоприятное влияние на срок службы батареи. Возможно, 1-2 раза полной разгрузки сделает батарею бесполезной. Следовательно, батарея может быть заряжена на 10% Мощность, не менее 3% мощности должна быть заряжена.

Другая ситуация состоит в том, что батарея в течение длительного времени не используется, но не так много мощности, прежде чем она хранится, что приведет к аккумулятору «хроническое самоубийство».

В настоящее время некоторое оборудование напомнит, когда мощность по-прежнему на 5-10%, а затем автоматически отключается при втором напоминании. Предполагается, что второе напоминание будет 2-3% Питание, осталось мало электричества. Следовательно, настоятельно рекомендуется после автоматического отключения оборудования, не пытайтесь снова включить машину. Зарядка как можно скорее — самая важная вещь. Лучше всего взимать плату перед первым напоминанием.

3) третий Wшляпа — цикл заряда илимы можем сказатьЦикл жизниОтказ

Многие люди думают, что жизнь литиевой батареи — это количество времени зарядки, которое на самом деле не так. Строго говоря, его следует назвать зарядкой цикла. Полный цикл зарядки — заряжать на 100%, а затем разряжать на 100%.

Жизнь литиевой батареи составляет около 300-500 полных циклов зарядки. Таким образом, правильное утверждение о жизни литиевого батареи должно составлять 300-500 раз полного заряда и разряда.

То есть, если 100% полная батарея батареи на 50% мощность, а затем заряжает мощность 30%, это не полный цикл. Полный цикл должен заряжаться и разрядить со 100% мощность.

Литиевая батарея не имеет эффекта памяти. Таким образом, мы можем использовать и заряжать аккумулятор в любое время, чтобы уменьшить срок службы цикла.

4) четвертая точка унцияSE Окружающая среда литиевой батареи

Использование литиевой батареи в горячей или холодной среде также оказывает плохое влияние на срок службы батареи.

Результаты показывают, что температурный диапазон зарядки батареи лития составляет 0 ~ + 45 ℃, температурный диапазон разгрузки — 20 ~ + 60 ℃, а лучшая температура окружающей среды для длительного хранения составляет — 20 ~ + 35 ℃.

4) Третий — это то, что такое цикл заряда или мы можем сказать цикл жизни.

Многие люди думают, что жизнь литиевой батареи — это количество времени зарядки, которое на самом деле не так. Строго говоря, его следует назвать зарядкой цикла. Полный цикл зарядки — заряжать на 100%, а затем разряжать на 100%.

Жизнь литиевой батареи составляет около 300-500 полных циклов зарядки. Таким образом, правильное утверждение о жизни литиевого батареи должно составлять 300-500 раз полного заряда и разряда.

То есть, если 100% полная батарея батареи на 50% мощность, а затем заряжает мощность 30%, это не полный цикл. Полный цикл должен заряжаться и разрядить со 100% мощность.

Литиевая батарея не имеет эффекта памяти. Таким образом, мы можем использовать и заряжать аккумулятор в любое время, чтобы уменьшить срок службы цикла.

5) четвертая точка унцияSE Окружающая среда литиевой батареи

Использование литиевой батареи в горячей или холодной среде также оказывает плохое влияние на срок службы батареи.

Результаты показывают, что температурный диапазон зарядки батареи лития составляет 0 ~ + 45 ℃, температурный диапазон разгрузки — 20 ~ + 60 ℃, а лучшая температура окружающей среды для длительного хранения составляет — 20 ~ + 35 ℃.

6) пятая точка часчтобы иметь дело с литиевой батареей, когда они есть не используетсяОтказ

Скорость самовыполнения литиевой батареи немногонемноговысокая. Поэтому ради безопасности,яF Литиевая батарея не должна использоваться, лучше всего сначала полностью зарядить, а затем хранить его в пластиковом пакете.

Эти батареи должны быть заряжены и разряжены каждые 1-2 месяца для поддержания активности иона лития. Самое длинное время не должно превышать 3 месяца.Потому что, если литиевая батарея не используется в течение длительного времени, активность лития ионов снизитсяОтказ Это оказывает неблагоприятное влияние на срок службы батареи.

Новый литиевый аккумулятор заряжается в 100 раз быстрее обычного

Литиево-железофосфатные батареи (Lithium iron phosphate battery, мы рассказывали о таких аккумуляторах тут и тут) всё больше и больше находят применение в первую очередь в электромобилях и гибридах. Их преимущество – пожарная безопасность и более низкая цена, чем у литиевых батарей других подвидов. Недостаток — несколько меньший запас энергии на кило веса, чем в батареях с применением оксида кобальта (такие господствуют в портативной электронике — ноутбуках и телефонах), и не самый рекордный темп зарядки.

Последнее для автомобиля тоже небезразлично (как и вес): представьте себе электрокар, дальность хода которого равна таковому запасу у обычного бензинового авто, но который заряжать надо 3-8 часов. Не очень удобно.

Седер нашёл способ повысить темп зарядки такого типа аккумуляторов в 100 раз. А пришёл он к нему так.

Катод литиево-железофосфатной батареи содержит сонм наночастиц LiFePO4 — это материал, обеспечивающий ячейкам их высокую безопасность. Ключевой же проблемой быстрой зарядки (и симметричного процесса — отдачи батареи, то есть её выходной мощности) является транспорт ионов лития, которые выпускаются или поглощаются катодом.

Ранее учёные предполагали, что загвоздка в медленном движении ионов внутри частиц катода. Но компьютерное моделирование, проведённое Гербрандом, показало, что скорость движения ионов внутри LiFePO4 — высока.

А загвоздка в другом — ионы не сразу находят «входы в туннели» (или ионные каналы), ведущие внутрь фосфатных наночастиц. Иными словами, мы имеем город с большим числом улиц, но вокруг него нет кольцевой автодороги, которая помогала бы подъезжающим извне машинам быстро их заполнять со всех сторон.

Теперь же такая «автотрасса» построена. Оказалось, что темп транспорта ионов можно поднять едва ли не на два порядка, если покрыть каждую частицу LiFePO4 тонким слоем стекловидного материала из фосфата лития.

Построив небольшую батарейку по такому принципу, специалисты MIT увидели, что она может полностью зарядиться или отдать весь свой заряд всего за 9 секунд, что в 30 с лишним раз быстрее, чем у лучших железофосфатных батарей без покрытия (той же ёмкости, конечно), и в 100 раз быстрее, чем у массовых литиевых аккумуляторов.

Авторы новации утверждают, что литиево-железофосфатные аккумуляторы, выполненные по новой технологии, могут достичь удельной мощности в 25 киловатт на литр, что окажется особенно ценным именно в области транспорта. Ну и при наличии зарядных станций, выдающих большой ток, становится реальной заправка электрического авто за время, необходимое, чтобы обычной машине залить полный бак бензина.

Дальнейшая судьба изобретения выглядит довольно светлой: Гербранд и соавторы исследования уже выдали лицензию на эту технологию двум компаниям, намеренным заняться её коммерциализацией.

Заметим, учёные и инженеры не один год работают над повышением скорости зарядки литиевых аккумуляторов самого разного «калибра» — от крохотных, для портативной электроники, до автомобильных тяговых батарей. И мы уже видели многообещающие примеры: японские мини-батарейку, заправляющуюся на 80% за 60 секунд, и прототип электромобиля, заряжаемого за 15 минут.

Но всё это должно быть ещё и недорогим и массовым. У железофосфатной технологии есть все шансы стать таковой. Собственно самый масштабный всемирный «электромобилепроект» — Better Place — использует именно этот тип батарей.

Прорывом с совсем другой стороны могли бы оказаться экзотические батареи EESU, обещающие превзойти все ныне существующие серийные аккумуляторы (даже литиевые) по удельной ёмкости вкупе с зарядкой в несколько минут. Вот только технология эта уж не один год никак не выберется из стадии «доводим и готовим к массовому выпуску».

Источник: MEMBRANA.RU

Зарядка литий-ионных аккумуляторов: 5 советов экспертов для продления срока службы | Сафт

Литий-ионные аккумуляторы промышленного класса , питающие ваши удаленные или портативные устройства, имеют прочную конструкцию и высокую плотность энергии для длительного срока службы даже при экстремальных температурах. Их долговечность напрямую связана с тем, как батарея заряжается, разряжается, а также с рабочей температурой.

В этой статье мы объясним, как работают эти аккумуляторы, и поделимся нашими 5 главными советами о том, как заряжать литий-ионные аккумуляторы промышленного класса, чтобы продлить срок их службы. Вы узнаете , как баланс скорости и скорости зарядки является ключевым для промышленных приложений , так же как и для ваших мобильных телефонов, ноутбуков или электровелосипедов.
Читать дальше… 
 

Полезный совет 1. Изучите язык батареи

Литий-ионные аккумуляторы

состоят из двух электродов: положительного и отрицательного. Когда вы заряжаете или разряжаете аккумулятор, электроны выходят из аккумулятора под действием электрического тока, а ионы перетекают от одного электрода к другому. Как будто оба электрода дышат, обмениваясь ионами.
 
Когда батарея обеспечивает ток, электроны перемещаются от анода к катоду вне батареи. Подача обратного тока позволяет аккумулятору перезарядиться: электроны возвращаются к аноду, а ионы лития повторно внедряются в катод. Восстанавливает емкость аккумулятора . Весь процесс зарядки/разрядки определяется как цикл. Количество циклов, которые может выполнить ваша батарея, зависит от производственного процесса, химических компонентов и фактического использования.

Емкость аккумуляторной батареи измеряется в Ач. Например, Saft MP 176065 xtd может похвастаться емкостью 5,6 Ач, что означает, что 5,6 А могут быть выданы за час при 25°C в течение цикла.

На эту емкость напрямую влияют: 

  1. Скорость зарядки и разрядки аккумулятора называется скоростью C. Токи заряда и разряда обычно выражаются в долях или кратных значениям C: Зарядка/разрядка C означает, что вы будете заряжать или разряжать батарею в течение часа. Зарядка/разрядка C/2 занимает два часа, зарядка/разрядка 2C — 30 минут и т. д. Норма Saft MP 176065 xtd C составляет 5,6 А. Зарядка C / 2 при 2,8 А займет ок. два часа.
  2. Уровень напряжения, отражающий уровень заряда: в нашем примере MP 176065 xtd выше, 4,2 В указывает на полный заряд, а 2.7В указывает на то, что батарея полностью разряжена (напряжение отсечки).
  3. Температура зарядки, разрядки и рабочая температура.
  4. Несколько циклов: со временем батарея теряет емкость из-за физической и химической деградации электродов и электролита.

Надлежащее управление глубиной разрядки (DoD — процент емкости, которая была удалена из полностью заряженной батареи) и максимальным зарядным напряжением также может увеличить количество циклов, в течение которых батарея будет работать. работоспособность и, следовательно, срок службы.

В этой статье основное внимание уделяется передовым методам зарядки, но мы рассмотрим методы разрядки в нашей следующей статье.
 

Главный совет 2. Уважайте процесс зарядки CCCV, особенно в плавающем режиме (зарядное устройство — ваш лучший друг)

Зарядить литий-ионный аккумулятор не так-то просто. Зарядное устройство, которое вы выберете, играет здесь ключевую роль, поскольку способ настройки параметров влияет на срок службы батареи. Не подключайте его просто к любому блоку питания и не используйте зарядное устройство, предназначенное для другой технологии (никель-кадмиевое или свинцовое), если вы не хотите столкнуться с проблемами безопасности.

Для правильной зарядки литий-ионного аккумулятора требуется 2 этапа: постоянный ток (CC) с последующей зарядкой постоянным напряжением (CV) . Сначала применяется заряд CC, чтобы довести напряжение до уровня напряжения окончания заряда. Вы даже можете решить уменьшить целевое напряжение, чтобы сохранить электрод. Как только желаемое напряжение достигнуто, начинается зарядка CV, и ток уменьшается. Когда ток слишком низкий, зарядка завершается, и ток необходимо отключить.
Например, чтобы вернуть вашему MP 176065 xtd значение 4.Напряжение 2 В в конце заряда, вы можете подать ток 5,6 А. При достижении 4,2 В вы поддерживаете этот уровень напряжения, медленно уменьшая ток до 100 мА или меньше, а затем останавливаете его. Вы также можете выбрать только 4,1 В, тем самым сохранив эластичность электродов и увеличив срок службы батареи.

Емкость аккумулятора напрямую зависит от напряжения окончания заряда , поэтому снижение напряжения снижает емкость аккумулятора. Вам придется найти правильный компромисс между необходимой автономностью, минимальным напряжением, при котором может работать ваше устройство, и долговечностью батареи.
Оставление батареи на постоянном заряде плавающим током после режима CV в процессе зарядки называется плавающим режимом . Солнечная панель — типичный пример приложения с плавающим режимом.

Большинство производителей не рекомендуют плавающий режим, так как он со временем повреждает батарею. Литий-ионный аккумулятор не нуждается в обслуживании благодаря низкому уровню саморазряда. Более того, , если в конструкции батареи не предусмотрены надлежащие меры предосторожности, поддержание скорости заряда в полностью заряженной ячейке может привести к ее перезарядке и взрыву.
Серия Saft xtd специально разработана для работы в плавающем режиме в безопасных условиях с ограниченным старением в широком диапазоне температур.
 

Главный совет 3: Тщательно спроектируйте свою BMS (другого вашего лучшего друга)

Независимо от области применения литий-ионные аккумуляторы должны быть связаны с электроникой. Этот ключевой электронный компонент называется системой управления батареями (BMS). Обязательные функции безопасности прерывают разрядку/зарядку для защиты аккумулятора от перенапряжения или пониженного напряжения.BMS проверяет температуру и отключает аккумулятор во избежание перегрева.

BMS также может включать электронику, оптимизирующую однородный заряд между каждым элементом в аккумуляторной батарее ( балансировка ). В батарее, объединяющей несколько последовательно соединенных элементов, через некоторое время в полевых условиях элементы из пакета будут стареть по-разному. Без этой функции балансировки в BMS самая устаревшая ячейка пакета будет стареть быстрее, чем другая. Поскольку продолжительность жизни батареи напрямую связана с самой старой ячейкой, хорошая система балансировки продлит срок службы батареи.

BMS можно адаптировать к вашему варианту использования. Некоторые могут отображать State of Charge и State of Health (например: 85% состояния здоровья означает, что емкость батареи уменьшилась на 15% с начала ее срока службы — интересный показатель, поскольку понимается как что 30-процентная потеря первоначальной емкости означает, что химический срок службы батареи подходит к концу и время замены приближается ).
 

Главный совет 4. Снизьте скорость зарядки C

При низкой скорости зарядки (C/2, C/5 или даже меньше) ионы лития плавно внедряются в графитовые листы, не повреждая электроды.
Когда скорость заряда увеличивается, эта интеркаляция становится все труднее и труднее. Если скорость слишком велика, ионы лития не успевают должным образом проникнуть в электрод и просто осаждаются на его поверхности, что приводит к преждевременному старению батареи.

Возможны быстрые скорости зарядки, такие как 4C или 10C, например, для аккумуляторов мобильных или электромобилей, но конструкции электродов отличаются, и ожидаемый срок службы короче.

В зависимости от того, сколько времени ваше приложение должно быть перезаряжено, и вашего варианта использования, вам нужно будет найти правильный компромисс между необходимым временем и скоростью зарядки и старением батареи. Скорость зарядки A C/50 лучше для электродов, но не каждое приложение может позволить себе время зарядки более 50 часов! Время зарядки 2C (30 минут) возможно, но ускорит старение батареи.
Поэтому Saft рекомендует ограничивать скорость зарядки своего диапазона MP до C или ниже.

 

Совет 5. Контролируйте температуру зарядки

В большинстве литий-ионных аккумуляторов в одном электроде используется материал графитового типа. Повышенная температура зарядки провоцирует расслаивание графитовых листов, что ускоряет необратимую потерю емкости аккумулятора.Это явление может усугубляться, если оно связано с высокой скоростью зарядки: зарядный ток повышает температуру и вызывает ускорение явления отслоения.

Высокий уровень напряжения в сочетании с высокой температурой заставляет электрохимию генерировать газы внутри ячейки, что ускоряет старение химии. В зависимости от конструкции клетки высокие температуры также могут вызывать набухание клеток. Такая деформация может представлять угрозу безопасности, если корпус батареи или расположение устройства не рассчитаны на ее поддержку. Следите за тем, чтобы не превышать предельные значения, установленные производителем аккумулятора, или, например, не ставьте аккумулятор на полную зарядку на длительное время в перегретой машине в разгар лета!

Если в конструкции батареи не предусмотрены обязательные меры защиты от перезарядки, чрезмерной разрядки и перегрева, внутренняя температура элемента выше 130°C может привести к тепловому выходу из строя.

Большинство литий-ионных аккумуляторов выдерживают максимальную температуру 60°C, и их рекомендуется заряжать при максимальной температуре 45°C при скорости заряда C/2, в то время как аккумуляторы Saft MP могут поддерживать скорость заряда C до 60°C и даже C/5 до +85°C для продуктов xtd благодаря уникальному дизайну.

Очень немногие аккумуляторы можно заряжать при температуре ниже 0°C. Электродные листы сжимаются, и электронная проводимость электролита снижается, что затрудняет интеркаляцию ионов в графит. Могут образовываться отложения лития, вызывающие необратимую потерю мощности. Чтобы компенсировать и обеспечить правильную интеркалацию иона, некоторые производители рекомендуют заряжать батарею очень медленно (C/20) при работе при температуре ниже 0°C.
Ассортимент Saft MP может работать с заправками при очень низких температурах — до -30°C!— при применении скоростей C/8 и даже C/5.

 

Давайте обобщим наши 5 основных советов о том, как заряжать литий-ионные аккумуляторы промышленного класса, чтобы продлить срок их службы: 

  • Полезный совет 1. Изучите язык батареи. Знание того, как работает батарея, поможет вам оптимизировать способ зарядки и разрядки, чтобы максимально использовать возможности перезаряжаемой батареи
  • Главный совет 2: Уважайте процесс зарядки CCCV, особенно в плавающем режиме (зарядное устройство — ваш лучший друг) : Аккумуляторы должны следовать определенному процессу зарядки, обычно используемому тщательно подобранным зарядным устройством.
  • Главный совет 3: Тщательно спроектируйте свою BMS (другого вашего лучшего друга) , особенно при использовании многоячеечной аккумуляторной батареи.
  • Полезный совет 4: Уменьшите время зарядки C rate: При низкой скорости зарядки ионы плавно внедряются в электрод, что продлевает срок службы батареи.
  • Совет 5. Контролируйте температуру зарядки: Аккумуляторы лучше всего работают при зарядке при температуре окружающей среды. Высокие или низкие температуры приводят к преждевременному старению аккумулятора.

См. нашу следующую статью, предлагающую дополнительные советы по оптимизации работы литий-ионной батареи!

Для получения дополнительной информации о серии аккумуляторов Saft MP посетите страницу продукта: https://www.saftbatteries.com/products-solutions/products/mp-small-vl

А если вы хотите узнать больше о том, как работают наши батареи, ознакомьтесь с нашими примерами из практики:
Fuji Tecom предотвращает утечку воды и обеспечивает более эффективную работу благодаря инновационному датчику утечки воды
Kongsberg Seatex AS: автономная батарея Saft решение для наблюдения за морями, несмотря на сильные морозы на архипелаге Шпицберген
 

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера на прием файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

Что такое технология литиевых батарей?

Литиевые батареи

отличаются от других химических батарей своей высокой плотностью энергии и низкой стоимостью цикла.Однако термин «литиевая батарея» неоднозначен. Существует около шести распространенных химических составов литиевых батарей, каждый из которых имеет свои уникальные преимущества и недостатки. Для возобновляемых источников энергии преобладающим химическим веществом является фосфат лития-железа (LiFePO4). Этот химический состав обладает превосходной безопасностью, отличной термической стабильностью, высоким номинальным током, длительным сроком службы и устойчивостью к небрежному обращению.

Литий-железо-фосфат (LiFePO4) представляет собой чрезвычайно стабильный химический состав лития по сравнению почти со всеми другими химическими составами лития.Аккумулятор собран из естественно безопасного катодного материала (фосфата железа). По сравнению с другими химическими соединениями лития фосфат железа обеспечивает прочную молекулярную связь, которая выдерживает экстремальные условия зарядки, продлевает срок службы и сохраняет химическую целостность в течение многих циклов. Именно это придает этим батареям высокую термическую стабильность, длительный срок службы и устойчивость к небрежному обращению. Аккумуляторы LiFePO4 не склонны к перегреву и не подвержены «тепловому разгону» и, следовательно, не перегреваются и не воспламеняются при неправильном обращении или в суровых условиях окружающей среды.

В отличие от залитых свинцово-кислотных и других аккумуляторов, литиевые аккумуляторы не выделяют опасные газы, такие как водород и кислород. Также нет опасности воздействия едких электролитов, таких как серная кислота или гидроксид калия. В большинстве случаев эти батареи можно хранить в закрытых помещениях без риска взрыва, а правильно спроектированная система не требует активного охлаждения или вентиляции.

Литиевые батареи

представляют собой сборку, состоящую из множества элементов, таких как свинцово-кислотные батареи и многие другие типы батарей.Свинцово-кислотные батареи имеют номинальное напряжение 2 В на элемент, тогда как литиевые аккумуляторные батареи имеют номинальное напряжение 3,2 В. Таким образом, чтобы получить 12-вольтовую батарею, вам, как правило, потребуется четыре элемента, соединенных последовательно. Это сделает номинальное напряжение LiFePO4 12,8 В. Восемь элементов, соединенных последовательно, образуют батарею на 24 В с номинальным напряжением 25,6 В, а шестнадцать элементов, соединенных последовательно, образуют батарею на 48 В с номинальным напряжением 51,2 В. Эти напряжения очень хорошо работают с вашими типичными инверторами 12 В, 24 В и 48 В.

Литиевые батареи

часто используются для прямой замены свинцово-кислотных батарей, поскольку они имеют очень похожие зарядные напряжения. Четырехэлементная батарея LiFePO4 (12,8 В) обычно имеет максимальное напряжение заряда в диапазоне 14,4–14,6 В (в зависимости от рекомендаций производителя). Что уникально для литиевых батарей, так это то, что они не нуждаются в абсорбционном заряде или в состоянии постоянного напряжения в течение значительных периодов времени. Как правило, когда аккумулятор достигает максимального зарядного напряжения, его больше не нужно заряжать.Разрядные характеристики аккумуляторов LiFePO4 также уникальны. Во время разрядки литиевые батареи будут поддерживать гораздо более высокое напряжение, чем обычно свинцово-кислотные батареи под нагрузкой. Литиевая батарея нередко падает всего на несколько десятых вольта от полного заряда до 75% разряда. Это может затруднить определение того, какая емкость была использована без оборудования для контроля батареи.

Существенным преимуществом литиевых аккумуляторов перед свинцово-кислотными является то, что они не подвержены циклическому разряду.По сути, это когда аккумуляторы не могут быть полностью заряжены до того, как они снова разрядятся на следующий день. Это очень большая проблема для свинцово-кислотных аккумуляторов, которая может привести к значительному износу пластин при многократном циклировании таким образом. Аккумуляторы LiFePO4 не требуют регулярной полной зарядки. На самом деле, можно немного увеличить общий срок службы с помощью небольшой частичной зарядки вместо полной.

Эффективность является очень важным фактором при проектировании солнечных электрических систем.КПД в оба конца (от полного до полного разряда и обратно до полного) среднего свинцово-кислотного аккумулятора составляет около 80%. Другие химические вещества могут быть еще хуже. Энергоэффективность литий-железо-фосфатной батареи в обе стороны составляет более 95-98%. Это само по себе является значительным улучшением для систем, которым не хватает солнечной энергии зимой, экономия топлива от зарядки генератора может быть огромной. Стадия абсорбционного заряда свинцово-кислотных аккумуляторов особенно неэффективна, в результате чего КПД составляет 50% или даже меньше.Учитывая, что литиевые батареи не поглощают заряд, время зарядки от полностью разряженного до полного заряда может составлять всего два часа. Также важно отметить, что литиевая батарея может подвергаться почти полному разряду без существенных побочных эффектов. Однако важно следить за тем, чтобы отдельные элементы не перегружались. Это работа встроенной системы управления батареями (BMS).

Безопасность и надежность литиевых батарей очень важны, поэтому все сборки должны иметь встроенную систему управления батареями (BMS).BMS — это система, которая отслеживает, оценивает, уравновешивает и защищает ячейки от работы за пределами «безопасной рабочей зоны». BMS является важным компонентом безопасности системы литиевых батарей, контролируя и защищая элементы внутри батареи от перегрузки по току, пониженного/повышенного напряжения, пониженной/повышенной температуры и многого другого. Элемент LiFePO4 будет необратимо поврежден, если напряжение элемента упадет ниже 2,5 В, он также будет необратимо поврежден, если напряжение элемента увеличится до более чем 4.2В. BMS контролирует каждую ячейку и предотвращает повреждение ячеек в случае пониженного/повышенного напряжения.

Еще одной важной обязанностью BMS является балансировка батареи во время зарядки, гарантирующая, что все элементы будут полностью заряжены без перезарядки. Элементы батареи LiFePO4 не будут автоматически балансироваться в конце цикла зарядки. Существуют небольшие различия в импедансе ячеек, поэтому ни одна ячейка не является на 100% идентичной. Следовательно, при циклировании некоторые элементы будут полностью заряжены или разряжены раньше, чем другие.Разница между ячейками будет значительно увеличиваться со временем, если ячейки не сбалансированы.

В свинцово-кислотных батареях ток будет продолжаться, даже если один или несколько элементов полностью заряжены. Это происходит в результате электролиза, происходящего внутри батареи, когда вода расщепляется на водород и кислород. Этот ток помогает полностью заряжать другие ячейки, тем самым естественным образом уравновешивая заряд всех ячеек. Однако полностью заряженный литиевый элемент будет иметь очень высокое сопротивление, и через него будет протекать очень небольшой ток.Таким образом, отстающие ячейки не будут полностью заряжены. Во время балансировки BMS приложит небольшую нагрузку к полностью заряженным ячейкам, предотвращая их перезарядку и позволяя другим ячейкам наверстать упущенное.

Литиевые батареи

обладают многими преимуществами по сравнению с батареями других химических элементов. Они представляют собой безопасное и надежное аккумуляторное решение, не опасающееся теплового разгона и/или катастрофического расплавления, что является значительной возможностью по сравнению с другими типами литиевых аккумуляторов. Эти батареи обеспечивают чрезвычайно длительный срок службы, а некоторые производители даже дают гарантию на батареи до 10 000 циклов.Благодаря высокой скорости разрядки и перезарядки, превышающей C/2 в непрерывном режиме, и КПД до 98 %, неудивительно, что эти аккумуляторы набирают популярность в отрасли. Литий-железо-фосфат (LiFePO4) — идеальное решение для хранения энергии.

Зарядные устройства для литиевых аккумуляторов для начинающих

Одной из технологий в мире солнечных панелей , которая за последние годы значительно продвинулась вперед, является литиевая батарея. Литиевая батарея имеет много преимуществ по сравнению со своим более старым аналогом, свинцово-кислотной батареей.Мало того, что литиевая батарея безопаснее, зарядное устройство для литиевой батареи также заряжает ее намного быстрее, чем зарядное устройство для свинцово-кислотной батареи.

Литиевые батареи весят меньше, служат дольше и обеспечивают большую мощность, чем свинцово-кислотные батареи. Литий-железо-фосфат, основной компонент батареи, также более безвреден для окружающей среды на этапах производства и переработки, чем свинцово-кислотные.

С таким количеством преимуществ легко понять, почему литиевые батареи и зарядные устройства для литиевых батарей становятся все более популярными.Давайте узнаем больше об этой установке и о том, как вы можете использовать ее с комплектами солнечных панелей .

Что такое зарядное устройство для литиевых аккумуляторов?

Проще говоря, зарядное устройство для литиевых аккумуляторов — это устройство, которое помогает ограничить напряжение, чтобы вы могли безопасно заряжать аккумулятор. По сути, зарядное устройство берет энергию, используемую вашими комплектами домашних солнечных панелей , и, как только оно достигает нужного тока, собирает напряжение в литиевой батарее, чтобы вы могли использовать его позже.

Благодаря усовершенствованному химическому составу зарядное устройство для литиевых батарей может работать при более высоком напряжении, чем другие зарядные устройства, и имеет более длительный срок службы. Другими словами, он может заряжать аккумулятор быстрее и большее количество раз, чем свинцово-кислотный аккумулятор.

Можно ли заряжать литиевую батарею с помощью обычного зарядного устройства?

Технически вы можете подключить свой литиевый аккумулятор к обычному зарядному устройству, и он будет заряжаться очень медленно. Низкая скорость зарядки связана с использованием более низкого напряжения, которое нельзя регулировать из соображений безопасности.Если стандартный свинцово-кислотный аккумулятор заряжать при слишком высоком напряжении, он быстро станет пожароопасным с потенциалом химического возгорания.

Другой недостаток использования обычного зарядного устройства для литиевых аккумуляторов связан с проблемой низкого напряжения. Поскольку обычные зарядные устройства используют более низкое напряжение, они в конечном итоге зарядят вашу литиевую батарею только примерно до 80% ее емкости. Хотя это может показаться неудобством, на самом деле это сокращает срок службы литиевой батареи, создавая чрезмерную нагрузку на литий.

Таким образом, несмотря на то, что обычные зарядные устройства могут заряжать литиевые батареи, в ваших же интересах не делать этого, если только вы не находитесь в затруднительном положении и у вас нет альтернативы.

Как зарядить аккумулятор LiFePO4?

Это может звучать довольно научно, но LiFePO4 означает просто литий-железо-фосфатную батарею. Не путайте его с литий-ионным аккумулятором (LiCoO2), который используется в небольшой электронике и электроинструментах. Хотя у них есть сходство, если вы хотите хранить энергию для более крупных устройств, даже для небольших комплектов солнечных панелей, вам понадобится батарея LiFePO4.

Для зарядки аккумулятора LiFePO4 можно использовать солнечную энергию, береговую электроэнергию или генератор переменного тока. Вот почему литиевые батареи становятся все более стандартными для транспортных средств, таких как лодки, и в крошечных домашних солнечных установках.

Разберем процесс зарядки. Внешнее напряжение, такое как энергия солнечных батарей, будет перемещать ток от анода батареи к ее катоду. Вы можете думать об этом как о насосе, но для электрических токов. Зарядное устройство литиевой батареи толкает электрический ток в противоположном направлении, когда батарея разряжается.Именно это движение позволяет вам подавать ток в ваши приборы.

На что обратить внимание при выборе зарядного устройства для литиевых батарей

Как и в случае с солнечными панелями, существует множество различных зарядных устройств для литиевых батарей. Когда вы ищете подходящее зарядное устройство для литиевых батарей, необходимо учитывать четыре фактора:

  • Входное напряжение: оно не должно быть больше, чем может выдержать определенный заряд
  • Выходное напряжение: оно должно быть совместимо с Аккумулятор
  • Номинал в ампер-часах: Он должен быть таким же или выше, чем у вашего аккумулятора
  • Процесс охлаждения: Высококачественные зарядные устройства быстро охлаждаются, чтобы предотвратить перегрев зарядное устройство для литиевых батарей, которое вы думаете о покупке.Если вы не можете легко найти эти детали, лучше выбрать другой удобный вариант.

    Цикл зарядки литиевой батареи: плавать или не плавать?

    Плавающие свойства — еще одно существенное различие между стандартными свинцово-кислотными (SLA) батареями и литиевыми батареями. Мы не имеем в виду бросать их в бассейн, чтобы посмотреть, не утонут ли они!

    Аккумуляторы SLA должны иметь возможность переходить в плавающий режим, что означает поддержание напряжения на аккумуляторе на определенном уровне, например 13.5 вольт для 12-вольтовой батареи. Если аккумуляторы SLA не переходят в плавающий режим, они довольно быстро перезаряжаются и сгорают, так что это стандартная конструктивная особенность для этого типа аккумуляторов.

    С другой стороны, литиевые батареи не нуждаются в переходе в плавающий режим и, следовательно, не нуждаются в таком тщательном контроле. Вы можете подключить литиевую батарею, не беспокоясь о ее перегреве или перезарядке. На самом деле, большинство литиевых батарей могут оставаться неподключенными и продолжать удерживать заряд от шести до двенадцати месяцев, что делает их еще более привлекательными для установок солнечной энергии.

    Поскольку батареи LiFePO4 обеспечивают максимальный срок службы, когда они заряжены от 50% до 80%, лучше не создавать настройку, которая позволила бы им перейти в плавающий режим, поскольку это может сократить срок службы вашей литиевой батареи.

    Обзор

    При определении того, какая система солнечных батарей будет идеальной для ваших обстоятельств, важно учитывать ваш аккумулятор и какие функции он должен иметь для максимального увеличения уровня энергии.

    Используя калькулятор солнечной панели Renogy , вы можете рассчитать, сколько солнечной энергии потребуется вашему дому, автофургону или лодке, а затем решить, какая литиевая батарея и зарядное устройство для литиевых батарей обеспечат вам необходимый запас энергии, а также безопасность и эффективность, которые вам нужны.

    Для новичков в солнечной энергетике нормально сосредотачиваться только на самих солнечных панелях. Тем не менее, ваша установка аккумуляторной батареи так же важна для создания системы, которая будет работать десятилетиями.

    Можно ли заряжать литиевую батарею с помощью обычного зарядного устройства?-battery-knowledge

    Как зарядить литиевую батарею? Этим вопросом ежедневно задается общественность. Понимание химического состава литиевых батарей является ключом к пониманию того, как вы можете заряжать литиевую батарею.Какие бы маркетинговые речи ни делали некоторые компании о своих якобы волшебных литиевых батареях, которые можно заряжать любым зарядным устройством; это совершенно неверно и показывает полное отсутствие знаний о химическом составе литиевых батарей, ограниченном диапазоне напряжений, в которых работает литиевая батарея, и последствиях использования обычного зарядного устройства для зарядки элементов литиевой батареи.

    Низкотемпературный большой ток Аварийный пусковой источник питания 24 В Спецификация батареи: 25.2V28Ah (литиевая батарея), 27V300F (блок суперконденсаторов) Температура зарядки: -40℃~+50℃ Температура разрядки: -40℃~+50℃ Пусковой ток: 3000А

    Можно ли зарядить литиевую батарею обычным зарядным устройством?

    Сможете? Определенно. Тебе обязательно? Этот вопрос заслуживает подробного разъяснения. Если вы попытаетесь зарядить литиевую батарею обычным зарядным устройством, литиевая батарея будет заряжена. Однако литиевая батарея будет заряжаться медленнее. Это связано с тем, что стандартные зарядные устройства по своей конструкции используют более низкое напряжение.Обратите внимание, что если диапазон рабочего напряжения аккумуляторов существенно не ограничен, аккумуляторы будут перегреваться, что приведет к возгоранию или взрыву. Однако здесь есть более подробное объяснение.

    Важно, чтобы вы понимали диапазон напряжения, в котором работает обычная батарея, такая как свинцово-кислотная батарея и литиевая батарея. Обычно литиевая батарея 12 В, которая в конечном итоге заряжена до 100%, будет иметь расчетное напряжение 13,3 В. до 13,4В. Однако свинцово-кислотная батарея будет поддерживать расчетное напряжение 12 В.От 6В до 12,8В при полной зарядке. При 20% емкости литиевая батарея имеет расчетное напряжение 13 В; однако свинцово-кислотная батарея будет иметь расчетное напряжение 11,8 В при той же емкости 20%. Как видите, речь идет о довольно узком диапазоне напряжения порядка 0,5В от полностью заряженной литиевой батареи при 100% до 20% емкости. При 25% зарядной емкости литиевая батарея держит расчетное напряжение 12,8 В, а свинцово-кислотная батарея держит около 11,7 В с диапазоном напряжения 1,1 В.

    Поскольку обычное свинцово-кислотное зарядное устройство использует относительно более низкое напряжение для зарядки аккумулятора, обычное зарядное устройство может заряжать литиевую батарею только до 80% ее расчетной емкости.Это недопустимо для литиевой батареи, так как влияет на химический состав литиевой батареи и сокращает срок ее службы. В результате вам не только потребуется больше часов зарядки с помощью обычного зарядного устройства; в процессе вы нанесете вред своей литиевой батарее.

    Кроме того, стандартное зарядное устройство для литиевых батарей ограничивает напряжение зарядки батареи до 14,6 В. Это поддерживает напряжение на отдельных ячейках, соединенных последовательно, на уровне 3,65 В. Поэтому обычное зарядное устройство для аккумуляторов обычно заряжает выше ограниченного напряжения 14 В.6V для литиевой батареи. Это может привести к перезарядке отдельных элементов литиевой батареи, соединенной последовательно, и привести к значительному сокращению срока службы элементов или необратимому повреждению батареи.

    Низкая температура Высокая плотность энергии Прочный полимерный аккумулятор для ноутбука Спецификация батареи: 11,1 В 7800 мАч -40℃ 0.2C пропускная способность ≥80% Пыленепроницаемость, устойчивость к падению, защита от коррозии, защита от электромагнитных помех

    Вам нужно специальное зарядное устройство для литиевых батарей?

    Литиевая батарея имеет ряд преимуществ по сравнению с обычной (свинцово-кислотной) батареей глубокого разряда.Литиевые батареи гарантируют более быструю зарядку, не требуют активного обслуживания, имеют малый вес, обеспечивают большую мощность, имеют более длительный срок службы (меньшее количество сменных батарей) и более безопасны для окружающей среды. Со всеми этими преимуществами вам необходимо специальное зарядное устройство для литиевых аккумуляторов.

    В идеале литиевая батарея заряжается с помощью зарядного устройства для литий-железо-фосфатных батарей. Зарядное устройство для литиевых батарей заряжает литиевую батарею в пять раз больше, чем обычное зарядное устройство для свинцово-кислотных батарей. Если это не достаточная причина для использования специального зарядного устройства, давайте рассмотрим еще пару причин.Во-первых, напряжение обычной свинцово-кислотной батареи падает по мере ее разрядки и увеличения нагрузки. Литиевые батареи, которые обеспечивают пиковую мощность и постоянное напряжение даже при повышенной нагрузке, не испытывают такого падения напряжения.

    Зарядное устройство для литий-железо-фосфатных аккумуляторов запрограммировано с правильными ограничениями напряжения для литиевых аккумуляторов, в которых они могут работать. Оно оптимизировано для обеспечения наилучшей производительности и долговечности аккумулятора. Обычное зарядное устройство обычно имеет более высокий предел напряжения.Этот более высокий предел напряжения может привести к тому, что BMS литиевой батареи (система управления батареями) перейдет в режим отключения по высокому напряжению в режиме защиты примерно при 15 В. Это может привести к отображению кодов неисправностей на зарядном устройстве и неадекватной производительности зарядки, хотя батарея не пострадает. Для литиевых батарей без внутренней BMS батарея становится разомкнутой, и она отключается до тех пор, пока вы не распознаете это и не сбросите процесс зарядки.

    Как лучше всего заряжать литий-ионный аккумулятор?

    Литий-ионный аккумулятор чаще всего используется в бытовой электронике.Таким образом, правильная зарядка литий-ионного аккумулятора и использование наилучших методов очень важны и напрямую влияют на срок службы и производительность аккумулятора. Ниже приведены рекомендуемые рекомендации по зарядке литий-ионной батареи:

    Отключите нагрузку, которая заряжается, или выключите устройство, чтобы ток легко падал во время насыщения.

    Зарядка при пониженной температуре, а не при температуре замерзания

    Литий-ионные батареи не следует заряжать полностью; частичная зарядка это нормально.

    Использование зарядного устройства и аккумулятора следует прекратить, если аккумулятор сильно нагревается.

    Перед хранением разряженной литий-ионной батареи убедитесь, что она немного заряжена (идеальный уровень заряда 40–50 %).

    Заключение 

    уникальной производительности, вам следует использовать зарядные устройства, специально предназначенные для литиевых аккумуляторов. Особую осторожность следует соблюдать при использовании обычного зарядного устройства для зарядки литиевых батарей.Обычное зарядное устройство может со временем недозарядить, повредить или уменьшить емкость литиевой батареи. Если бы использование обычного зарядного устройства было таким же простым, как утверждают продавцы этой продукции, то такие компании, как Enerdrive, Projecta, REDARC, InterVolt, Victron и другие поставщики зарядных устройств для литиевых аккумуляторов, не вкладывали бы миллионы долларов в конкретные модели литий-ионных аккумуляторов. батареи.

    Ученые определили еще одну причину, по которой аккумуляторы не заряжаются за считанные минуты

    Как говорится, спешка приводит к потерям.Такой принцип может быть особенно верен для аккумуляторов благодаря новому исследованию, целью которого является выявление причин, вызывающих ухудшение характеристик быстро заряжаемых литий-ионных аккумуляторов в электромобилях.

    В ходе нового исследования, проведенного Аргоннской национальной лабораторией Министерства энергетики США (DOE), ученые обнаружили интересное химическое поведение одной из двух клемм батареи при зарядке и разрядке.

    Литий-ионные аккумуляторы

    содержат как положительно заряженный катод, так и отрицательно заряженный анод, которые разделены материалом, называемым электролитом, который перемещает ионы лития между ними.Анод в этих батареях обычно делается из графита — того же материала, что и во многих карандашах. Однако в литий-ионных батареях графит собран из мелких частиц. Внутри этих частиц ионы лития могут внедряться в процессе, называемом интеркаляцией. Когда интеркаляция происходит правильно, батарея может успешно заряжаться и разряжаться.

    Однако, когда батарея заряжается слишком быстро, интеркаляция становится более сложной задачей. Вместо того, чтобы плавно проникать в графит, ионы лития имеют тенденцию агрегировать на поверхности анода, что приводит к эффекту «покрытия», который может привести к повреждению клеммы — без каламбура — батареи.

    «Покрытие является одной из основных причин ухудшения характеристик аккумулятора во время быстрой зарядки», — сказал ученый из Аргонны Даниэль Абрахам, автор исследования. «Когда мы быстро зарядили батарею, мы обнаружили, что помимо покрытия на поверхности анода внутри пор электрода накапливались продукты реакции». В результате сам анод в некоторой степени подвергается необратимому расширению, что ухудшает работу батареи.

    Используя технику, называемую сканирующей электронной нанодифракцией, Абрахам и его коллеги из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне наблюдали еще одно заметное изменение в частицах графита.На атомарном уровне решетка атомов графита на краях частиц искажается из-за многократного быстрого заряда, что затрудняет процесс интеркаляции. «По сути, мы видим, что атомная сеть в графите искривляется, и это не позволяет ионам лития найти свой «дом» внутри частиц — вместо этого они оседают на частицах», — сказал он.

    «Чем быстрее мы заряжаем нашу батарею, тем более атомно неупорядоченным становится анод, что в конечном итоге не позволяет ионам лития двигаться вперед и назад», — сказал Абрахам.«Ключ заключается в том, чтобы найти способы либо предотвратить эту потерю организации, либо каким-то образом модифицировать частицы графита, чтобы ионы лития могли интеркалировать более эффективно».

    В выпуске Journal of the Electrochemical Society от 8 октября появилась статья, основанная на исследовании «Повышенный беспорядок на краях графитовых частиц, выявленный путем определения характеристик анодов быстро заряжаемых литий-ионных элементов в масштабе разной длины».

    Помимо Абрахама, другими авторами исследования являются Марко-Тулио Родригес из Аргонны, а также Цзянь-Мин Зуо и Саран Пидапарти из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.