Как заряжать литий-железо-фосфатные (LiFePO4) аккумуляторы

Как заряжать литий-железо-фосфатные (LiFePO4) батареи

Если вы недавно приобрели или изучаете литий-железо-фосфатные батареи (в этом блоге они называются литий или LiFePO4), вы знаете, что они обеспечивают большее количество циклов, равномерное распределение мощности и весят меньше, чем сопоставимые герметичные свинцово-кислотные батареи (SLA). батарея. Знаете ли вы, что они также могут заряжаться в четыре раза быстрее, чем SLA? Но как именно вы заряжаете литиевую батарею?

Power Sonic рекомендует выбирать зарядное устройство, разработанное с учетом химического состава вашей батареи. Это означает, что при зарядке литиевых аккумуляторов мы рекомендуем использовать литиевое зарядное устройство, такое как серия зарядных устройств LiFe от Power Sonic.

МОЖЕТ ЛИ ЗАРЯДИТЬ ЛИТИЕВУЮ АККУМУЛЯТОРНУЮ БАТАРЕЮ ОТ СВИНЦОВОГО ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА?

Как вы узнаете из этого блога, профили зарядки SLA и лития во многом схожи. Тем не менее, следует проявлять особую осторожность при использовании зарядных устройств SLA для зарядки литиевых батарей, поскольку они могут привести к повреждению, недозаряду или снижению емкости литиевой батареи с течением времени. Есть много различий при сравнении литиевых и SLA-аккумуляторов.

ПРОФИЛЬ ЗАРЯДКИ ГЕРМЕТИЧНОЙ СВИНЦОВО-КИСЛОТНОЙ (SLA) АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Вернемся к основам зарядки герметичного свинцово-кислотного аккумулятора. Наиболее распространенным методом зарядки является трехэтапный подход: первоначальный заряд (постоянный ток), заряд до насыщения (постоянное напряжение) и плавающий заряд.

In Этап 1, как показано выше, ток ограничен во избежание повреждения батареи. Скорость изменения напряжения постоянно меняется на этапе 1, в конечном итоге выходя на плато, когда приближается предел напряжения полного заряда. Постоянный ток/этап 1 заряда имеет решающее значение перед переходом к следующему этапу. Зарядка на этапе 1 обычно выполняется при токе 10–30 % (от 0.1 до 0.3 °C) от номинальной емкости аккумулятора или меньше.

Этап 2, постоянное напряжение, начинается, когда напряжение достигает предела напряжения (14.7 В для быстрой зарядки аккумуляторов SLA, 14.4 В для большинства других). На этом этапе потребляемый ток постепенно уменьшается по мере продолжения заряда батареи. Этот этап завершается, когда ток падает ниже 5% от номинальной емкости батареи. Последняя стадия, подзарядка, необходима для предотвращения саморазряда и потери емкости аккумулятора.

Читайте также:

Установка стеклянных перегородок

Этап 3 используется, если батарея используется в режиме ожидания, подзарядка необходима для обеспечения полной емкости батареи, когда батарея должна разрядиться. В приложениях, где батарея находится на хранении, подзарядка поддерживает батарею SLA в состоянии 100% заряда (SOC), что необходимо для предотвращения сульфатации батареи, что, следовательно, предотвращает повреждение пластин батареи.

ПРОФИЛЬ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРА LIFEPO4

Батарея LiFePO4 использует те же ступени постоянного тока и постоянного напряжения, что и батарея SLA. Несмотря на то, что эти две ступени аналогичны и выполняют одну и ту же функцию, преимущество батареи LiFePO4 заключается в том, что скорость зарядки может быть намного выше, что значительно сокращает время зарядки.

Этап 1 зарядка батареи обычно выполняется при токе 30–100 % (от 0.3 до 1.0 °C) номинальной емкости батареи. Этап 1 приведенной выше таблицы SLA занимает четыре часа. Этап 1 литиевой батареи может занять всего один час, что делает литиевую батарею доступной для использования в четыре раза быстрее, чем SLA. На приведенной выше диаграмме показано, что литиевая батарея заряжается всего при 0.5°C и при этом заряжается почти в 3 раза быстрее! Как показано на приведенной выше диаграмме, литиевая батарея заряжается всего при 0.5°C и при этом заряжается почти в 3 раза быстрее!

Этап 2 необходимо в обеих химиях довести батарею до 100% SOC. Аккумулятору SLA требуется 6 часов для завершения этапа 2, в то время как литиевому аккумулятору может потребоваться всего 15 минут. В целом, литиевая батарея заряжается за четыре часа, а батарея SLA обычно занимает 10 часов. В циклических приложениях время зарядки очень важно. Литиевый аккумулятор можно заряжать и разряжать несколько раз в день, тогда как свинцово-кислотный аккумулятор можно полностью заряжать только один раз в день.

Там, где они становятся разными в профилях зарядки, Этап 3. Литиевая батарея не нуждается в плавающем заряде, как свинцово-кислотная. При длительном хранении литиевая батарея не должна храниться при 100% SOC, и поэтому ее можно обслуживать с полным циклом (зарядкой и разрядкой) каждые 6–12 месяцев, а затем хранить при зарядке только до 50% SoC.

Читайте также:

Как покрыть плитку, не снимая ее

В режиме ожидания, поскольку скорость саморазряда лития настолько низка, литиевая батарея будет обеспечивать почти полную емкость, даже если она не заряжалась в течение 6–12 месяцев. Для более длительных периодов времени рекомендуется система зарядки, которая обеспечивает дозарядку в зависимости от напряжения. Это особенно важно для наших аккумуляторов Bluetooth, где модуль Bluetooth потребляет очень небольшой ток от аккумулятора, даже когда он не используется.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАРЯДА ЛИТИЕВОЙ БАТАРЕИ

Настройки напряжения и тока во время зарядки

Напряжение холостого хода при полном заряде (OCV) 12-вольтовой батареи SLA номинально составляет около 13.1, а OCV при полном заряде литиевой батареи 12.8 В составляет около 13.8. Аккумулятор может быть поврежден только в том случае, если приложенное зарядное напряжение значительно превышает напряжение полного заряда аккумулятора.

Это означает, что аккумулятор SLA должен поддерживать напряжение ниже 14.7 В для зарядки Stage 2 и ниже 15 В для литиевых. Плавающая зарядка требуется только для батареи SLA, рекомендуется около 13.8 В. Исходя из этого, диапазон зарядного напряжения от 13.8 В до 14.7 В достаточен для зарядки любого аккумулятора без повреждения. При выборе зарядного устройства для любого химического состава важно выбрать то, которое останется в пределах, перечисленных выше.

Зарядные устройства выбираются в соответствии с емкостью заряжаемой батареи, поскольку ток, используемый во время зарядки, зависит от номинальной емкости батареи. Литиевая батарея может заряжаться со скоростью 1C, тогда как свинцово-кислотная батарея должна поддерживаться при температуре ниже 0.3C. Это означает, что литиевую батарею емкостью 10 Ач обычно можно заряжать током 10 А, а свинцово-кислотную батарею емкостью 10 Ач можно заряжать током 3 А.

Ток отсечки заряда составляет 5% от емкости, поэтому отсечка для обоих аккумуляторов будет 0.5А. Как правило, установка тока терминала определяется зарядным устройством.

Универсальные зарядные устройства обычно имеют функцию выбора химического состава. Эта функция выбирает оптимальный диапазон зарядного напряжения и определяет, когда аккумулятор полностью заряжен. Если он заряжает литиевую батарею, зарядное устройство должно отключиться автоматически. Если он заряжает аккумулятор SLA, он должен переключиться на плавающий заряд.

Литиевые батареи заменяют герметичные свинцово-кислотные в поплавковых установках

Очень часто литиевые батареи помещаются в приложения, где батарея SLA использовалась для поддержания плавающего заряда, например, в системе ИБП. Были некоторые опасения, безопасно ли это для литиевых батарей. Обычно допустимо использовать стандартное зарядное устройство SLA постоянного напряжения с нашими литиевыми батареями, если оно соответствует определенным стандартам.

При использовании зарядного устройства SLA с постоянным напряжением зарядное устройство должно соответствовать следующим условиям:
– Зарядное устройство не должно содержать десульфатирующую настройку.
– Напряжение быстрой/массовой зарядки 14.7 В
– Рекомендуемое напряжение плавающего заряда 13.8 В

В качестве примечания, некоторые интеллектуальные или многоступенчатые зарядные устройства SLA имеют функцию, которая определяет напряжение холостого хода (в качестве примечания, некоторые интеллектуальные или многоступенчатые зарядные устройства SLA имеют функцию, которая определяет напряжение холостого хода (OCV). разряженная литиевая батарея, находящаяся в режиме защиты, будет иметь OCV около 0 В. Этот тип зарядного устройства предполагает, что эта батарея разряжена, и не будет пытаться ее зарядить. Зарядное устройство с литиевой настройкой попытается восстановить или «разбудить» переразряженная литиевая батарея, находящаяся в режиме защиты.

Долгосрочное хранение

Если вам необходимо хранить батареи в течение длительного периода времени, необходимо учитывать несколько моментов, поскольку требования к хранению для SLA и литиевых батарей различаются. Есть две основные причины, по которым хранение SLA отличается от хранения литиевой батареи.

Первая причина заключается в том, что химический состав батареи определяет оптимальный SOC для хранения. Аккумулятор SLA следует хранить как можно ближе к 100% SOC, чтобы избежать сульфатирования, которое вызывает накопление кристаллов сульфата на пластинах. Накопление кристаллов сульфата снижает емкость аккумулятора.

Для литиевой батареи структура положительного вывода становится нестабильной при истощении электронов в течение длительных периодов времени. Нестабильность плюсовой клеммы может привести к необратимой потере емкости. По этой причине литиевая батарея должна храниться при температуре около 50% SOC, которая равномерно распределяет электроны на положительной и отрицательной клеммах. Для получения подробных рекомендаций по долгосрочному хранению литиевых батарей ознакомьтесь с этим руководством по хранению литиевых батарей.

Вторым фактором, влияющим на хранение, является скорость саморазряда. Высокая скорость саморазряда батареи SLA означает, что вы должны поставить ее на подзарядку или подзарядку, чтобы поддерживать ее SOC как можно ближе к 100%, чтобы избежать необратимой потери емкости. Для литиевой батареи, которая имеет гораздо более низкую скорость разряда и не требует 100% SOC, вы можете обойтись минимальной поддерживающей зарядкой.

ПОДБЕРИТЕ ПОДХОДЯЩЕЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВАШЕЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ LIFEPO4

Идеальный способ зарядить аккумулятор LiFePO4 — это зарядное устройство для литий-железо-фосфатных аккумуляторов. Найдите подходящее зарядное устройство сегодня.

Вас также может заинтересовать…

кВт против кВтч объяснил

Киловатт (кВт) – это то же самое, что киловатт-час (кВтч)? Быстрый ответ – нет. Несмотря на то, что кВт и кВтч связаны, на самом деле они совершенно разные…

Однофазное и трехфазное напряжение по странам

Ниже приведено полное руководство по напряжению электроэнергии по странам, включая однофазное и трехфазное напряжение, частоту и тип вилки. Б…

Уровни зарядки электромобиля

Внедрение электромобилей (EV) ускоряется быстрее, чем прогнозировали эксперты. Это ускоренное принятие является результатом государственных стимулов, …

Обещание бренда Power Sonic

Качество

Изготовленные с использованием новейших технологий и под строгим контролем качества, наши аккумуляторы отличаются превосходной производительностью и надежностью.

Наш целенаправленный подход к исключительному комплексному обслуживанию клиентов отличает нас от конкурентов. От запроса до доставки и всего, что между ними, мы регулярно превосходим ожидания наших клиентов.

Сервис

Доставка вовремя, каждый раз по спецификации заказчика. Мы гордимся тем, что предлагаем индивидуальные сервисные решения, точно соответствующие спецификациям наших клиентов.

Заряжайте свои устройства с литий-ионными аккумуляторами для максимальной долговечности

Считайте это дружеским напоминанием зарядить телефон.

Дэвид Нилд | Опубликовано 20 сентября 2021 г., 4:07

Пусть литий-ионный аккумулятор вашего телефона заряжается, пока вы сидите на месте, но не переусердствуйте. Тамаркус Браун/Unsplash

Эта история была обновлена. Первоначально он был опубликован 8.

Без аккумулятора ваш дорогой ноутбук или смартфон — просто кусок дохлой электроники. И эти перезаряжаемые электростанции имеют конечный срок службы: со временем они начнут терять мощность быстрее и заряжаться дольше.

Чтобы максимально продлить срок службы аккумулятора, необходимо правильно ухаживать за устройством. Это означает принятие правильных привычек зарядки и заботу о хранении батареи. Вот что вам нужно знать.

Наука о литий-ионных батареях

Аккумуляторы в современных смартфонах, планшетах, ноутбуках и других устройствах используют технологию, называемую литий-ионной. Как и следовало ожидать, они содержат… ионы лития. В качестве Popular Science объясняется в нашем взгляде на батарею Tesla Powerwall:

Когда батарея заряжается, положительно заряженные ионы лития перемещаются от одного электрода, называемого катодом, к другому, известному как анод, через раствор электролита в ячейке батареи. Это заставляет электроны концентрироваться на аноде, на отрицательной стороне. При разрядке аккумулятора происходит обратное. Что же касается этих электронов, то они движутся по внешним по отношению к батарее цепям, обеспечивая питание.

Эти электроны на самом деле обеспечивают энергией ваш смартфон или планшет, а в случае Теслы — весь ваш дом.

На протяжении многих лет ученые корректировали формулу химической смеси внутри литий-ионных аккумуляторов, чтобы попытаться увеличить их срок службы, ускорить зарядку и повысить эффективность работы. Несмотря на их переделку, литий-ионные аккумуляторы по-прежнему имеют установленный срок службы, поскольку цикл зарядки, разрядки и перезарядки аккумулятора может повторяться только определенное количество раз. Предел варьируется, но большинство перезаряжаемых аккумуляторов служат два или три года.

Это связано с характером химических реакций, происходящих на аноде и катоде. Когда они возникают, образуются тонкие слои изолирующих атомов, препятствующие эффективности электродов, поэтому, если вы заметили, что срок службы батареи на старом смартфоне или ноутбуке сокращается, вы можете винить накопление атомов.

Как работает зарядка и подзарядка аккумулятора

За перезарядкой литий-ионного аккумулятора наблюдать не обязательно, но лучше об этом не забывать. Samsung

Так как же сделать так, чтобы литий-ионный аккумулятор работал как можно дольше? Возможно, вы слышали, что вам нужно полностью зарядить и разрядить устройство, когда вы его только что из коробки, но это не имеет большого значения для современных аккумуляторов. Самое главное, как вы заряжаете свой телефон или ноутбук после того, как начали им пользоваться.

Неглубокие разряды и перезарядки лучше, чем полные, потому что они меньше нагружают аккумулятор, поэтому он прослужит дольше. Когда ваша батарея разряжается, Battery University рекомендует, чтобы она достигла только 50 процентов, прежде чем снова заряжать ее. Пока вы заряжаете его, вам также не следует доводить литий-ионный аккумулятор до 100 процентов.

Если вы полностью зарядите аккумулятор, не оставляйте устройство подключенным к сети. Вместо этого следуйте циклу неглубокой разрядки и перезарядки, о котором мы только что упоминали. Это не проблема безопасности: литий-ионные аккумуляторы имеют встроенные средства защиты, разработанные для предотвращения их взрыва, если они оставлены заряжаться при максимальной емкости. Но в долгосрочной перспективе электроника будет стареть быстрее, если она будет постоянно подключена к сети уже заряженной на 100 процентов.

Несмотря на то, что неглубокие заряды и разряды обеспечивают максимальную долговечность, из этого правила есть исключения. Раз в месяц дайте аккумулятору полностью разрядиться примерно до 5 процентов, просто чтобы заново откалибровать его самооценку. Этот механизм позволяет вашему ноутбуку или смартфону давать вам «оценочное оставшееся время работы от батареи», которое является достаточно точным. Однако регулярная полная разрядка не является хорошей идеей. В целом, по словам Samsung, уровень заряда батареи должен быть выше 20 процентов.

Читайте также:

Наслаждайтесь радио SiriusXM

Это все ориентиры, между прочим. Нет ничего опасного в том, чтобы держать телефон заряженным на ночь, а современные телефоны и ноутбуки оснащены механизмами для минимизации нагрузки на аккумулятор, если ваше устройство все время подключено к сети. К счастью для пользователей, каждый год в технологию вносятся небольшие изменения и улучшения, поэтому каждый раз, когда вы обновляете свой смартфон, вы получаете литий-ионный аккумулятор, который должен работать дольше между зарядками и дольше в целом.

Хранение батареи и общий уход

Убедитесь, что ваш телефон защищен от экстремальных температур. Samsung

Что еще не нравится литий-ионным батареям, так это экстремальные температуры. По возможности не оставляйте телефоны и ноутбуки в нагретых автомобилях или в холодных помещениях, потому что эти экстремальные температуры не продлят срок службы их аккумуляторов. Вы должны особенно следить за перегревом во время зарядки — хотя, если производитель вашего телефона или ноутбука выполнил свою работу, это не должно быть проблемой.

В качестве еще одной меры предосторожности вам также следует убедиться, что вы используете официальное зарядное устройство, поставляемое в комплекте с вашим телефоном или планшетом, или вам следует инвестировать в точную замену. Это гарантирует, что зарядное устройство безопасно для аккумулятора вашего устройства и оптимизировано для максимально эффективной зарядки. Официальное зарядное устройство будет применять лучшие методы для общего состояния вашей батареи.

Если вы собираетесь хранить свой ноутбук или смартфон в течение длительного периода времени, вам следует оставить гаджет с зарядом где-то около 50 процентов, как рекомендуют Apple и другие источники. Выключайте устройство на время хранения и, как мы упоминали ранее, держите его в месте, соответствующем Златовласке: не слишком жарко и не слишком холодно.

Документация, прилагаемая к вашему устройству, должна содержать дополнительные советы и рекомендации по зарядке аккумуляторов, поэтому внимательно прочитайте ее, чтобы найти дополнительные рекомендации по максимально бережному обращению с вашими драгоценными блоками питания. Примените эту небольшую дополнительную осторожность, и вы обнаружите, что батарея внутри вашего телефона или ноутбука работает, по крайней мере, до тех пор, пока вы не будете готовы к обновлению.

Дэвид Нилд — независимый участник Popular Science, создающий инструкции и пояснения для раздела «Сделай сам» по всем вопросам — от улучшения фотографий на смартфоне до повышения безопасности ноутбука. У него не так много свободного времени, но когда оно есть, он тратит его на просмотр малоизвестных фильмов и долгие прогулки по сельской местности.