Lifepo4 разрядная характеристика: Преимущества, недостатки и секреты эксплуатации LiFePO4
|Содержание
Измерение уровня заряда LiFePo4- аккумуляторов
Литий-железо-фосфатные аккумуляторы, также известные как LiFeP04 или LFP, используются в приложениях со значительными токовыми нагрузками. При измерении уровня заряда LiFeP04-аккумулятора необходимо соблюдать особую осторожность. В этой статье рассказываются, почему литий-железо-фосфатные аккумуляторы становятся идеальным выбором для некоторых приложений, анализируются особенности, которые следует учитывать при измерении уровня их заряда, а также приводятся результаты испытаний, полученные при использовании микросхем измерения заряда от Maxim.
Рост популярности различных типов литий-ионных аккумуляторов
Доля используемых во всем мире литий-ионных аккумуляторов (Li-ion) с каждым годом увеличивается. Благодаря высокой плотности энергии, низкому саморазряду и незначительному эффекту памяти Li-ion находят применение в широком спектре приложений.
В настоящий момент на рынке представлены литий-ионные аккумуляторы различных моделей, каждая из которых имеет свои уникальные характеристики. Тем не менее, все Li-ion можно разделить на несколько основных групп, отличающихся реализаций химических процессов. У каждого типа литий-ионных аккумуляторов есть достоинства и недостатки, что делает их оптимальными для той или иной области применения.
Особенности LiFeP04-аккумуляторов
Преимущества. Для создания катода LiFeP04-аккумуляторов используется литий-фосфат железа, в то время как анод изготавливается из углерода. LiFeP04-аккумуляторы термически и химически более стабильны, чем аккумуляторы с другими химическими составами. Они не выходят из строя даже при возникновении аварийных ситуаций, таких как перезарядка или короткое замыкание, и не подвержены лавинообразному разрушению при перегреве. Эти аккумуляторы могут использоваться в широком диапазоне температур от ?40 до 70°C (и более).
По сравнению с литий-ионными аккумуляторами других типов (например, LCO, LMO, NMC и NCA) LiFeP04-аккумуляторы обеспечивают более длительный срок службы – от 1000 до 2000 циклов заряда-разряда. Ячейки LiFeP04 способны выдерживать воздействие высокого напряжения в течение длительного времени с минимальными последствиями, чем не могут похвастаться другие химические источники тока (ХИТ). Для LiFeP04-аккумуляторов пиковый разрядный ток может достигать очень высоких значений, вплоть до 25°C.
Недостатки. LiFeP04-аккумуляторы имеют низкое номинальное напряжение – всего 3,2 В. Это означает, что их начальная плотность энергии оказывается ниже, чем у LCO, LMO, NMC и NCA. Ячейки LiFeP04 также чувствительны к влаге. Прямой контакт с водой приводит к потере активного лития, в результате чего плотность энергии уменьшается. Адекватную стойкость к влажности имеют только высококачественные аккумуляторы, изготовленные с соблюдением строгого контроля качества. Как и другие виды ХИТ, литий-железо-фосфатные аккумуляторы характеризуются ухудшением параметров при низких температурах.
Типовые области применения. Литий-железо-фосфатные аккумуляторы применяются в самых различных областях. В качестве примеров можно привести: электромобили, электрические газонокосилки, подъемники, мусоровозы, роботы, домашние ИБП, гибридные генераторы, вспомогательные силовые установки для грузовых автомобилей, устройства мониторинга погоды, морские буи, оборудование для нефте- и газопроводов, устройства контроля номерных знаков, игровое оборудование и т.д.
В чем сложность измерения уровня заряда LiFeP04-аккумуляторов?
Литий-железо-фосфатные аккумуляторы имеют чрезвычайно плоские кривые разряда/заряда и, кроме того, обладают гистерезисом, что затрудняет контроль уровня заряда этих элементов. На верхней части рис. 1 представлена типовая кривая заряда/разряда для LiFeP04-аккумулятора. Не сложно заметить, что график имеет продолжительный участок, на котором напряжение изменяется чрезвычайно медленно. На нижней части рис. 1 представлен гистерезис кривой заряда/разряда LiFeP04 и указана ошибка, вызываемая им, при определении уровня заряда (State-of-Charge SOC). Для сравнения на рис. 2 изображена кривая разряда литий-никель-кобальтовой алюминиево-оксидной батареи, которая демонстрирует значительное изменение напряжения в процессе разряда.
Рис. 1. Типовая кривая заряда/разряда LiFeP04-аккумулятора (вверху). Гистерезис в LiFeP04-аккумуляторе и ошибка, вызываемая им, при определении уровня заряда (SOC)
Рис. 2. Типовая кривая заряда/разряда литий-никель-кобальтовой алюминиево-оксидной батареи
Некоторые другие ХИТ ведут себя примерно также как и LiFeP04-аккумуляторы, например, LiCoPO4-аккумуляторы, LiFeSO4F-аккумуляторы и LiMnPO4-аккумуляторы.
Как точно измерить уровень заряда LiFeP04-аккумулятора?
Существуют методы, позволяющие получать достаточно высокую точность при измерении уровня заряда LiFeP04-аккумуляторов. Как уже было сказано выше, кривая разряда для таких элементов оказывается чрезвычайно плоской. Изменение SOC на 1% приводит к изменению напряжения на разомкнутых клеммах (open-circuit-voltage, OCV) всего лишь на несколько мВ. Кроме того, кривая разряда LiFeP04-ячеек имеет гистерезис. Специальный алгоритм предсказания OCV (не требующий начальных условий, полного заряда или разряда аккумулятора) в сочетании с традиционным методом интегрирования тока, продемонстрировал значительно меньшую чувствительность к напряжению по сравнению с другими алгоритмами, использующими метод интегрирования тока.
Большинство альтернативных методик подразумевает использование начальных параметров аккумулятора и дальнейшую коррекцию с учетом измеренного напряжения. Многие алгоритмы выполняют коррекцию достаточно редко (несколько раз в день). В результате влияние погрешности OCV при измерении SOC оказывается значительным. Любая ошибка при выполнении коррекции обычно фиксируется и, следовательно, сохраняется до следующей коррекции. Из-за этого выбор алгоритма и постоянный контроль напряжения особенно важны для LiFeP04-аккумуляторов. Предлагаемый алгоритм не так сильно зависит от точности измерения напряжения.
Испытания
Мы провели тестирование нового алгоритма оценки OCV с интегрированием токов. Для этого использовался LiFeP04-аккумулятор ANR26650M1-B с номинальной емкостью 2500 мАч. Тщательно отрегулированные датчики продемонстрировали превосходную точность при измерении уровня заряда. Мы выбрали тестовую методику, в которой аккумулятор в течение недели заряжался и разряжался до достаточно глубокого уровня, но без полного разряда или заряда. При таком сценарии измерение SOC является очень сложной задачей не только для LiFeP04-элементов. Как видно из графиков, алгоритм демонстрировал погрешность не более 2% на протяжении всего цикла испытаний (рис. 3,4,5).
Рис. 3. Результаты испытаний – графики напряжения, тока, SOC, погрешность SOC и температуры. Погрешность не превышает 2%
Рис. 4. Благодаря сложному алгоритму вычисления SOC, погрешность измерения не превысила 2% даже при проведении месячных испытаний, в ходе которых аккумулятор не достигал полного разряда или полного заряда
Рис. 5. Погрешность измерения SOC не превышает 2% даже при -5 °C
Примеры интегральных схем для измерения уровня заряда LiFeP04-аккумуляторов
При проведении тестовых испытаний мы использовали семейство микросхем MAX172xx. В отличие от обычных литий-кобальтовых ячеек, кривая OCV/ SOC для LiFeP04-аккумуляторов имеет протяженный плоский участок. В результате традиционные алгоритмы расчета SOC оказываются весьма чувствительными к точности измерения напряжения OCV.
Чтобы алгоритм измерения SOC обеспечивал приемлемую точность, необходимо использовать для расчетов только данные, получаемые за пределами пологой запрещенной зоны. Поэтому алгоритм в MAX172xx использует только циклы заряда и разряда, которые выходят за пределы этой запрещенной зоны (например, от 20% до 72%).
На рис. 6. представлена кривая OCV-SOC для LiFeP04-аккумулятора с указанием запрещенной области.
Рис. 6. Диаграмма OCV-SOC для LiFeP04-аккумулятора с указанием запрещенной области. Эта часть разрядной кривой не используется при расчете полной емкости
Чтобы настроить MAX172xx для работы с LiFeP04-аккумуляторами, необходимо выполнить следующие действия:
- Отправить аккумулятор инженерам Maxim для исследования. Инженеры создадут математическую модель аккумулятора.
- Установить бит enSC в регистре nNVCfg1 (1B9h), чтобы активизировать режим работы с LiFeP04-аккумуляторами и выполнить блокировку запрещенной зоны.
- Загрузить оставшуюся часть модели (см. руководство пользователя User Guide 6260 MAX1720x/MAX1721x Software Implementation Guide).
MAX17055 и MAX1726x также поддерживают работу с LiFeP04-аккумуляторами после дополнительной адаптации. Чтобы обеспечить высокую точность при измерении SOC, необходимо выполнить тестовые испытания и создать модель для конкретной модели аккумулятора. Эти микросхемы имеют поддержку специального алгоритма, предназначенного для работы с LiFeP04 и другими аккумуляторами с плоской кривой заряда-разряда.
Чтобы настроить MAX1726x и MAX17055 для работы с LiFeP04-аккумуляторами, необходимо выполнить следующие действия:
- Отправить аккумулятор инженерам Maxim для исследования. Инженеры создадут математическую модель аккумулятора.
- Запишсать 0x0060 в регистр ModelCFG (DBh), чтобы активизировать режим работы с LiFeP04-аккумуляторами и выполнить блокировку запрещенной зоны.
- Загрузить оставшуюся часть модели батареи (см. руководство User Guide 6365 MAX17055 Software Implementation Guide и User Guide 6595 MAX1726x Software Implementation Guide).
Заключение
LiFeP04-аккумуляторы идеально подходят для приложений, работающих с высокими нагрузочными токами. Вместе с тем при использовании LiFeP04 достаточно сложно добиться точного измерения уровня заряда (SOC). В данной статье был рассмотрен алгоритм измерения SOC, основанный на оценке напряжения (OCV) с помощью метода интегрирования токов. Этот алгоритм решает проблемы с точностью измерений, возникающие при работе с LiFeP04-аккумуляторами.
Автор: Георгий Зеркалов, Джейсон Уортхем, Бакул Дамле Перевод: Вячеслав Гавриков (Смоленск)
Разделы: Демонстрационные платы, Формирователи импульса сброса, Микросхемы заряда аккумуляторов, Химические элементы питания
Опубликовано: 20. 12.2018
Что лучше, LiFePO4 или Li-ion Все про Li-ion (литиевые аккумуляторы)
Литий-ионные аккумуляторы включают элементы питания с разными типами химии: с содержанием кобальта, марганца, никеля, алюминия, оксида титана, фосфата железа. Самые распространенные типы Li-ion аккумуляторов – литий-кобальтовые, литий-марганцевые и литий-никель-марганец-кобальтовые (NMC). Достойную конкуренцию им составляют литий-железо-фосфатные элементы питания (LiFePO4).
Они также относятся к литиевым аккумуляторам, но из-за значительных отличий от остальных Li-ion элементов питания часто рассматриваются как отдельная категория. Сегодня мы сравним аккумуляторы LiFePO4 и Li-ion, сопоставим их преимущества и недостатки, дадим рекомендации по использованию в зависимости от поставленных задач и условий использования.
Особенности литий-ионных аккумуляторов
Li-ion аккумуляторы содержат электроды, пористый сепаратор, электролит и контакты. Отрицательные пластины создаются из графита, электролит – обычно из смеси LiPF6 и карбоната. В роли катода применяются различные материалы: кобальтат лития (LiCoO2), литий-марганцевая или литий-кобальт-марганцевая шпинель (LiMn2O4, LiNiCoMnO2) и др. Технология производства Li-ion элементов постоянно совершенствуется, в результате чего повышается безопасность их эксплуатации, и улучшаются характеристики.
Li-ion элементы питания имеют высокую удельную энергоемкость, что позволяет вмещать в АКБ меньших размеров и массы больше энергии. Также они отличаются высокой токоотдачей и имеют следующие особенности:
- чувствительность к глубокому разряду и перезаряду;
- диапазон рабочих температур от -20 до +60 °С;
- низкий саморазряд – <10% в месяц;
- легкий вес в сочетании с высокой емкостью;
- незначительное снижение емкости при хранении и эксплуатации – до 10% в год;
- ресурс с сохранением 80% емкости – 500–1000 полных циклов заряд-разряд;
- допустимое напряжение в процессе работы – от 2,8 до 4,2 В, номинальное – 3,6 или 3,7 В.
Особенности элементов питания LiFePO4
Литий-железо-фосфатные аккумуляторы в роли материала катода используются литий-феррофосфат LiFePO4. Они тяжелее, чем остальные литий-ионные модели идентичной емкости. Также они имеют меньшее номинальное напряжение – 3–3,3 В. Главными их преимуществами выступает большее число рабочих циклов заряд-разряд (свыше 2000), химическая и термическая стабильность, способность без проблем работать на морозе, меньшее время заряда и повышенная безопасность эксплуатации.
С момента выпуска первой промышленной партии в 2006 году они считаются лучшими из силовых аккумуляторов. Принцип их действия базируется на применении электродов нано-масштаба и обмене ионами между электродами, который обеспечивается путем увеличения их активной поверхности.
Диапазон допустимых температур у элементов питания типа LiFePO4 составляет от-30 до +50 °С, саморазряд – до 3% в год. Удельная энергоемкость у них на 14% ниже, чем у моделей класса Li-ion. Напряжение в процессе разряда остается практически неизменным. Поэтому по техническим характеристикам аккумы типа LiFePO4 считаются лучшим выбором. Но они не подходят для использования в ситуациях, когда первостепенную роль играет минимизация веса и размеров аккумуляторной батареи.
Сравниваем LiFePO4 и Li-ion, что лучше
Для наглядного сравнения Li-ion и LiFePO4 аккумуляторов рассмотрим и сопоставим их основные характеристики. В таблице приведены их усредненные значения. Точные характеристики элементов питания зависят от бренда производителя и указаны в технических паспортах (datasheet).
Параметр оценки | Li-ion | LiFePO4 |
Номинальное напряжение | 3,6–3,7 В | 3–3,3 В |
Диапазон рабочих напряжений | 2,8–4,2 В | 2–3,6 В |
Диапазон рабочих температур | От -20 до +60 °С, но желательно – от +15 до +25 °С. | От-30 до +50 °С. |
Срок службы | 500–1000 циклов | Более 2000 циклов (до момента сохранения 80% исходной емкости) |
Временное снижение емкости и токоотдачи на морозе | Значительное | Незначительное |
Время зарядки | ≈8 часов | ≈4 часа |
Энергоемкость (удельная) | Выше | Ниже |
Пожаробезопасность | Ниже | Выше |
Цена | Ниже | Выше |
Эффект памяти | Не наблюдается | Не наблюдается |
Устойчивость к перезаряду, способность выдерживать критические напряжения | Меньше | Больше |
Подверженность деградации | Выше, особенно при работе на больших токах и при несоблюдении оптимальных температур эксплуатации и хранения. | Меньше |
Характеристики АКБ с параметрами 36 В, 12 Ач | Масса – 3 кг, разрядный ток – до 12 А, выдаваемая мощность – до 432 Вт, пиковая – 864 Вт. | Масса – 5,5 кг, разрядный ток – до 35 А, выдаваемая мощность – до 1260 Вт, пиковая – 2160 Вт. |
Типоразмеры | Разные, стандартизированные. Самые популярные – цилиндрические «банки» форм-фактора 18650. | Бывают разных размеров. Производятся в форме призмы, цилиндра и в виде пакетов. |
Выводы: LiFePO4 или Li-ion, что лучше?
Какой тип элементов питания лучше использовать в конкретном случае – зависит от выдвигаемых к ним требований и условий предстоящей эксплуатации. В большинстве случаев оптимальным выбором становятся литий-ионные аккумуляторы. Они дешевле, выигрывают по легковесности и при щадящей эксплуатации имеют ресурс около 1000 циклов. Но для более жестких условий эксплуатации (например, для езды на электровелосипеде при низких температурах) стоит выбрать LiFePO4.
Такие аккумуляторные батареи сочетают в себе все достоинства литий-ионных АКБ и лишены их недостатков. Они без ущерба для ресурса переносят пиковые тока нагрузки и заряда, менее склонны к естественной деградации, имеют минимальный саморазряд, большой диапазон рабочих температур и более 2000 циклов заряд-разряд до потери емкости на 20%. Поэтому в плане выносливости и долговечности LiFePO4 батареи выигрывают у остальных литий-ионных АКБ. Но весят литий-железо-фосфатные АКБ больше, чем аналогичные им литий-ионные батареи.
Резюме: Чтобы сделать выбор в пользу LiFePO4 или Li-ion накопителей энергии, нужно правильно расставить свои приоритеты и учесть особенности дальнейшего использования батарей.
Читайте в нашей предыдущей статье о том, как снизить риски при езде на электровелосипеде со скоростью свыше 50 км/ч.
Полное руководство по батареям LiFePO4
Что такое батарея LiFePO4?
Аккумулятор LiFePO4 — это один из типов литиевых аккумуляторов. Полное название: литий-ферро (железо) фосфатная батарея , также называемая для краткости LFP . В настоящее время это самая безопасная, экологически чистая и долговечная литий-ионная батарея.
Ниже приведены основные характеристики и преимущества:
Безопасность —— В отличие от других литий-ионных аккумуляторов, термостабильный аккумулятор LiFePO4 не имеет риска теплового разгона, что означает отсутствие риска воспламенения или взрыва.
Аккумулятор LiFePO4 не сгорит, пока его температура не достигнет 500 °C, в нашем аккумуляторном блоке с тройной защитой отсутствует риск воспламенения.
Экологичность —— Железо — распространенный металл, а никель и кобальт — ограниченные металлы. Они дороги и требуют тщательного обращения и переработки.
Сверхдлительный срок службы —— Химическая стабильность, чрезвычайно прочная кристаллическая структура фосфата железа делает батарею LiFePO4 неразлагаемой. Во время зарядки и разрядки он не тускнеет под непрерывным действием ионов лития.
Теперь срок службы батареи LiFePO4 может достигать более 6000 раз при обычных условиях.
Для получения дополнительной базовой информации вы также можете обратиться к Википедии.
Литий-железо-фосфатная батарея
Применение батареи LiFePO4
Солнечная и возобновляемая промышленность
Батарея LiFePO4 идеально подходит для систем хранения энергии (ESS), таких как солнечные и другие возобновляемые системы. Потому что батарея LiFePO4 безопасна, эффективна и имеет сверхдолгий срок службы.
В развитых странах батарея LiFePO4 стала самой популярной аккумуляторной батареей нового поколения.
Для замены оригинальных свинцово-кислотных аккумуляторов всегда выбираются различные аккумуляторные блоки на 12 В, 24 В и 48 В.
Для малых солнечных систем
Батарея MonoBlock LiFePO4 является хорошим выбором для небольших солнечных систем , таких как 12 В/24 В 200 Ач или выше до 48 В 300 Ач.
Например, батарея BattleBorn 12,8 В имеет тот же корпус, что и оригинальная свинцово-кислотная батарея, и ее можно заменить или модернизировать напрямую.
Батарея BattleBorn 12V100Ah LiFePO4
Для больших и коммерческих солнечных систем
Для больших систем хранения солнечной энергии Например, 50 кВтч, модульная батарея LiFePO4 будет более подходящей.
Модульная батарея LiFePO4 представляет собой тип батареи серверной стойки, масштабируемой до 50 кВтч в одной группе, и можно параллельно использовать несколько групп. Он также более стабилен из-за продвинутой BMS.
Модульная батарея 48V100Ah
LiFePO4 для жилой солнечной системы
Другой популярный выбор для домашней солнечной батареи относится к типу «Power Wall». Большим отличием является красивый внешний вид, поэтому его можно вписать в интерьер.
youtube.com/embed/QjpqZ1Wmjyk?feature=oembed&enablejsapi=1&origin=https://sunonbattery.com» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»> Как правильно выбрать аккумулятор LiFePO4 для ваших приложений?
Телекоммуникационная базовая станция
Модульная батарея LiFePO4 48 В более популярна для больших систем накопления энергии (ESS), используемых в базовых станциях связи.
С развитием технологии литий-ионных аккумуляторов, благодаря их высокой плотности энергии, высокой стабильности, высокотемпературным характеристикам, сверхдлительному сроку службы, экологичности и другим преимуществам, аккумуляторы LiFePO4 находят все более широкое применение.
Неблагоприятные условия окружающей среды и влажность оказывают значительное влияние на стабильность работы базовых телекоммуникационных станций. Поэтому исправная батарея очень важна для стабилизации сетевого сигнала. Именно здесь вступают в действие аккумуляторы LiFePO4. Кроме того, наличие технологии 5G будет стимулировать спрос на батареи LiFePO4 для базовых станций связи. По мере снижения стоимости литий-ионных батарей батареи LiFePO4 постепенно становятся более экономичным вложением средств для телекоммуникационных вышек.
Аккумулятор LiFePO4 для телекоммуникаций
В настоящее время в Китае большинство телекоммуникационных станций модернизированы до аккумуляторов LiFePO4. Мы также гордимся тем, что принимаем участие в программе.
ИБП и резервное питание
Для систем ИБП используются традиционные свинцово-кислотные батареи по низкой цене. Кроме того, они имеют чрезвычайно высокие мгновенные разрядные токи. И они подходят для низкотемпературного разряда.
В этих аспектах батареи LiFePO4 не лучше, чем свинцово-кислотные батареи.
Преимущество аккумуляторов LiFePO4 в том, что их срок службы в 8 раз больше, чем у свинцово-кислотных аккумуляторов.
Срок службы особенно важен в регионах , где питание может отключаться несколько раз в день .
Тогда система резервного питания фактически становится системой хранения с глубоким циклом, больший срок службы означает более длительный срок службы.
Как правило, свинцово-кислотные батареи необходимо заменять через 3-4 года, а период замены батарей LiFePO4 составляет 9-10 лет или даже 15 лет.
Конечно, если вы находитесь в местности, где перебои с электроэнергией случаются редко, всего несколько раз в год, а значит банк аккумуляторов плавает на 9В 9% случаев хорошим выбором будет свинцово-кислотный аккумулятор. Батарея
LiF4PO4 для системы
UPS В одном из условий, там также требований батареи LiFePO4 высокого тарифа городские . Для этих систем ИБП в этих центральных деловых районах, несмотря на то, что стоимость высокопроизводительной батареи LiFePO4 высока, но по сравнению со стоимостью помещения все же стоит сэкономить больше площади.
Тележки для гольфа и низкоскоростные транспортные средства
Теперь многие низкоскоростные транспортные средства, такие как тележки для гольфа, патрульные тележки и туристические тележки, используют батареи LiFePO4 вместо батарей Trojan Motive.
Аккумулятор LiFePO4 легче, быстрее и лучше работает при высоких температурах.
Электромобили
Высокопроизводительная батарея LiFePO4 используется в электромобилях из-за ее безопасности. BYD использует свои отсеки для лопастей в новой серии «HAN», автомобилях династии.
Система видеонаблюдения и безопасности
В системе мониторинга безопасности роль аккумуляторной батареи аналогична ИБП в качестве системы резервного питания на случай отключения электроэнергии.
Дом на колесах, Дом на колесах, Дом на колесах, Морской, Лодки
Поскольку рекомендуемый ток заряда/разряда составляет 0,5°C для аккумуляторов LiFePO4, он намного выше, чем 0,2°C для свинцово-кислотных аккумуляторов. Аккумуляторы LiFePO4 больше подходят для этих приложений, чем свинцово-кислотные.
Сверхдлительный срок службы аккумуляторов LiFePO4 также является огромным преимуществом, поскольку аккумуляторная система циклически проходит через глубокую зарядку и разрядку.
Каковы важные параметры батареи LiFePO4?
На что следует обратить внимание при выборе аккумулятора LiFePO4? Каковы важные параметры батареи LiFePO4? Как правильно выбрать аккумулятор?
Ниже приведены важные параметры:
- Напряжение аккумулятора
- MAX Зарядка ток
- MAX -разгрузка. Правильно заряжать аккумулятор LiFePO4?
Процесс зарядки аккумуляторов LiFePO4 подобен свинцово-кислотным аккумуляторам. Его также можно разделить на три этапа.
Постоянный ток (CC) Зарядка:
Постоянный зарядный ток, напр. 0,5C, напряжение постоянно увеличивается во время зарядки, достигая максимального напряжения. (Например, 14,6 В)
Постоянное напряжение (CV) Зарядка:
Постоянное напряжение, ток медленно снижается до уровня ниже 0,05C.
Подзарядка:
Эту часть также можно назвать подзарядкой, но для батарей LiFePO4 подзарядка не требуется.
Если свинцово-кислотные аккумуляторы не достигают 100% SOC, на пластинах произойдет сульфатация. Это приведет к потере емкости.
Но аккумулятор LiFePO4 не надо заряжать до 100%, сульфатации нет. Наоборот, если батарея LiFePO4 перезаряжена, слишком много ионов лития будет накапливаться на одном конце электрода, что приведет к утечке электронов.
Наилучший цикл заряда/разряда для LiFePO4 аккумулятора составляет от 10% до 90%, но, по моему мнению, достаточно от 5% до 95%.
Ток заряда
Зарядный ток аккумуляторов LiFePO4 рекомендуется поддерживать на уровне ниже 0,5°С, так как перегрев из-за быстрой зарядки может отрицательно сказаться на аккумуляторе. Хотя ограничение по току для вашей батареи 1С и выше.
Свинцово-кислотные аккумуляторы обычно рекомендуется заряжать при температуре ниже 0,2°C.
Напряжение заряда
Рекомендуемое напряжение заряда батареи LiFePO4 составляет от 14,0 В до 14,6 В при 25 ℃, что означает от 3,50 В до 3,65 В на элемент. Лучшее рекомендуемое напряжение заряда составляет 14,4 В, что составляет 3,60 В на элемент. По сравнению с 3,65 В на элемент емкость уменьшается лишь немного, но у вас будет намного больше циклов.
Если напряжение батареи превышает допустимое, немедленно прекратите зарядку. Даже если в вашей BMS есть отсечка защиты, лучше ее не срабатывать.
Аккумулятор LiFePO4 не требует подзарядки.
Если зарядное устройство имеет настройку плавающего напряжения, рекомендуется установить плавающее напряжение на уровне 13,6 В. Тогда это не окажет зарядного эффекта на батарею.
Температура зарядки
Диапазон температур зарядки для аккумуляторов LiFePO4 составляет от 0°C до 55°C.
Не рекомендуется заряжать ниже 0°С, теоретически допускается небольшой ток от 0,05С до 0,1С. Однако зарядка при температуре ниже 0°C приведет к кристаллизации ионов лития, что снизит эффективную емкость. Поэтому, если в этом нет необходимости, не заряжайте аккумулятор при температуре ниже 0°C.
Существует усовершенствованный тип низкотемпературной батареи LiFePO4 со встроенным самонагревом, который можно заряжать при температуре около -10°C.
BMS контролирует внутренний нагрев батареи до 5-10°C, что позволяет заряжать батарею.
Существуют также специальные низкотемпературные литиевые батареи, которые можно заряжать при температуре -20°C, но их срок службы недостаточен.
Зарядка последовательно
Перед последовательным подключением аккумуляторов LiFePO4 рекомендуется полностью зарядить все аккумуляторы, чтобы обеспечить высокую стабильность каждой аккумуляторной батареи. Поскольку цепь отключается, когда одна батарея достигает высокого или низкого напряжения, тем временем в других батареях может оставаться энергия.
Регулярно проверяйте напряжение батареи, чтобы поддерживать разность напряжений в пределах 50 мВ (0,05 В), это эффективно продлит срок службы батареи.
Если разница в напряжении батареи велика, вы можете рассмотреть возможность балансировки батареи.
Подробнее о зарядке см. ниже:
Какие существуют типы аккумуляторов LiFePO4?
Существует множество различных типов аккумуляторов LiFePO4 не только по размерам и применению, но и по элементам аккумуляторов.
Существуют различные формы аккумуляторных элементов и различные классы тока аккумуляторных элементов LiFePO4.
Подробнее см. ниже:
Что такое хорошая BMS для аккумуляторной батареи LiFePO4?
Хорошая BMS должна хорошо выполнять работу по защите и иметь необходимые функции, которые вам нужны!
Базовая BMS также называется платой защиты (PCB), но теперь расширенная BMS имеет больше функций, как показано ниже:
Защита от перегрева
Smart BMS-Балансировка ячеек
Модуль связи
Модуль Bluetooth
Электронный переключатель
Модуль самонагрева
Модуль GPSДля получения дополнительной информации:
Как производится аккумулятор LiFePO4?
Производство аккумуляторов LiFePO4 можно в основном разделить на 2 части: производство аккумуляторных элементов и сборка, что означает сборку аккумуляторных элементов в различные окончательные аккумуляторные блоки, которые мы используем.
youtube.com/embed/snr-haDIpF0?feature=oembed&enablejsapi=1&origin=https://sunonbattery.com» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»>
Аккумулятор MonoBlock LiFePO4 вместо свинцово-кислотного аккумулятора
В настоящее время многие люди выбирают аккумулятор LiFePO4 вместо свинцово-кислотного из-за сверхдлительного срока службы и высокой постоянной рабочей мощности.
Да, аккумулятор LiFePO4 является хорошей заменой свинцово-кислотному аккумулятору в большинстве случаев, поскольку напряжение аналогично.
Рабочее напряжение системы свинцово-кислотных аккумуляторов всегда составляет 12 В, 24 В, 48 В и выше. Аккумулятор
LiFePO4 имеет напряжение 3,2 В на элемент, поэтому может быть много решений, таких как 12,8 В, 25,6 В, 48,0 В, 51,2 В и выше.
Один аккумуляторный блок с 4 отдельными элементами LiFePO4, соединенными последовательно, имеет напряжение 12,8 В, что близко к 12 В, напряжению популярных 6-элементных свинцово-кислотных аккумуляторов.
Напряжения все еще находятся в диапазоне существующих зарядных устройств, контроллеров, инверторов. Таким образом, аккумуляторный блок LiFePO4 хорошо подходит для замены оригинальных свинцово-кислотных аккумуляторов без каких-либо дополнительных изменений. А также в системах 24В, 48В и выше.
Наша батарея MonoBlock LiFePO4 предназначена для непосредственной замены оригинальной свинцово-кислотной батареи не только с таким же напряжением, но и в тех же контейнерах.
Обратите внимание, SYNERTAC является зарегистрированным товарным знаком Sunon Battery.
Сверхдлительный срок службы
По сравнению со свинцово-кислотными батареями срок службы батареи LiFePO4 более чем в 8 раз превышает срок службы свинцово-кислотных батарей с глубоким циклом.
Типичное рекомендуемое значение DOD (глубина разряда) для аккумуляторов LiFePO4 составляет от 80% до 90%. Это намного выше 50%, что рекомендуется для свинцовых аккумуляторов глубокого цикла. На самом деле, полезная емкость батареи LiFePO4 в 1,8 раза больше, чем у свинцово-кислотной батареи глубокого цикла при том же ампер-часе.
Даже одна батарея LiFePO4 намного дороже, чем свинцово-кислотная батарея, но в долгосрочной перспективе батарея LiFePO4 на самом деле дешевле. Срок службы батареи LiFePO4 может достигать 3000-6000 раз. Если рассматривать на 5 лет, 10 лет или даже больше, батарея LiFePO4, без сомнения, лучший вариант.
Безопасный и стабильный
Благодаря химической и термической стабильности литий-железо-фосфата показатели безопасности аккумуляторов LiFePO4 эквивалентны свинцово-кислотным аккумуляторам.
Также имеется BMS для защиты аккумуляторной батареи от перенапряжения, пониженного напряжения, перегрузки по току и т. д., защита от перегрева. Благодаря тройной защите аккумулятор LiFePO4 безопасен.
Благодаря защите BMS батарея LiFePO4 может быть безопаснее, чем свинцово-кислотная батарея, потому что не будет перезаряда или перегрева.
Не требует обслуживания
Не требует обслуживания.
Аккумуляторы VRLA по-прежнему требуют надлежащего обслуживания и эффективного контроля напряжения и тока для достижения наилучших рабочих условий и срока службы. Между тем, батареи LiFePO4 не требуют обслуживания благодаря защите BMS.
Более того, наша модульная батарея LiFePO4 оснащена микросхемой контроля данных о напряжении, силе тока и температуре. BMS самостоятельно обнаружит любое ненормальное состояние, тем самым избегая потенциальных проблем на самом раннем этапе.
Легче
Батареи LiFePO4 весят менее половины веса свинцово-кислотных батарей, что экономит трудозатраты и затраты времени на установку, замену и техническое обслуживание.
Например, одна батарея AGM глубокого разряда 12 В 100 Ач весит около 30 кг, а батарея LiFePO4 12,8 В 100 Ач — всего 12 кг.
Высокая скорость приема заряда
Эффективность зарядки LiFePO4-аккумуляторов составляет более 96-99% по сравнению с 80-90% для свинцово-кислотных аккумуляторов. Это означает, что гораздо меньший процент энергии теряется.
В случае солнечной системы это означает, что экономится больше энергии. Иногда может быть критично, хватит ли мощности, сможет ли система работать постоянно.
Кроме того, батарея LiFePO4 может быть заряжена более чем на 90% в течение 2 часов, в то время как свинцово-кислотная батарея всегда требует 8 часов и более.
Высшая сила | скорость разряда | Ограничение по току
Для накопителя энергии максимальный постоянный ток разряда батареи LiFePO4 составляет 0,5–1 °C, а для свинцово-кислотной батареи — всего 0,1–0,3 °C. В противном случае срок службы свинцового аккумулятора значительно сократится.
Таким образом, мощные приборы или инверторы могут легко работать с батареями LiFePO4 и могут быть ограничены при использовании свинцовых батарей.
Но есть еще одна вещь, о которой вы должны позаботиться. Когда ток превышает предел BMS, батарея LiFePO4 разорвет цепь, чего не свинцово-кислотная батарея.
Например, если инвертор вашей солнечной системы имеет мощность 5 кВт и систему 48 В 100 Ач, системы с LiFePO4 и свинцово-кислотными батареями не будут отключать подачу электроэнергии.
Но если с инвертором 6кВт, то общий ток достигает 117А, что превышает 100А(1С). Аккумулятор LiFePO4 отключит цепь, если 100 А является ограничением по току. Вы должны обновить аккумулятор до более высокого тока или большей емкости. Или занизить инвертор.
Это также происходит в электроприборах, таких как тихоходные транспортные средства. Для двигателей существует пиковая мощность с гораздо более высоким током, чем номинальная мощность, ограничение тока должно быть снято.
Хорошо работает при высоких температурах
Аккумулятор LiFePO4 лучше переносит высокие температуры.
При комнатной температуре 50°C срок службы свинцово-кислотных аккумуляторов значительно сокращается, в то время как аккумуляторы LiFePO4 не оказывают существенного влияния.
Аккумуляторы LiFePO4 могут нормально работать при температуре 50°C.
Слабые стороны: Запрещается заряжать при температуре ниже 0 °C.
Все литиевые батареи не рекомендуется заряжать при температуре ниже 0°C.
Вот почему мы разработали решение для внутреннего самонагрева. Этот раствор можно заправлять при комнатной температуре выше -10°C, адаптированной к холодным погодным условиям.
Если температура ниже -20°C, требуются специальные материалы ячеек, но срок службы по-прежнему не идеален. Срок службы при -20°C всегда составляет около 300~400 циклов.
Батарея Victron в холоде
Батарея LiFePO4 по сравнению с другими литий-ионными батареями
Батарея LiFePO4 намного безопаснее
LiFePO4 обладает превосходной термической и химической стабильностью, что делает ее самой безопасной технологией литиевых батарей. Он не взорвется даже в случае внутреннего короткого замыкания.
NMC и другие литиевые батареи с большей вероятностью нагреваются в процессе зарядки, что приводит к тепловому разгону, что может привести к взрыву.
Гораздо более длительный срок службы
Технически доказано, что литий-железо-фосфат имеет наименьшую скорость потери емкости, поэтому эффективная емкость снижается медленнее и имеет более длительный срок службы.
В тех же условиях срок службы батареи LiFePO4 на 50 % больше, чем у батареи NMC.
Более экологичные
Аккумуляторы LiFePO4 изготовлены из нетоксичных материалов, таких как железо, графит и медь, которые легко перерабатываются.
Экологичный аккумулятор LiFePO4
Аккумуляторы LiFePO4 не содержат никель или кобальт, оба из которых являются ограниченными и дорогими металлами.
Более экономичный
В стационарных системах хранения энергии все больше людей выбирают батареи LiFePO4 из-за их безопасности, более длительного срока службы и экологичности.
С точки зрения цены, LiFePO4 имеет большое преимущество перед NMC из-за популярности материалов. Особенно для больших систем хранения энергии батарея LiFePO4 лучше, чем элементы NMC или другие литиевые батареи.
Недостаток: Низкая плотность энергии
Энергоемкость аккумулятора LiFePO4 ниже, чем у аккумулятора NMC, что означает, что вес выше при той же емкости.
В приложениях, где важен вес, таких как небольшие мобильные электронные устройства, такие как сотовые телефоны, ноутбуки и планшеты, будет существенный недостаток.
Другие
Как разрядить батарею LiFePO4?
Пределы разрядки не так уж велики по сравнению с зарядкой.
Но очень важно проверить ограничение тока/мощности разряда, чтобы убедиться, что оно может поддерживать ваши приборы.
Также рекомендуется, чтобы ток разряда был ниже 0,5°C во избежание перегрева.
Не разряжайте батарею, рекомендуется держать не менее 5% емкости батареи.
Как установить
Аккумуляторы LiFePO4 доступны в различных комбинациях и типах клемм.
Необходимо внимательно прочитать инструкции производителя.
Батарея 12 В MonoBlock LiFePO4 является заменой свинцово-кислотной батареи, клемма такая же, как у свинцовой батареи, и соединение также аналогичное.
Его можно установить в любом направлении, и обратите внимание, что фактическое напряжение 12-вольтовой батареи LiFePO4 составляет 12,8 В.
Хотя модульные батареи LiFePO4 48 В устанавливаются на специальные стойки, рекомендуется следовать инструкциям по установке.
Как обслуживать
Требует минимального обслуживания.
При желании можно проверять напряжение раз в месяц или несколько месяцев.
Контроль зарядного напряжения и тока, хорошо, что BMS уже контролирует. Если у вас есть доступ к настройкам батареи BMS, вы можете немного изменить параметры, чтобы батарея работала лучше в зависимости от ваших условий.
Контроль разрядного напряжения и тока под контролем BMS.
Справочник по батареям Essential LiFePO4
Если вы ищете батареи для своего дома на колесах, лодки, каравана или домашней солнечной системы, может быть трудно решить, какой тип лучше всего подходит для этого. Принимая во внимание бюджет, у вас может возникнуть соблазн срезать углы и купить более дешевые батареи, которые могут работать в краткосрочной перспективе, но требуют более частой замены, поэтому в долгосрочной перспективе они будут стоить дороже.
Существуют также факторы окружающей среды, которые вы, возможно, захотите принять во внимание. Некоторые батареи производят вредные побочные продукты, которые при утилизации оказывают пагубное воздействие на экосистему. Это усиливается более дешевыми свинцово-кислотными батареями с коротким жизненным циклом по сравнению с лучшими литиевыми батареями, которые могут работать в 8 раз дольше.
Что, если мы скажем вам, что при выборе аккумулятора LiFePO4 учитываются соображения производительности, бюджета и защиты окружающей среды? В этом руководстве мы расскажем вам обо всем, что вам нужно знать, когда речь заходит о мире литий-железо-фосфатных аккумуляторов, включая все, начиная с различий между LiFePo4 и литий-ионными аккумуляторами, как они работают и что они из себя представляют. используется для.
В первом разделе будут рассмотрены некоторые часто задаваемые вопросы о мире LiFePO4. Затем мы перейдем к некоторым его ключевым характеристикам, его применению и, наконец, к тому, как правильно за ним ухаживать.
Мы надеемся, что это руководство познакомит вас с ноу-хау, которые вам понадобятся, когда дело доходит до выяснения того, какой тип батареи купить для вашего дома на колесах, автономных приборов и гольф-каров.
Итак, без лишних слов, давайте сразу к делу.
Что такое батарея LiFePO4?
Аккумуляторы LiFePO4 состоят из литий-железо-фосфата и также называются LFP. Это аккумуляторная батарея и литий-ионный вариант.
Если вы хотите вникнуть в мельчайшие подробности, когда дело доходит до его химического состава, то он состоит из литиевого железа в качестве материала катода, через который проходит ток, и углерода в качестве анода, через который уходит ток.
Разница между литий-ионом и литий-железофосфатом
Поскольку оба содержат литий, насколько они могут различаться?
Однако между ними есть некоторые ключевые различия. Во-первых, литий-ионные аккумуляторы имеют более высокую плотность энергии — это означает, что они могут удерживать больше энергии. Говорят, что литий-ион удерживает от 150 до 200 ватт на кг, а литий-железо-фосфат удерживает около 90-120.
Первый вариант лучше всего подходит для устройств, которым требуется небольшой сверхлегкий накопитель энергии — например, аккумуляторы портативных устройств для ноутбуков и телефонов, где обычно можно найти литий-ионные аккумуляторы. Более высокая плотность энергии литий-иона также делает их менее стабильными при экстремальном заряде и разряде.
LFP, с другой стороны, лучше всего подходит для более тяжелых устройств с высокими скоростями заряда и разряда и там, где важна максимальная безопасность, небольшое снижение плотности энергии не так важно для использования в лодочных караванах и автодомах, поскольку LFP настолько намного легче, чем старая свинцово-кислотная технология, которую они заменяют.
Опасны ли батареи LiFePO4?
Этот вопрос часто задают, наряду с вопросом «взорвется ли моя литий-железо-фосфатная батарея?»
Чтобы ответить на вопрос, по сравнению с литий-ионными батареями литий-железо-фосфатные батареи значительно безопаснее. Поскольку литий-ионный аккумулятор может удерживать больше энергии, в сочетании с более низким тепловым разгоном используемого химического состава повышается вероятность его нестабильности при перезарядке или чрезмерной нагрузке.
LiFePO4, с другой стороны, имеет более низкую плотность энергии и лучше всего подходит для тяжелых условий эксплуатации, таких как работающие инверторы или электрические силовые установки. Они также не содержат токсичных тяжелых металлов и не производят опасных побочных продуктов.
Различные химические составы лития имеют разные температуры выхода из-под контроля, а более высокая допустимая температура означает более высокую стабильность и безопасность. Посмотрите на сравнение между различными типами литиевых батарей и их температурами ниже:
Таким образом, если вы правильно ухаживаете за своими батареями, LiFePO4 вряд ли причинит какой-либо вред. Повышение безопасности, предлагаемое LFP по сравнению с другими типами литий-ионных химических элементов, является основным фактором, по которому LFP является предпочтительным аккумулятором для хранения энергии в домах и жилых помещениях.
Как работает батарея LiFePO4?
По данным Battery University, ионы, движущиеся от анода и катода, позволяют батареям работать. Теоретически это постоянное движение должно держать ваши батареи в рабочем состоянии вечно. Однако, если принять во внимание количество циклов (зарядок), которым подвергается аккумулятор, а также скорость зарядки и разрядки, аккумулятор начинает стареть, что происходит со всеми аккумуляторами.
Литий-железо-фосфатные батареи полностью отличаются от свинцово-кислотных или AGM-аккумуляторов, в которых химический состав предпочитает находиться в частично заряженном состоянии, а не полностью заряженном. Это делает их гораздо более подходящими для отдыха с глубоким циклом и использования солнечных батарей, чем традиционные батареи.
Вы можете продлить срок службы своих батарей LiFePO4 при должном уходе и небольшом понимании (именно для этого мы и здесь!)
Как долго служат батареи LifePO4?
Варианты с литий-ионными аккумуляторами обычно служат дольше, чем их аналоги со свинцово-кислотными аккумуляторами и абсорбирующим стекломатом (AGM). При правильном уходе и обслуживании, о которых вы можете прочитать подробнее в следующем разделе, вы можете рассчитывать на то, что батареи LiFePo4 прослужат десятилетиями.
Количество циклов, которые прослужит ваша батарея, зависит от того, для чего она используется — уточните точное количество у вашего поставщика или производителя. Вы можете ожидать, что модели высшего класса обеспечат вам более 3000–6000 циклов за весь срок службы, прежде чем их емкость начнет значительно снижаться, превысив 80% исходной емкости.
Один цикл — это один разряд и один заряд. Если вы делаете это один раз в день, это означает, что 2000 циклов прослужат вам 5,4 года! Это типичный гарантийный срок качественного поставщика.
Аккумуляторы LiFePO4 могут обеспечить около 3000-6000 циклов, если диапазон рабочего напряжения уменьшен на 0,2 В на элемент.
Купите ассортимент прямо сейчас!
Давайте сравним это со свинцовыми батареями. LiFePO4 в подавляющем большинстве случаев превосходит его по долговечности, а свинцово-кислотные разновидности обычно обеспечивают всего около 200-300 циклов. Причина их относительно коротких циклов связана с тем, как его электроды и активные материалы меняются по мере использования.
Как и в случае со всеми батареями, это зависит от того, насколько хорошо вы за ними ухаживаете. Свинцово-кислотные аккумуляторы могут быть повреждены гораздо быстрее, если их плохо обслуживать и оставлять частично заряженными в течение длительного периода времени.
Как заряжать аккумуляторы LiFePO4?
Если вам интересно, как заряжать аккумулятор LiFePO4, сохраняя его в отличном состоянии, то при работе со всеми литий-ионными аккумуляторами следует придерживаться одного практического правила: частичная зарядка и частичная разрядка . Когда дело доходит до аккумуляторов, вы можете посмотреть на их срок службы с точки зрения глубины разряда (DoD).
Глядя на график выше, мы видим, что частичная разрядка приводит к большему количеству циклов, чем может дать батарея LiFePO4.
В основном это означает, что нельзя допускать полной разрядки аккумулятора , и в идеале не следует заряжать его до полной емкости . Полная зарядка и оставление полностью заряженной батареи, когда она не используется, ускорит процесс износа и старения батареи.
Вам также понадобится зарядное устройство , специально разработанное для типа аккумулятора, который вы хотите зарядить. Точно так же зарядное устройство LiFePO4 также будет заряжать только литий-железные батареи, поскольку оно настроено на определенное напряжение элемента.
Это связано с тем, что литий-ионные аккумуляторы заряжаются при другом напряжении, чем литий-железо-фосфатные аккумуляторы.
Что делает система управления батареями?
Система управления батареями (BMS) вашего LiFePO4 (если она поставляется с ней) по сути является хранителем и защитником вашей системы батарей.
A BMS контролирует:
- температуру вашей батареи
- ограничивает вашу батарею от повышенного и пониженного напряжения
- защищает вас от перегрузки по току и короткого замыкания
- и, наконец, предотвращает дисбаланс ячеек за счет управления напряжением заряда ячеек.
Лучше всего выбрать аккумуляторную систему с BMS, чтобы обеспечить вашу безопасность при использовании ваших приборов. BMS защищает элементы от повреждения, отключая аккумулятор до того, как произойдет повреждение или опасность.
Все наши батареи LiFePO4 поставляются с системой управления батареями (BMS) для защиты батареи. Серия HD позаботится об этом молча, в то время как серия Novel также информирует вас обо всех жизненно важных показателях вашей батареи, записывая и сообщая вам о любых предупреждающих событиях во время использования.
Просмотрите наш ассортимент прямо сейчас!
Для чего используются батареи LiFePO4? Аккумуляторы
LFP подходят для широкого спектра применений. В частности, они отлично подходят для активного отдыха, когда требуется энергия в течение длительного периода времени, особенно при периодической подзарядке, например, в автономных и солнечных приложениях. Они очень подходят для постоянной работы во всех состояниях частичного заряда.
Некоторые распространенные области применения включают:
- Дома на колесах/автодома/дома на колесах
- Лодки/каюты,
- В качестве аккумуляторов для солнечных систем для дома
- Для жизни вне сети
Можно ли использовать LiFePO4 в автомобилях?
Как правило, они не подходят в качестве стартерных аккумуляторов для обычных автомобилей. Это связано с тем, что они требуют высоких пусковых токов для запуска двигателя, а постоянная зарядка генератора сокращает срок службы батареи (если не используется подходящая дополнительная система управления, которая обычно используется на лодках и домах на колесах).
Машины скорой помощи и аварийно-спасательные машины с дополнительным оборудованием имеют большое преимущество, особенно при питании сетевых инверторов от вспомогательного аккумуляторного блока.
Основные характеристики
Что отличает эту новую технологию от других аккумуляторов? В этом разделе мы обсудим некоторые особенности, которые делают LiFePO4 тем, чем они являются.
Высокая температура выхода из строя и оптимальная плотность энергии LFP делают их самой безопасной и популярной системой литий-ионных аккумуляторов. Интегрированная система BMS от Polinovel избавляет от проблем при установке, связанных с неправильным подключением и неисправностью проводки отдельных систем BMS. Наконец, литий-железо-фосфат не выделяет взрывоопасных газов во время заряда или разряда, в отличие от свинцово-кислотных систем.
По сравнению с AGM и свинцово-кислотными аккумуляторами, литий-ионные аккумуляторы не только заряжаются быстрее, поскольку полная зарядка обычно занимает всего 2,5 часа в аккумуляторе емкостью 100 Ач при рекомендуемых скоростях зарядки, но также обеспечивают возможность периодической быстрой зарядки от полностью разряжается за 1 час. (возможна скорость заряда до 1C с небольшим сокращением общего срока службы батареи)
Когда дело доходит до эффективности свинцовых батарей по сравнению с литиевыми, выбор очевиден. Свинцово-кислотные батареи обычно сохраняют около 70-80% энергии, вырабатываемой за весь цикл зарядки. Однако при работе с верхним уровнем заряда 20% и в более жарком климате это может упасть до менее 60% энергии заряда, сохраняемой на этапе поглощения.
Это приводит к медленной зарядке, растрате солнечной энергии и увеличению времени работы двигателя при зарядке от генератора, перерасходу топлива и увеличению выбросов дыма и шума.
С другой стороны, литий-железо-фосфатные батареи хранят более 95-97% подаваемой энергии заряда и не имеют фазы поглощения, что обеспечивает сверхэффективное использование доступной энергии и удивительно быстрое время перезарядки.
Литий-железо-фосфатные батареи служат в 15 раз дольше, чем дешевые залитые свинцово-кислотные батареи FLA. При правильной настройке и глубине разряда 50% достигается более 6000 циклов. Для большинства людей вложения в литий продлят срок службы автомобиля, на котором они установлены!
В форме аккумуляторов для досуга они на 60 % легче эквивалентных свинцово-кислотных аккумуляторов, что делает их легким вариантом. Их сверхкомпактный размер позволяет увеличить вместимость и максимально использовать пространство. Таким образом, громоздкие аккумуляторы для досуга могут уйти в прошлое! Это жизненно важно для автофургонов и жилых автофургонов, где частой проблемой является контроль веса транспортного средства.
ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ: Литиевая батарея емкостью 300 Ач весит около 27 кг, но обеспечивает ту же ПОЛЕЗНУЮ ЭНЕРГИЮ, что и залитая свинцово-кислотная система емкостью 480 Ач, которая весит около 120 кг!!!
Производительность — Емкость свинцово-кислотных аккумуляторов обычно измеряется в течение 20 часов использования при низком уровне разрядки. например, батарея емкостью 100 Ач может обеспечивать ток силой 5 ампер в течение 20 часов. При использовании свинцово-кислотной технологии любое интенсивное использование значительно снижает доступную мощность.
Это связано с эффектом Пейкерта. Это описывает, как по мере увеличения скорости разряда свинцово-кислотная химия не «поспевает» за спросом, и доступная энергия намного меньше, чем заявленная мощность.
Например, нагрузка 100 А на типичной свинцово-кислотной батарее емкостью 100 Ач будет доступна только в течение менее 30 минут, прежде чем напряжение упадет ниже 10,5 В. обеспечивая около 45 Ач из заявленной емкости 100 Ач.
Литий-железо-фосфатные батареи не подвержены эффекту Пейкерта, независимо от скорости разряда. Именно это делает литий-ион особенно подходящим для приложений с высоким энергопотреблением в течение более длительных периодов времени, таких как двигатель электромобиля и инверторы с высоким энергопотреблением. Аккумулятор LFP емкостью 100 Ач всегда обеспечивает мощность 100 Ач. если брать на 5 ампер или 100 ампер. При этом напряжение остается удивительно стабильным.
Воздействие на окружающую среду и устойчивое развитие
Мы все можем внести свой вклад в сокращение нашего углеродного следа и безопасно утилизировать отходы, не нанося вреда нашей экосистеме. Еще одна фантастическая характеристика аккумуляторов LiFePO4 заключается в том, что они содержат нетоксичные и биоразлагаемые материалы. Железо и фосфат не выделяют токсичных газов при работе.
Они также не содержат тяжелых металлов, таких как кобальт или свинцово-кислотные батареи, которые могут вызвать загрязнение, если они вступят в контакт с природой при утилизации.
ПОЛЕЗНОЕ ЧТЕНИЕ:
- Европейская директива по батареям
- Руководство правительства Великобритании по батареям
Как ухаживать за аккумулятором LiFePO4
Вот несколько важных советов по обслуживанию, которые помогут увеличить срок службы аккумулятора и обеспечить его оптимальную работу на долгие годы:
Следите за температурой — убедитесь, что аккумулятор заряжается и хранится в оптимальных температурных условиях, поскольку жизненный цикл литий-ионных аккумуляторов сокращается в экстремально жарких или холодных условиях. Думайте о хранении на батарейках как о подходе, аналогичном тому, как вы храните еду — ваша еда может храниться дольше и не испортится, если вы будете хранить ее правильно!
Ключ к частичной зарядке — когда дело доходит до зарядки, убедитесь, что вы заряжаете и разряжаете аккумулятор только частично. 100% зарядка и разрядка ускоряют скорость выхода из строя вашей батареи, особенно в случае батарей LiFePO4. Согласно исследованиям Battery University, частичная разрядка и перезарядка снижают нагрузку на аккумулятор и продлевают срок его службы.
Правильное напряжение зарядки — соблюдайте рекомендуемое напряжение зарядки для вашей безопасности и максимального срока службы батареи.
Заключительные мысли. Новые технологии аккумуляторов
В поисках аккумуляторов для дома на колесах, лодок, караванов, солнечных аккумуляторов или гольф-мобилей вы, вероятно, столкнетесь с несколькими типами аккумуляторов; от наиболее распространенных жидких, свинцово-кислотных, AGM и гелевых аккумуляторов до ультрасовременных литиевых аккумуляторов — у вас есть из чего выбрать.
Хотя свинцово-кислотные аккумуляторы дешевле, они все чаще становятся менее эффективным вариантом для бытовой техники. из-за более низкой производительности и более высокой стоимости жизненного цикла.