Ličio baterijos įkrovimas švino rūgšties įkrovikliu: rizika

Kai kalbama apieličio akumuliatoriaus įkrovimas, saugumas yra svarbiausias prioritetas. Daugelis vartotojų, ieškančių patogumo ar sutaupyti išlaidų, dažnai klausia: "Ar galiu įkrauti ličio bateriją švino{0}}rūgštiniu įkrovikliu?"

Atsakymas yra galutinis Ne.Nors abu gali atrodyti kaip standartiniai maitinimo šaltiniai, ličio baterijų įkrovimui reikalingi algoritmai iš esmės skiriasi nuo naudojamų švino{0}rūgšties chemijai. Netinkamos įrangos naudojimas ne tik sutrumpins akumuliatoriaus veikimo laiką, bet ir gali sukelti rimtą gaisro pavojų.

Kad būtų užtikrintas saugumas,{0}}nesvarbu, ar dirbate standartiniais ličio{1}}jonais, ar specifiniaisLiFePO4 baterijaįkrovimas-svarbu suprasti šias technines spragas. Šis vadovas paaiškins, kodėlšvino{0}}rūgščių įkrovikliaiyra mirtinos ličio akumuliatoriams ir padeda pasirinkti tinkamą įkrovimo sprendimą jūsų sistemai.

Ar galite įkrauti ličio bateriją švino rūgšties įkrovikliu?

Visiškai nerekomenduojama to daryti-tai labai pavojinga!

Nors kai kuriose kritinėse situacijose gali pasirodyti, kad švino{0}}rūgštinis įkroviklisįkrauti ličio bateriją,įkrovimo algoritmaiir pagrindiniai jų techniniai principai yra visiškai skirtingi. Naudojant ašvino{0}}rūgštinis ličio akumuliatoriaus įkroviklis gali sukelti rimtų pasekmių.

1. Įkrovimo režimo (algoritmo) neatitikimas

• Ličio baterijos:Naudokite CC/CV (nuolatinė srovė / pastovi įtampa) įkrovimo profilį. Kai akumuliatorius pasiekia iš anksto nustatytą įtampą, įkrovimo srovė greitai mažėja ir sustoja, kad apsaugotų akumuliatorių.
• Švino{0}}rūgštiniai akumuliatoriai:Įkrovimas yra padalintas į kelis etapus. Pavojingiausia yra tai, kad švino-rūgštiniai įkrovikliai paprastai turi „plaukiojančio įkrovimo“ stadiją. Švino-rūgšties baterijoms reikalinga nuolatinė nedidelė srovė, kad išlaikytų įtampą, tačiau ličio baterijos negali toleruoti nuolatinio streso, dėl kurio elementas gali perkrauti ir sugadinti.

2. Mirtinas „desulfatavimo režimas“

Tai pats pavojingiausias aspektas. Daugelis šiuolaikinių švino-rūgštinių įkroviklių turi impulsų desulfatavimo funkciją, kuri siunčia aukštos-įtampos impulsus (kartais net 15–16 V ar daugiau), kad atkurtų švino-rūgšties baterijas.

• Šie aukštos{0}}įtampos impulsai gali akimirksniu prasiskverbti pro ličio akumuliatoriaus BMS (baterijos valdymo sistemos) apsaugos grandinę, todėl elektroniniai komponentai perdega ir akumuliatorius lieka be jokių apsauginių funkcijų.

3. Terminio pabėgimo rizika (rimtas pavojus saugai)

Kadangi švino-rūgštinis įkroviklis visiškai neišsijungia po to, kai ličio baterija visiškai įkraunama (nes laukiama, kol pereis į plūduriuojančią įkrovimo stadiją), akumuliatorius ilgą laiką išlieka aukšta įtampa. Tai gali sukelti ličio dendrito susidarymą akumuliatoriaus viduje, o sunkiais atvejais gali sukelti terminį nutekėjimą, galintį sukelti gaisrą ar net sprogimą.

Santrauka ir rekomendacija:

• Visada naudokite tam skirtą įkroviklį:Ličio baterijas (pvz., LiFePO₄ arba trijų dalių ličio baterijas) reikia įkrauti įkrovikliu, specialiai sukurtu ličio chemijai.
• Patikrinkite nominalią įtampą:Net ir naudodami ličio įkroviklį įsitikinkite, kad įkroviklio įtampa tiksliai atitinka akumuliatoriaus įtampą (pvz., 12 V, 24 V, 36 V arba 48 V).

patarimai:Kai kuriose platformose vis tiek galite matyti tam tikrus švino{0}}rūgšties akumuliatorių gaminius, pažymėtus kaip „suderinamas su ličio baterijomis." Tačiau šis teiginys nėra tikslus.

Švino-rūgšties ir ličio akumuliatoriai iš esmės skiriasi įkrovimo algoritmais, įtampos diapazonais ir apsaugos strategijomis. Tiesiogiai juos maišant galima lengvaigali sukelti nesutampančius įkrovimo parametrus. Toks netinkamas naudojimas yra viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl daugelis ličio baterijų per anksti sensta arba sugenda!

CC / CV ir kelių{1}} etapų: įkrovimo algoritmų supratimas

CC/CV yra specialiai sukurtas ličio akumuliatoriams, o kelių{0}}pakopų įkrovimas skirtas švino-rūgšties baterijoms.

Šių dviejų derinys yra tarsi kompiuterio, kuriam reikalingas tikslus įtampos reguliavimas, prijungimas prie nestabilaus aukštos{0}}įtampos energijos šaltinio-, tai yra nelaimės receptas.

Ličio baterijos įkrovimo algoritmas: CC/CV (nuolatinė srovė / pastovi įtampa)

Ličio baterijos yra ypač jautrios ir reikalauja labai tikslaus įkrovimo proceso.

• CC (nuolatinė srovė) etapas:Kai akumuliatoriaus įkrovimo būsena yra žema, įkroviklis tiekia fiksuotą srovę. Šios fazės metu įtampa palaipsniui kyla-panašiai, kaip greitai užpildyti tuščią kibirą vandeniu.
• CV (pastovi įtampa) stadija:Kai akumuliatoriaus įtampa pasiekia viršutinę ribą (pavyzdžiui, 4,2 V vienam elementui), įkroviklis nustoja didinti įtampą ir palaiko pastovią įtampą, o įkrovimo srovė lėtai mažėja. Srovei priartėjus prie nulio, įkrovimas visiškai sustoja.
• Pagrindinis punktas:Visiškai įkrovus ličio bateriją, ji turi būti atjungta nuo tolesnio įkrovimo; neleidžiama nuolatinės įtampos.

Švino{0}}Rūgštinės baterijos įkrovimo algoritmas: kelių{1}}pakopų įkrovimas

Švino-rūgštiniai akumuliatoriai yra gana tvirti, tačiau jie kenčia nuo savaiminio-išsikrovimo, todėl priežiūrai reikalingas sudėtingesnis, kelių{2}}pakopų įkrovimo procesas.

1 etapas: masinis (didelis{1}}dabartinis įkrovimas)

Panašiai kaip CC stadijoje, ši fazė įkrauna bateriją iki maždaug 80% talpos.

2 etapas: absorbcija

Palyginti su CV etapu, šis etapas palaipsniui papildo likusį pajėgumą.

3 etapas: plūduriuoti - pavojaus šaltinis

Tai yra pagrindinis skirtumas. Visiškai įkrovus švino-rūgšties akumuliatorių, įkroviklis neišsijungia. Vietoj to, jis palaiko žemesnę įtampą ir toliau tiekia energiją. Tai žinoma kaip plūduriuojantis įkrovimas, naudojamas natūraliam švino-rūgštinių baterijų savaiminiam-išsikrovimui kompensuoti.

4 etapas: išlyginimas (balansavimas / desulfatacija) - Mirtina rizika

Kai kurie įkrovikliai periodiškai taiko aukštos{0}}įtampos impulsus, kad pašalintų sulfato sankaupas ant akumuliatoriaus plokščių.

Pagrindinis konfliktas: kodėl jie nėra keičiami

Kodėl desulfatavimo režimas švino rūgšties įkrovikliuose žudo ličio baterijas?

Paprastais žodžiais "Desulfatacijos režimas“ vadinamas ličio baterijų „žudiku“, nes skleidžia aukštos{0}}įtampos impulsus, kurių ličio baterijos tiesiog negali atlaikyti.

1. Kas yra desulfatavimo režimas? (Švino-rūgštinių baterijų „vaistas“)

Laikui bėgant, švino{0}}rūgštinių baterijų plokštelėse susidaro sukietėję švino sulfato kristalai (sulfatas), todėl sumažėja akumuliatoriaus talpa. Siekiant išspręsti šią problemą, daugelyje švino-rūgšties įkroviklių yra desulfatavimo arba taisymo režimas.

• Principas:Įkroviklis skleidžia aukšto{0}}dažnio aukštos{1} įtampos impulsus (kartais momentine įtampa pakyla iki 16 V, 20 V ar net daugiau), bandydamas suskaidyti kristalus per „elektrinę vibraciją“.

2. Kodėl ličio baterijos yra „nuodas“?

Dėl ličio baterijų struktūros ir cheminės sudėties jie itin jautrūs įtampai. Desulfatavimo režimas gali sunaikinti ličio baterijas dviem būdais:

A. Momentinis BMS (baterijos valdymo sistemos) gedimas

Kiekvienos ličio baterijos viduje yra apsaugos plokštė (BMS). Elektroniniai BMS komponentai (pvz., MOSFET) turi avardinės įtampos riba.

• Pasekmė:Aukštos{0}}įtampos impulsai iš švino-rūgštinio įkroviklio desulfatavimo režimo gerokai viršija BMS toleranciją. Tai tarsi 220 V elektros lemputė, kuri staiga veikiama 1000 V-, BMS akimirksniu perdegs. Sugedus BMS, akumuliatorius praranda apsaugą nuo perkrovimo ir trumpojo jungimo{7}}, todėl jis tampa pavojingu, neapsaugotu įrenginiu.

B. Priverstinis ląstelės cheminės struktūros pažeidimas

Ličio baterijos turi labai griežtus įkrovimo apribojimus (pavyzdžiui, atskiri elementai neturi viršyti 4,2 V arba 3,65 V).

• Pasekmė:Net jei BMS stebuklingai išliks, aukštos{0}}įtampos impulsai priverčia ličio jonus nenormaliu greičiu smogti anodui, todėl susidaroličio dendritai (maži metaliniai smaigaliai). Šie smaigaliai gali pramušti separatorių tarp anodo ir katodo ir sukelti vidinius trumpuosius jungimus,kuris gali sukelti savaiminį{0}}užsiliepimą ar net sprogimą.

Daugelis vartotojų mano: „Kurį laiką kroviau, o akumuliatorius nesprogo, tad turėtų būti gerai, tiesa?

Tiesa yra tokia: žala dažnai yra negrįžtama ir latentinė.Desulfatavimo režimas jau galėjo padaryti BMS labai nestabilų arba pažeisti vidines ląsteles. Nelaimė gali įvykti tik kito įkrovimo metu arba jei baterija patirs šoką.

„Float Charging“ pavojus ličio baterijos veikimo trukmei

Plūdinis įkrovimasyra standartinė švino-rūgšties įkroviklių operacija, tačiau ličio akumuliatorių atveju jis veikia kaip lėtinis nuodas ir iš esmės sutrumpina akumuliatoriaus tarnavimo laiką.

Kas yra plūduriuojantis įkrovimas?

Švino{0}}rūgštinių baterijų savaiminio-iškrovimo greitis yra gana didelis. Todėl visiškai įkrovus akumuliatorių, švino-rūgštinis įkroviklis neatjungia maitinimo. Vietoj to, ji palaiko amaža srovė ir pastovi įtampakad akumuliatorius liktų įjungtas100% pilnas įkrovimas.

Kodėl ličio baterijoms nereikia plūduriuojančio įkrovimo?

Ličio baterijos turi labai stabilią chemiją ir itin mažą savaiminio{0}}iškrovimo greitį. Visiškai įkrauti, jiems nereikia jokios papildomos srovės, kad išlaikytų savo pajėgumą.

Ličio principas: nustokite įkrauti, kai tik pilnai pripildoma (Atjunkite{0}}).

Trys pagrindinės ličio baterijų įkrovimo plūduriuojantis žala

A. Pagreitintas elektrolitų skaidymas (cheminis skilimas)

Ličio baterijos yra labiausiai pažeidžiamos, kai yra visiškai įkrautos (aukšta įtampa). Slankusis įkrovimas verčia akumuliatorių ilgą laiką išlaikyti maksimalią išjungimo įtampą.

• Pasekmė:Dėl šios ilgalaikės aukštos{0} įtampos aplinkos akumuliatoriaus vidinis elektrolitas chemiškai suyra, todėl susidaro dujos ir padidėja vidinė varža.Štai kodėl daugelis ličio baterijų, netinkamai naudojamų su netinkamu įkrovikliu, išbrinksta ("pučia").

B. Ličio dendritų augimas

Esant nuolatiniam plūdės įkrovimui, ličio jonai gali kauptis ant anodo paviršiaus, sudarydami adatą{0}}kaip metalo kristalus, žinomus kaip "ličio dendritai."

• Pasekmė:Šie aštrūs kristalai gali palaipsniui pramušti akumuliatoriaus vidinį separatorių. Pažeidus separatorių, įvyksta vidinis trumpasis jungimas, dėl kurio atsiranda terminis bėgimas ir akumuliatorius gali sugesti.užsidegti ar sprogti.

C. Ciklo trukmės sumažinimas

Ličio baterijos tarnavimo laikas priklauso nuo jo įkrovimo ciklų. Slankusis įkrovimas priverčia akumuliatorių pakartotinai pereiti nuo nedidelio išsikrovimo iki mikro{1}}įkrovimo.

• Pasekmė:Nors kiekvienas atskiras mokestis yra mažas,šie ilgalaikiai nedideli svyravimai palaipsniui išeikvoja aktyvias medžiagas ląstelėse, todėl greitai prarandamas pajėgumas. Akumuliatoriaus, kuris iš pradžių buvo skirtas 5 metams, veikimo nuotolis gali labai sumažėti per 1–2 metus dėl užsitęsusio plūduriuojančio įkrovimo.

Pagrindiniai švino{0}}rūgšties ir ličio baterijų įkroviklių techniniai skirtumai

Konkrečios skirtingų akumuliatorių įkroviklių maišymo pasekmės

Akumuliatoriaus saugumui nedelsdami perjunkite į tam skirtą LiFePO₄ įkroviklį. [Spustelėkite norėdami peržiūrėti specialią „Copow“ seriją]

Ar galite įkrauti lifepo4 bateriją su ličio baterijų įkrovikliu?

Nerekomenduojama to daryti; reikėtų vengti maišyti įkroviklius.

NorsLiFePO4 baterijair standartinės ličio baterijos priklauso ličio baterijų šeimai, jų įtampos charakteristikos labai skiriasi.Netinkamo įkroviklio naudojimas gali sugadinti akumuliatorių arba neleisti jo visiškai įkrauti.

1. Netinkamas įtampos atjungimas (svarbiausia priežastis)

Tai yra tiesioginė akumuliatoriaus pažeidimo priežastis:

• Standartinės ličio baterijos (trijų ličio{0}}jonų):Viso -įkrovimo įtampa vienam elementui paprastai yra 4,2 V.
• LiFePO₄ baterijos:Viso -įkrovimo įtampa vienam elementui paprastai yra 3,65 V.
• Pasekmė:Jei naudojate standartinį ličio įkroviklįįkraukite LiFePO₄ bateriją, įkroviklis bandys pakelti įtampą iki 4,2 V, sukeldamas didelį perkrovimą. Nors LiFePO₄ yra gana saugus ir nėra linkęs užsidegti,per didelis įkrovimas gali sukelti patinimą, greitą talpos praradimą ir net visišką akumuliatoriaus gedimą.

2. Struktūriniai 12V baterijų skirtumai

Įprastų 12 V baterijų vidinės konfigūracijos yra visiškai skirtingos:

• 12V LiFePO4:Paprastai susideda iš 4 nuosekliai sujungtų elementų (4S), kurių visa -įkrovimo įtampa yra 14,6 V.
• 12V standartinis ličio (Li-ion):Paprastai susideda iš 3 nuosekliai sujungtų elementų (3S), kurių visa -įkrovimo įtampa yra 12,6 V.

Nepatogios situacijos maišant įkroviklius

• Naudojant 12,6 V įkroviklį su 14,6 V akumuliatoriumi: Baterija niekada nebus pilnai įkrauta, paprastai pasiekiantis tik apie 20–30 % savo talpos.
• Naudojant 14,6 V įkroviklį su 12,6 V akumuliatoriumi:Baterija bus smarkiai perkrauta, o jei sugenda BMS (Battery Management System), kyla labai didelė gaisro rizika.

3. BMS (baterijos valdymo sistemos) našta

Nors aukštos kokybės{0}}baterijos turi BMS, kuri gali priverstinai nutraukti įkrovimą viršįtampiu,BMS tarnauja kaip paskutinė saugos linija ir neturėtų būti naudojama kaip kasdienis įkrovimo valdiklis.

• Privertus įkroviklį „kovoti“ su BMS atjungimo įtampa ilgainiui, paspartėja apsaugos plokštės komponentų senėjimas.
• Kai BMS sugenda ir įkrovikliui trūksta tinkamos išjungimo įtampos, pasekmės gali būti pražūtingos.

susijęs straipsnis:

BMS atsako laikas, paaiškintas: greičiau ne visada geriau

Kas yra LiFePO4 akumuliatoriaus valdymo sistema?

Išsamus LiFePO4 ir švino-įkrovimo rūgštimi specifikacijų vadovas

Santrauka: Kaip išsirinkti tinkamą lifepo4 akumuliatoriaus įkroviklį?

Siekiant užtikrinti saugumąLiFePO4 baterijų įkrovimas, renkantis įkroviklį svarbu ne tik tai, ar jis gali įkrauti akumuliatorių-ar jo specifikacijos yra tikslios ir suderinamos.

1. Įsitikinkite, kad įkrovimo algoritmas yra CC/CV

LiFePO₄ baterijosreikia nuolatinės srovės / pastovios įtampos (CC/CV) įkrovimo logikos.

• Reikalavimas:Pasiekus išjungimo įtampą, įkroviklis turi sugebėti visiškai išjungti išėjimą arba pereiti į labai minimalios priežiūros režimą. Jame niekada neturi būti aukštos-įtampos „desulfatavimo“ impulsų arba nuolatinio „plaukiojančio įkrovimo“ etapų, pvz., švino-rūgštinio įkroviklio.

2. Patikrinkite tikslią išėjimo įtampą

• 12 V akumuliatorių blokas (4S): įkroviklio išvestis turi būti 14,6 V
• 24 V akumuliatorių blokas (8S): įkroviklio išvestis turi būti 29,2 V
• 36 V akumuliatorius (12S): įkroviklio išvestis turi būti 43,8 V
• 48 V akumuliatorių blokas (16S): įkroviklio išvestis turi būti 58,4 V

Pastaba:Net 0,1 V skirtumas per ilgą laiką gali turėti įtakoslifepo4 baterijos veikimo laikas, todėl įtampa turi būti tiksliai suderinta.

3. Pasirinkite tinkamą įkrovimo srovę (amperais)

Įkrovimo greitis priklauso nuo srovės.Rekomenduojama laikytis 0,2–0,5 C temperatūros gairės.

• Skaičiavimas:100Ah talpos akumuliatoriui rekomenduojama įkrovimo srovė yra nuo 20A (0,2C) iki 50A (0,5C).
• Patarimas:Per didelė srovė gali per daug įkaisti ir sutrumpinti baterijos veikimo laiką, o esant per žemai įkrovimo laikas bus pernelyg ilgas.

💡 3 „spąstai“{1}}išvengimo patarimai perkant „Lifepo4“ akumuliatoriaus įkroviklį

• Patikrinkite etiketę:Pirmenybę teikite produktams, ant korpuso aiškiai pažymėtų „LiFePO₄ Charger“. Venkite bendrųjų „Lithium Charger“ etikečių.
• Patikrinkite kištuką ir poliškumą:Įsitikinkite, kad įkroviklio jungtis (pvz., Anderson kištukas, aviacijos jungtis, aligatoriaus spaustukas) atitinka akumuliatorių, ir niekada nekeiskite teigiamų ir neigiamų gnybtų.
• Patikrinkite ventiliatorių ir aušinimą:Didelės{0}}galios įkrovikliui rinkitės modelį su aliuminio-dėklu su aktyviu aušinimo ventiliatoriumi, kad veiktų stabiliau ir saugiau.

Geriausias pasirinkimas visada yra originalus akumuliatoriaus gamintojo tiekiamas įkroviklis. „Copow LiFePO₄“ akumuliatoriuose yra specialiai jiems sukurti įkrovikliai.