كيفية شحن بطارية LiFePO4?

كيفية شحن بطارية LiFePO4?

إذا كنت تتطلع إلى إطالة عمر البطارية مع الاستمرار في الحفاظ على أدائها, ثم معرفة أفضل الطرق لشحن بطارية LiFePO4 سيكون مفيدًا حقًا.

هناك العديد من كيمياء بطاريات الليثيوم في السوق حاليًا, لكن LiFePO4 هو بلا شك الأفضل حتى الآن, خاصة للتطبيقات التي تتطلب بنك بطارية كبير.

بسبب كيميائها المستقرة للغاية, بطاريات LiFePO4 توفر خيارًا أكثر أمانًا من تقنيات الليثيوم الأخرى, مما قد يؤدي إلى نشوب حريق إذا أسيء التعامل معه.

تعد بطاريات LiFePO4 أيضًا أكثر مقاومة ويمكنها تحمل الظروف الكهربائية والحرارية المسيئة. هذا يعني أنه يمكنهم الصمود أمام اختبار الزمن, أداء عدد كبير من الدورات دون المساس بأدائها.

3 أفضل الطرق لشحن بطارية LiFePO4

1. باستخدام أ الشاحن الذكي

من أفضل الطرق لشحن البطارية استخدام شاحن يتوافق مع تركيبة البطارية نظرًا لأن لكل منها خصائصه الخاصة.

يمكن ضبط الشاحن الذكي وفقًا لملف شحن بطارية LiFePO4. يؤدي ذلك إلى زيادة أداء البطارية وعمرها إلى أقصى حد باستخدام تقنية شحن محسّنة.

2. استخدام الألواح الشمسية

إن استخدام نظام الطاقة الشمسية لشحن بطاريات LiFePO4 ليس ممكنًا فحسب ، بل يتم تشجيعه بشدة.

ذلك لأن الطاقة المخزنة لا تؤخذ فقط من مصدر طاقة آخر (مثل قوة الشاطئ), يتم إنشاؤه بالفعل بواسطة الألواح الشمسية.

سواء في المنزل, قارب, أو عربة سكن متنقلة, يبدو نظام الطاقة الشمسية متشابهًا إلى حد كبير :

1. الألواح الشمسية: تحويل الطاقة من ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية.
2. متحكم الملئ: ينظم خرج الطاقة للألواح الشمسية وفقًا لمتطلبات شحن البطارية, تجنب الشحن الزائد للبطارية.
3. البطارية: يخزن الطاقة التي توفرها الألواح الشمسية كطاقة كيميائية.
4. العاكس: يحول التيار المباشر (التي تنتجها الألواح الشمسية) في التيار المتردد (التي يمكن للأجهزة استخدامها بالفعل).

مرة اخرى, يعد تحديد حجم المكونات بشكل صحيح أمرًا أساسيًا للحفاظ على عمل النظام بشكل مناسب.

لذا فإن استخدام وحدة التحكم في الشحن التي يمكنها شحن بطارية LiFePO4 بكفاءة - مع احترام متطلبات الشحن - أمر بالغ الأهمية لضمان عمل البطارية بشكل جيد ولفترة طويلة.

3. باستخدام المولد (وشاحن DC-DC)

وأخيرا وليس آخرا, طريقة أخرى رائعة لشحن بطارية LiFePO4 هي استخدام المولد. يعد هذا حلاً رائعًا للمركبات الترفيهية والقوارب التي تحتوي على إعداد تخزين للبطارية.

ما هو المولد?

المولد هو ببساطة مولد يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. يولد التيار المتردد (ومن هنا الاسم), الذي يقوم المعدل المتصل بالمولد بتحويله إلى تيار مباشر.

يعتبر هذا الجهاز جزءًا أساسيًا من النظام الكهربائي لكل مركبة محرك احتراق. يقوم بشحن بطارية البادئ, تستخدم لبدء تشغيل محرك السيارة.

مع بعض التعديلات, يمكنك استخدام هذا النظام الكهربائي لشحن بنك البطارية الخاص بك (في هذه الحالة, بطاريات LiFePO4) أثناء قيادة سيارتك.

لأن بطاريات LiFePO4 تتمتع بمقاومة داخلية منخفضة عندما لا تكون مشحونة بالكامل, يمكنهم سحب أي كمية من التيار من المولد, مما قد يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة المولد وإتلاف البطارية.

يعمل شاحن DC / DC عن طريق الحد من التيار المسحوب من المولد, تجنب قضية الانهاك. كما أنه ينظم جهد الخرج لجهد الشحن المطلوب لبطارية LiFePO4, حمايته من الشحن الزائد.

ماذا يحدث داخل بطارية LiFePO4 عند شحنها?

قبل أن نتمكن من الإجابة بنجاح على هذا السؤال, إليك بعض الأشياء المهمة التي يجب معرفتها:

تتكون خلايا فوسفات الحديد الليثيوم من أربعة مكونات رئيسية:

1. كاثود: LiFePO4 بطارية
2. الأنود: الجرافيت (الذي يخزن الليثيوم عن طريق الإقحام)
3. بالكهرباء: أملاح الليثيوم في مذيب عضوي
4. فاصل: غشاء البولي إيثيلين الصغير الذي يسهل اختراقه

يوجد أدناه رسم توضيحي يساعد على فهم عملية الشحن:

لذلك عندما يتم شحن LiFePO4, يؤدي تطبيق الطاقة الخارجية إلى إجبار الإلكترونات على التدفق إلى القطب السالب. هذه النتيجة هي تدفق أيونات الليثيوم من الكاثود إلى الأنود.

عند التفريغ, يحدث العكس. تنتقل أيونات الليثيوم من القطب الموجب إلى القطب السالب, بينما تتدفق الإلكترونات إلى القطب الموجب, من خلال الحمل.

بمجرد شحنها بالكامل, توجد أيونات الليثيوم في البطارية في الغالب في الجرافيت, لذلك لم يتبق الكثير من الإلكترونات لتنتقل من القطب السالب إلى القطب الموجب.

عند هذه النقطة, يجب أن يتوقف تطبيق الطاقة الخارجية. تكتشف أنظمة إدارة البطارية متى تكون البطارية مشحونة بالكامل وتوقف عملية الشحن, تجنب الشحن الزائد.

ما هي أسلم طريقة لشحن بطارية LiFePO4?

على عكس الكيمياء الأخرى لبطاريات الليثيوم, يعتبر LiFePO4 آمنًا جدًا نظرًا لاستقراره الحراري والكيميائي الفائق.

هذا لأن LiFePO4 مركب مستقر بشكل طبيعي. رابطة P - O (في PO43- محيط) قوي جدا, لذلك عندما يتم إساءة استخدام البطارية (مشحونة أو قصيرة الدائرة), لا يتم تحرير ذرات الأكسجين بهذه السهولة.

نتيجة ل, من الصعب إشعال خلايا فوسفات الحديد الليثيوم. هذه ميزة مهمة تجعلها أفضل بكثير من كيمياء بطاريات الليثيوم الأخرى.

على الرغم من أن بطاريات LiFePO4 تقنية آمنة نسبيًا, من المهم للغاية احترام معلمات الشحن التي تمت مناقشتها في هذه المقالة لتجنب مخاطر السلامة.

تتمثل الطريقة الأكثر أمانًا لشحن هذه البطاريات في احترام المواصفات الدقيقة للبطارية, من حيث الجهد, درجة حرارة الشحن المثلى, استخدام الأسلاك المناسبة, إلخ, سواء كنت تستخدم شاحن LiFePO4, نظام شمسي, أو بأي طريقة أخرى.

التعليمات

• هل من الممكن استخدام شاحن بطارية الرصاص الحمضية?

إجابة بسيطة: إنه ممكن, ولكن عليك أن تكون حذرًا جدًا وأنك تخاطر بعمر البطارية.

إذا كنت ترغب في استخدام شاحن حمض الرصاص على بطارية الليثيوم ، يمكنك ذلك, ومع ذلك, يجب ألا تستخدم شاحن الرصاص الحمضي إذا كان به "وضع موازنة" تلقائي, التي لا يمكن إيقاف تشغيلها بشكل دائم. يمكن استخدام شاحن حمض الرصاص الذي يمكن ضبطه لشحن ما لا يزيد عن 14.6 فولت للشحن المنتظم ثم يجب فصله بعد شحن البطارية بالكامل. لا تترك شاحن الرصاص الحمضي متصلاً لصيانة البطارية أو تخزينها, لأن معظمهم لن يحافظوا على خوارزمية شحن الجهد المناسبة لبطاريات الليثيوم وسيحدث تلف للبطارية وهذا غير مغطى بضمان البطارية.

أخيرًا, يعد استخدام شاحن بطارية مع خوارزمية شحن ليثيوم محددة هو الخيار الأفضل للحصول على أقصى أداء وعمر لأي بطارية ليثيوم.

• متى يجب علي الشحن?

يمكنك شحن بطاريات LiFePO4 الخاصة بك بعد كل استخدام أو عند تفريغها حتى 80% وزارة الدفاع (20% شركة نفط الجنوب).

• ما هو نطاق درجة الحرارة لشحن بطاريات LiFePO4?

يمكن شحن بطاريات LiFePO4 بأمان بين 0 درجة مئوية إلى 45 درجة مئوية (-32درجة فهرنهايت إلى 113 درجة فهرنهايت). لا تشحن أقل من 0 درجة مئوية (-32درجة فهرنهايت) بدون تدفئة, لأن هذا يمكن أن يتلف البطارية.

• لماذا لا يجب عليك شحن بطارية LiFePO4 أدناه 0 درجات؟

شحن بطارية ليثيوم في درجات حرارة محيطة أقل من 0 درجة مئوية / 32يجب تجنب درجة فهرنهايت. والسبب في ذلك هو أنه من المحتمل أن يؤدي إلى تلف البطارية و / أو تقليل عمرها. درجة الحرارة المحيطة المثلى لشحن بطارية الليثيوم هي +5 درجة مئوية إلى + 45 درجة مئوية / 41درجة فهرنهايت إلى 113 درجة فهرنهايت.

عند محاولة شحن بطارية ليثيوم أقل من 0 درجة مئوية / 32° فهرنهايت يحدث تفاعل كيميائي يُشار إليه باسم "طلاء الليثيوم". ينتج طلاء الليثيوم عن تيار الشحن الذي يجبر أيونات الليثيوم على التحرك بمعدل تفاعل أسرع وتتراكم على سطح الأنود.

عندما يحدث هذا التفاعل الكيميائي, تزيد المقاومة الداخلية للبطارية وتقلل من معدل التمثيل الغذائي الكيميائي. يتسبب هذا التفاعل الكيميائي في انخفاض دائم في سعة البطارية وسيستمر في تقليل قدرتها في كل مرة يحدث هذا التفاعل.

إذا كنت تخطط لاستخدام بطارية ليثيوم في مكان قد ينخفض ​​إلى أقل من 0 درجة مئوية / 32درجة فهرنهايت, يجب أن تكون حذرًا عند محاولتك شحن البطارية. يعد انتظار ارتفاع درجة الحرارة خلال النهار حلاً بسيطًا ، كما يُنصح بتركيب البطاريات في مكان تكون فيه درجة الحرارة المحيطة أعلى من درجة الحرارة الخارجية..

سيكون الحصول على نظام إدارة المباني الذي يمكنه مراقبة درجة حرارة البطاريات مفيدًا وملائمًا ، بلمسة زر واحدة يمكنك معرفة درجة حرارة البطارية الثابتة وبالتالي ما إذا كان الشحن آمنًا.

• هل يمكنني تفريغ بطارية LiFePO4 بالكامل?

على الرغم من أنه يمكن تفريغ بطاريات LiFePO4 إلى 100% من قدرتها. لتحسين أداء بطارية LiFePO4 الخاصة بك, تحقيق دورة حياة أعلى, وتجنب BMS فصل البطارية, نوصي بالحد من التفريغ 80% الاهلية.

إذا قام نظام إدارة المباني بفصل البطارية بسبب الجهد المنخفض, في 100% عمق التفريغ, قم بإزالة الحمولة وإعادة الشحن باستخدام شاحن LiFePO4 لإعادة تنشيط نظام إدارة المباني.