Hleðsla litíum rafhlöðu með blýsýruhleðslutæki: Áhættan

Þegar kemur aðlitíum rafhlaða hleðsla, öryggi er forgangsverkefni. Margir notendur, sem leita að þægindum eða kostnaðarsparnaði, spyrja oft: "Get ég hlaðið litíum rafhlöðu með blý-sýruhleðslutæki?"

Svarið er endanlegt nei.Þó að báðar geti litið út eins og staðlaðar aflgjafar eru reikniritin sem þarf til að hlaða litíum rafhlöðu í grundvallaratriðum frábrugðin þeim sem notuð eru fyrir blý-sýruefnafræði. Notkun á röngum búnaði mun ekki aðeins stytta endingu rafhlöðunnar heldur getur það einnig valdið alvarlegri eldhættu.

Til að tryggja öryggi-hvort sem þú ert að meðhöndla venjulegt litíum-jón eða sértæktLiFePO4 rafhlaðahleðsla-það er mikilvægt að skilja þessar tæknilegu eyður. Þessi handbók mun kafa í hvers vegnablý-sýruhleðslutækieru banvæn fyrir litíum rafhlöður og hjálpa þér að velja réttu hleðslulausnina fyrir kerfið þitt.

Geturðu hlaðið litíum rafhlöðu með blýsýruhleðslutæki?

Það er alls ekki mælt með því að gera þetta-það er mjög hættulegt!

Þó að í sumum neyðartilvikum gæti blý-sýruhleðslutæki birsthlaða litíum rafhlöðu, hinnreiknirit fyrir hleðsluog undirliggjandi tæknilegar meginreglur þessara tveggja eru gjörólíkar. Með því að nota ablý-sýruhleðslutæki fyrir litíum rafhlöðu getur því haft alvarlegar afleiðingar.

1. Hleðsluhamur (Algorithm) Misræmi

• Lithium rafhlöður:Notaðu CC/CV (Constant Current / Constant Voltage) hleðslusnið. Þegar rafhlaðan nær forstilltri spennu minnkar hleðslustraumurinn hratt og hættir síðan til að vernda rafhlöðuna.
• Blý-sýrurafhlöður:Hleðslu er skipt í mörg stig. Hættulegasti hlutinn er að blý-sýruhleðslutæki innihalda venjulega „flot charge“ stig. Blý-sýrurafhlöður þurfa stöðugan lítinn straum til að viðhalda spennu, en litíum rafhlöður þola ekki þetta stöðuga álag, sem getur leitt til ofhleðslu og skemmda.

2. Banvænn „desulfation Mode“

Þetta er hættulegasti þátturinn. Mörg nútíma blý-sýruhleðslutæki eru búin púlsafsúlfunaraðgerð sem sendir há-spennupúlsa (stundum allt að 15–16V eða meira) til að endurheimta blý-sýrurafhlöður.

• Þessir háspennupúlsar geta samstundis brotist í gegnum BMS (Battery Management System) verndarrásir litíum rafhlöðunnar, sem veldur því að rafeindaíhlutir brenna út og skilja rafhlöðuna eftir án nokkurra verndaraðgerða.

3. Hætta á hitauppstreymi (alvarleg öryggishætta)

Vegna þess að blý-sýruhleðslutæki slekkur ekki að fullu á sér eftir að litíum rafhlaða er fullhlaðin (þar sem hún bíður eftir að komast í flothleðslustigið), helst rafhlaðan undir háspennu í langan tíma. Þetta getur valdið myndun litíumdendríts inni í rafhlöðunni og getur í alvarlegum tilfellum valdið hitauppstreymi, sem gæti leitt til elds eða jafnvel sprengingar.

Samantekt og tilmæli:

• Notaðu alltaf sérstakt hleðslutæki:Litíum rafhlöður (eins og LiFePO₄ eða þrískipt litíum) verður að hlaða með hleðslutæki sem er sérstaklega hannað fyrir litíum efnafræði.
• Staðfestu spennustig:Jafnvel þegar litíum hleðslutæki er notað skaltu ganga úr skugga um að spenna hleðslutækisins passi nákvæmlega við rafhlöðupakkann (td 12V, 24V, 36V eða 48V).

ráð:Á sumum kerfum gætirðu samt séð ákveðnar blý-sýrur rafhlöður merktar sem "samhæft við litíum rafhlöður." Hins vegar er þessi fullyrðing ekki rétt.

Blý-sýru- og litíumrafhlöður eru í grundvallaratriðum mismunandi hvað varðar hleðslualgrím, spennusvið og verndaraðferðir. Það er auðvelt að blanda þeim beintleiða til misræmis hleðslubreytur. Slík misnotkun er ein helsta ástæða þess að margar litíum rafhlöður eldast of snemma eða bila!

CC/CV vs. Multi-Step: Skilningur á hleðslualgrími

CC/CV er sérstaklega hannað fyrir litíum rafhlöður, en fjöl-hleðsla er ætluð fyrir blý-sýrurafhlöður.

Að blanda þessu tvennu saman er eins og að tengja tölvu sem krefst nákvæmrar spennustjórnunar við óstöðugan há-aflgjafa-það er uppskrift að hörmungum.

Reiknirit fyrir hleðslu litíumrafhlöðu: CC/CV (Stöðugur straumur / Stöðug spenna)

Lithium rafhlöður eru mjög viðkvæmar og krefjast mjög nákvæms hleðsluferlis.

• CC (Constant Current) stig:Þegar hleðsluástand rafhlöðunnar er lágt gefur hleðslutækið fastan straum. Á þessum áfanga hækkar spennan smám saman-líkt og að fylla fljótt tóma fötu af vatni.
• CV (Stöðug spenna) stig:Þegar rafhlöðuspennan hefur náð efri mörkum (til dæmis 4,2V á hólf) hættir hleðslutækið að auka spennuna og heldur í staðinn stöðugri spennu á meðan hleðslustraumurinn minnkar hægt og rólega. Þegar straumurinn fer nálægt núlli hættir hleðslan alveg.
• Lykilatriði:Eftir að litíum rafhlaða er fullhlaðin verður að aftengja hana frá frekari hleðslu; samfelld spennunotkun er ekki leyfð.

Blý-Sýrur rafhlaða hleðslu reiknirit: Fjöl-þrepa hleðsla

Blý-sýrurafhlöður eru tiltölulega sterkar, en þær þjást af sjálfsafhleðslu, sem er ástæðan fyrir því að flóknara, fjöl-þrepa hleðsluferli þarf til viðhalds.

Stig 1: Magn (há-núverandi hleðsla)

Svipað og CC stigið, hleður þessi áfangi rafhlöðuna í um 80% afkastagetu.

Stig 2: Frásog

Sambærilegt við ferilskrárstigið, bætir þessi áfangi smám saman upp þá getu sem eftir er.

Stig 3: Float - Uppspretta hættu

Þetta er lykilmunurinn. Eftir að blý-rafhlaða er fullhlaðin slekkur ekki á sér á hleðslutækinu. Þess í stað heldur það lægri spennu og heldur áfram að veita orku. Þetta er þekkt sem flothleðsla, notuð til að jafna upp náttúrulega-sjálfhleðslu blý-sýrurafhlaðna.

Stig 4: Jöfnun (jafnvægi / desulfation) - The Fatal Risk

Sum hleðslutæki beita reglulega háspennupúlsum- til að fjarlægja súlfatuppsöfnun á rafhlöðuplötunum.

Kjarnaátökin: Af hverju þau eru ekki skiptanleg

Hvers vegna afsúlfunarhamur í blýsýruhleðslutæki drepur litíum rafhlöður?

Í einföldu máli, "Desulfation Mode" er kallað "drepandi" fyrir litíum rafhlöður vegna þess að það gefur frá sér háspennupúlsa sem litíum rafhlöður þola einfaldlega ekki.

1. Hvað er Desulfation Mode? („Lækningin“ fyrir blý-sýrurafhlöður)

Með tímanum mynda blý-sýrurafhlöður herta blýsúlfatkristalla á plötunum (súlfat) sem dregur úr getu rafhlöðunnar. Til að bregðast við þessu eru mörg blý-sýruhleðslutæki búin með súlfoxunar- eða viðgerðarstillingu.

• Meginregla:Hleðslutækið gefur frá sér há-, há-spennupúlsa (stundum með tafarlausum spennum sem hækkar upp í 16V, 20V eða jafnvel hærra) til að reyna að brjóta kristallana í sundur með „rafmagni titringi“.

2. Hvers vegna er það "eitur" fyrir litíum rafhlöður?

Uppbygging og efnafræði litíum rafhlöður gera þær afar viðkvæmar fyrir spennu. Desulfation háttur getur eyðilagt litíum rafhlöður á tvo vegu:

A. Tafarlaus sundurliðun á BMS (rafhlöðustjórnunarkerfi)

Inni í hverri litíum rafhlöðu er verndarplata (BMS). Rafeindahlutirnir á BMS (eins og MOSFET) eru með ahámarksspennumörk.

• Afleiðing:Há-spennupúlsarnir frá blý-sýruhleðslutæki fara langt yfir þolmörk BMS. Það er eins og ljósapera sem er metin fyrir 220V sem skyndilega verður fyrir 1000V-bMS brennur samstundis út. Þegar BMS bilar missir rafhlaðan ofhleðslu og skammhlaupsvörn- og breytir því í hættulegt, óvarið tæki.

B. Þvinguð skemmd á efnafræðilegri byggingu frumunnar

Lithium rafhlöður hafa mjög ströng hleðslumörk (til dæmis mega einstakar frumur ekki fara yfir 4,2V eða 3,65V).

• Afleiðing:Jafnvel þótt BMS lifi af kraftaverki, þvinga háspennupúlsarnir litíumjónir til að slá á skautaskautið á óeðlilegum hraða, sem veldur myndunlitíum dendrites (litlir málmbroddar). Þessir toppar geta stungið í skiljuna á milli rafskautsins og bakskautsins, sem leiðir til innri skammhlaups,sem gæti kallað fram sjálf-kveikju eða jafnvel sprengingu.

Margir notendur hugsa: „Ég hlaðaði hana í smá stund og rafhlaðan sprakk ekki, þannig að hún ætti að vera í lagi, ekki satt?

Sannleikurinn er: skaðinn er oft óafturkræfur og duldur.Desulfation háttur gæti þegar hafa gert BMS mjög óstöðugt eða skemmt innri frumurnar. Hörmungin gæti aðeins átt sér stað við næstu hleðslu eða ef rafhlaðan verður fyrir höggi.

Hættan á „Fljóthleðslu“ fyrir líftíma litíum rafhlöðu

Flot hleðslaer staðlað aðgerð fyrir blý-sýruhleðslutæki, en fyrir litíum rafhlöður virkar það eins og langvarandi eitur, sem styttir líftíma rafhlöðunnar í grundvallaratriðum.

Hvað er Float Charging?

Blý-sýrurafhlöður hafa tiltölulega háan-sjálfhleðsluhraða. Þess vegna, eftir að rafhlaðan er fullhlaðin, slítur blý-sýruhleðslutæki ekki rafmagnið. Þess í stað heldur það alítill straumur og stöðug spennatil að tryggja að rafhlaðan sé áfram á100% full hleðsla.

Af hverju þurfa litíum rafhlöður ekki flothleðslu?

Lithium rafhlöður hafa mjög stöðuga efnafræði og mjög lágan sjálfsafhleðsluhraða. Þegar þeir eru fullhlaðinir þurfa þeir ekki viðbótarstraum til að viðhalda getu sinni.

Lithium meginreglan: Hættu að hlaða einu sinni á fullu (Slökktu-af).

Þrír helstu skaðar af flothleðslu á litíum rafhlöðum

A. Hraða niðurbrot raflausna (efnafræðilegt niðurbrot)

Lithium rafhlöður eru viðkvæmastar þegar þær eru fullhlaðnar (háspenna). Float hleðsla neyðir rafhlöðuna til að vera á hámarks stöðvunarspennu í langan tíma.

• Afleiðing:Þetta langvarandi háspennuumhverfi veldur því að innri raflausn rafhlöðunnar brotnar niður efnafræðilega, myndar gas og eykur innra viðnám.Þetta er ástæðan fyrir því að margar litíumrafhlöður sem eru misnotaðar með röngum hleðslutæki fá bólgu ("puffing").

B. Vöxtur litíumdendríta

Við stöðuga streitu flothleðslu geta litíumjónir safnast fyrir á yfirborði rafskautsins og myndað nálar-eins og málmkristalla sem kallast "litíum dendrites."

• Afleiðing:Þessir beittir kristallar geta smám saman stungið í gegnum innri skilju rafhlöðunnar. Þegar skiljan er rofin verða innri skammhlaup sem veldur hitauppstreymi og getur hugsanlega valdið því að rafhlaðankvikna í eða springa.

C. Minnkun á hringrásarlífi

Líftími litíum rafhlöðu ræðst af hleðslulotum hennar. Flot hleðsla veldur því að rafhlaðan flakkar ítrekað á milli örlítinna afhleðinga og örhleðslna.-

• Afleiðing:Þó að hver gjaldtaka sé lítil,þessar langvarandi minniháttar sveiflur tæma smám saman virku efnin í frumunum, sem leiðir til hraðs afkastagetu. Rafhlaða sem upphaflega var metin til 5 ára getur orðið fyrir verulegri drægni innan 1–2 ára vegna langvarandi flothleðslu.

Tæknilegur lykilmunur á blý-sýru- og litíumhleðslutæki

Sérstakar afleiðingar þess að blanda saman mismunandi hleðslutæki

Til að tryggja öryggi rafhlöðunnar skaltu skipta strax yfir í sérstakt LiFePO₄ hleðslutæki. [Smelltu til að skoða sérstaka seríu Copow]

Geturðu hlaðið lifepo4 rafhlöðu með litíum rafhlöðuhleðslutæki?

Ekki er mælt með því að gera þetta; Forðast ætti að blanda hleðslutæki.

ÞóLiFePO4 rafhlaðaog venjulegar litíum rafhlöður tilheyra báðar litíum rafhlöðufjölskyldunni, spennueiginleikar þeirra eru verulega mismunandi.Notkun rangt hleðslutæki getur valdið skemmdum á rafhlöðunni eða komið í veg fyrir að hún hleðst að fullu.

1. Ósamræmd spennuskerðing (mikilvægasta ástæðan)

Þetta er bein orsök rafhlöðuskemmda:

• Hefðbundnar litíumrafhlöður (þrjósk li-jón):Full-hleðsluspenna á hverja frumu er venjulega 4,2V.
• LiFePO₄ rafhlöður:Full-hleðsluspenna á hverja frumu er venjulega 3,65V.
• Afleiðing:Ef þú notar venjulegt litíum hleðslutæki til aðhlaða LiFePO₄ rafhlöðu, hleðslutækið mun reyna að ýta spennunni upp í 4,2V, sem veldur alvarlegri ofhleðslu. Þó að LiFePO₄ sé tiltölulega öruggt og ekki viðkvæmt fyrir því að kvikna í,ofhleðsla getur leitt til bólgu, hröðu afkastagetu og jafnvel algjörrar rafhlöðubilunar.

2. Byggingarmunur á 12V rafhlöðupökkum

Fyrir algengar 12V rafhlöðupakka eru innri stillingar gjörólíkar:

• 12V LiFePO4:Samanstendur venjulega af 4 frumum í röð (4S), með fullri-hleðsluspennu upp á 14,6V.
• 12V staðlað litíum (Li-ion):Samanstendur venjulega af 3 frumum í röð (3S), með fullri-hleðsluspennu upp á 12,6V.

Óþægilegar aðstæður þegar þú blandar hleðslutæki

• Notkun 12,6V hleðslutækis á 14,6V rafhlöðu: Rafhlaðan mun aldrei hlaðast að fullu, sem nær venjulega aðeins um 20%–30% af afkastagetu sinni.
• Notkun 14,6V hleðslutækis á 12,6V rafhlöðu:Rafhlaðan verður mjög ofspennt, og ef BMS (rafhlöðustjórnunarkerfið) bilar er mjög mikil eldhætta.

3. Álagið á BMS (rafhlöðustjórnunarkerfi)

Þrátt fyrir að hágæða-rafhlöður séu með BMS sem getur stöðvað ofhleðslu með valdi, þáBMS þjónar sem síðasta öryggislína og ætti ekki að nota sem daglega hleðslustýringu.

• Að þvinga hleðslutækið til að „berjast“ við BMS stöðvunarspennu til lengri tíma litið flýtir fyrir öldrun íhluta hlífðarplötunnar.
• Þegar BMS bilar og hleðslutækið skortir rétta stöðvunarspennu geta afleiðingarnar verið hörmulegar.

tengd grein:

BMS viðbragðstími útskýrður: Hraðara er ekki alltaf betra

Hvað er LiFePO4 rafhlöðustjórnunarkerfi?

Alhliða leiðarvísir um LiFePO4 vs. blý-sýruhleðsluforskriftir

Samantekt: Hvernig á að velja rétta lifepo4 rafhlöðuhleðslutæki?

Til að tryggja öryggiLiFePO4 rafhlöður í hleðslu, að velja hleðslutæki snýst ekki bara um hvort það geti hlaðið rafhlöðuna-það snýst umhvort forskriftir þess séu nákvæmar og samhæfar.

1. Gakktu úr skugga um að hleðslualgrímið sé CC/CV

LiFePO₄ rafhlöðurkrefjast stöðugs straums / stöðugrar spennu (CC/CV) hleðslurökfræði.

• Krafa:Hleðslutækið verður að geta alveg slökkt á úttakinu þegar stöðvunarspennunni er náð eða farið í mjög lágmarks viðhaldsham. Það má aldrei innihalda háspennu „afsúlfunarpúlsa“ eða samfellda „svifhleðslu“ stig eins og blý-sýruhleðslutæki.

2. Staðfestu nákvæma úttaksspennu

• 12V rafhlaða pakki (4S): Hleðslutæki verður að vera 14,6V
• 24V rafhlöðupakki (8S): Hleðslutæki verður að vera 29,2V
• 36V rafhlaða pakki (12S): Hleðslutæki verður að vera 43,8V
• 48V rafhlaða pakki (16S): Hleðslutæki verður að vera 58,4V

Athugið:Jafnvel 0,1V munur til langs tíma getur haft áhriflifepo4 rafhlöðuending, þannig að spennan verður að passa nákvæmlega.

3. Veldu viðeigandi hleðslustraum (straummagn)

Hleðsluhraði fer eftir straumnum.Mælt er með því að fylgja 0,2C til 0,5C leiðbeiningunum.

• Útreikningur:Fyrir rafhlöðu með 100Ah afkastagetu er ráðlagður hleðslustraumur 20A (0,2C) til 50A (0,5C).
• Ábending:Of hár straumur getur valdið of mikilli hitun og stytt líftíma rafhlöðunnar, en of lítill straumur mun leiða til of langan hleðslutíma.

💡 3 "gildru-forðast" ráð þegar þú kaupir Lifepo4 rafhlöðuhleðslutæki

• Athugaðu merkimiðann:Kjósið vörur greinilega merktar sem "LiFePO₄ hleðslutæki" á hlífinni. Forðastu almenna „Lithium Charger“ merkimiða.
• Athugaðu stinga og pólun:Gakktu úr skugga um að tengi hleðslutækisins (td Anderson tengi, flugtengi, krokodilklemma) passi við rafhlöðuna þína og snúðu aldrei jákvæðu og neikvæðu skautunum við.
• Athugaðu viftuna og kælinguna:Fyrir há-afl hleðslutæki skaltu velja ál-hlíf með virkri kæliviftu fyrir stöðugri og öruggari notkun.

Besti kosturinn er alltaf upprunalega hleðslutækið frá rafhlöðuframleiðandanum. Copow LiFePO₄ rafhlöður eru með hleðslutæki sem eru sérstaklega hönnuð fyrir þær.