LiFePO4 ir ličio jonai

2020-08-03 06:45

„LiFePO4“

Individualus „LiFePO4“ elementų vardinė įtampa yra apie 3,2 V arba 3,3 V. Ličio geležies fosfato akumuliatorių paketui sudaryti naudojamos kelios ląstelės iš eilės (paprastai 4).

• Naudojant keturias ličio geležies fosfato ląsteles iš eilės, gaunama maždaug ~ 12,8–14,2 voltų pakuotė, kai ji pilna. Tai yra artimiausias dalykas, kurį rasime tradicinei švino-rūgšties arba AGM baterijai.
• Ličio geležies fosfato ląstelės turi didesnį ląstelių tankį nei švino rūgštis, sudarančios dalį svorio.
• Ličio geležies fosfato ląstelės turi mažesnį ląstelių tankį nei ličio jonai. Dėl to jie yra nestabilūs, saugesni naudoti, todėl AGM pakuočių pakeitimas yra beveik vienas su vienu.
• Norėdami pasiekti tokį patį tankį kaip ličio jonų ląstelės, turime kartu sudėti ličio geležies fosfato ląsteles, kad padidintume jų talpą. Taigi ličio geležies fosfato akumuliatorių pakuotės, kurių talpa yra tokia pati, kaip ličio jonų elementai, bus didesnės, nes norint pasiekti tą pačią talpą, reikia daugiau elementų lygiagrečiai.
• Ličio geležies fosfato elementai gali būti naudojami aukštoje temperatūroje, kur ličio jonų elementai niekada neturėtų būti naudojami aukštesnėje kaip +60 Celsijaus temperatūroje.
• Įprastas ličio geležies fosfato akumuliatoriaus eksploatavimo laikas yra 1500–2000 įkrovimo ciklų iki 10 metų.
• Paprastai ličio geležies fosfato pakuotė įkraunama 350 dienų.
• ličio geležies fosfato elementai turi keturis kartus (4x) švino rūgšties akumuliatorių talpą.

Ličio jonai

Individualus Ličio jonai elementų vardinė įtampa paprastai yra 3,6 V arba 3,7 voltai. ~ 12 voltų ličio jonų akumuliatorių paketui sudaryti naudojame keletą elementų iš eilės (paprastai po 3).

• Norėdami naudoti ličio jonų elementus 12 V galios bankui, mes juos dedame po 3 eilutes, kad gautume 12,6 voltų paketą. Tai yra artimiausia, kurią galime pasiekti uždarytos švino rūgšties akumuliatoriaus vardinei įtampai, naudodami ličio jonų elementus
• Ličio jonų ląstelės turi didesnį ląstelių tankį nei ličio geležies fosfatas, apie kuriuos kalbėjome aukščiau. Tai reiškia, kad norimai talpai naudojame mažiau iš jų. Didesnis ląstelių tankis yra didesnis dėl didesnio nepastovumo.
• Kaip ir ličio geležies fosfatas, mes taip pat galime sukrauti ličio jonų ląsteles lygiagrečiai, kad padidintume savo pakuočių talpą.
• Įprastas ličio jonų akumuliatoriaus eksploatavimo laikas yra nuo dvejų iki trejų metų arba nuo 300 iki 500 įkrovimo ciklų.
• Paprastai ličio jonų pakuotė įkraunama 300 dienų.

Pakuotės įtampa

Aš pridėsiu šį skyrių, remdamasis vieno iš mūsų „Facebook“ stebėtojų atsiliepimais.
Priežastis, kodėl ličio jonų akumuliatorių paketams naudojame 3 serijas, yra įtampa. 4S ličio jonų paketo įtampa yra per aukšta (~ 16,8v). Priešingai, yra kai kurių radijo imtuvų, kuriems reikalinga didesnė įtampa, nei žemoji 3s ličio jonų paketo pusė gali suteikti įtampos kreivės gale. Jei vis tiek norime naudoti 4S ličio jonų paketą, turime integruoti nuolatinės srovės reguliatorių, valdyti įtampos išvestį. Arba, kaip užsiminiau antroje pastraipoje, taip pat galime naudoti ličio geležies fosfato ląsteles, kurios visiškai įkrautos 14,2–14,4 V. Tai puikiai tinka daugumai radijo imtuvų, tačiau perskaitykite radijo įtampos reikalavimus.

Įkrovimas

įkrovimo ličio geležies fosfato + ličio jonų ląstelės yra labai panašios. Jie abu naudoja nuolatinę srovę, o tada nuolatinę įtampą įkrovimui. Jei mes kalbame apie vieną iš „pasidaryk pats“ akumuliatorių iš kanalo, saulės ar darbastalio įkrovimas paprastai atliekamas dviem įrankiais.

• Pirmiausia turime įtampos ir srovės šaltinį. Tai gali būti reguliuojamas užraktas arba, pavyzdžiui, saulės kolektorius.
• Kitas mes turime įkrovimo valdiklį. Tai reguliuoja įtampą ir srovę, išeinančią iš mūsų įtampos / srovės šaltinio, maitinant BMS.
• Galiausiai BMS siunčia reguliuojamą įtampą į pakuotę. Tai taip pat pašalina įtampą iš ląstelių, kurių įtampa yra didesnė nei kitų. Tai suteikia galimybę kitiems pasivyti. Nepaisant to, ką sako „Bioenno“, niekada neprijunkite nereguliuojamo šaltinio prie savo akumuliatoriaus (BMS, ar ne!).

Šaltas oras

Kaip ir visose baterijose, šaltis daro įtaką ličio jonų arba ličio geležies fosfato elementų įkrovimui. Taigi turime ką nors padaryti, kad akumuliatorius nenukristų žemiau. Akumuliatoriaus įkrovimas yra viena iš priežasčių, kodėl šaltu oru dislokuoju pastogę. Palyginti nesunku išlaikyti temperatūrą pastogės viduje, kol jūsų saulės energija ar generatorius išlieka už palapinės. Vienas iš triukų, panaudotas norint išlaikyti šias ląsteles aukščiau užšalimo, yra jų ir radijo ryšio įrangos laikymas gaubte. Visi radijo imtuvai kaitina, todėl ribojant (tam tikru laipsniu) vėdinimą, radijo skleidžiama šiluma žymiai sušildys aplink akumuliatorių esančią vietą. Kitas triukas - naudoti cheminius rankinius šildytuvus šalia akumuliatoriaus skyriaus arba jo viduje. Esmė - naudotis sveiku protu. Kadangi žinome, kad neturėtume įkrauti akumuliatorių žemiau užšalimo, paprastas darbo praktikos pakeitimas gali lengvai tai ištaisyti.

Balansavimas

Jei kuriate paketą su daugiau nei vienu langeliu iš eilės, turėsite subalansuoti langelius pakuotėje arba įkroviklyje.
Svarbu atkreipti dėmesį tik todėl, kad kažkas gali sukurti „YouTube“ vaizdo įrašą ar tinklaraštį, kuriame parodyta, kaip sukurti paketą, nebūtinai reiškia, kad jie tiksliai žino, ką daro.
Esmė: jūs arba turite rankiniu būdu subalansuoti savo ląsteles, arba aktyviai subalansuoti ląsteles. jei statote vieną iš mano akumuliatorių paketų IR Jį ketinate naudoti tuo pačiu metu, kai jį kraunate ir iškraunate, aktyvus balansavimas yra būdas. Kita vertus, jei tą pakuotę naudojate tik iškrovimui, išveždami ją į lauką iškrauti, tada įkrovę grįžę namo, iškrovus pakuotę, jums techniškai nereikia jokio balansavimo. Jei ketinate įkrauti langelius kaip pilną 4 ar 3 paketą, jums reikės balanso mokesčio arba įkrauti juos atskirai. Žinoma, jei naudojate 18650 akumuliatorių, o įkroviklis gali krauti daugiau nei vieną elementą vienu metu, jums viskas gerai!

Pasirinkimas BMS

Ši pastraipa susijusi tik su tais, kurie norėtų sukonstruoti visą akumuliatorių paketą. Dabar, kai perskaitėte aukščiau pateiktas pastraipas, suprantate, kad įtampos tarp ličio jonų ir ličio geležies fosfato yra unikalios. Tai taip pat reiškia, kad jūsų akumuliatorių pakuotėse naudojamas BMS yra būdingas ličio jonams arba ličio geležies fosfatui. Kanale esančiuose projektuose galite rasti daugybę skirtingų balansavimo lentų. Balansavimo lentas renkamės pagal galimybes, kurių iš jų reikalaujame. Prieš pasirinkdami lentą, turime žinoti:

• Kiek stiprintuvų norime ištraukti per lentą
• Kiek langelių yra eilėje
• Ar bus naudojamos ličio jonų, ar ličio geležies fosfato ląstelės
• Ar plokštė siūlo ląstelių balansavimą (jei naudojate BMS, visada gaukite su ląstelių balansavimu)

Kai turite šiuos skaičius, galite juos naudoti norėdami pasirinkti tinkamą tiekėją iš BMS. Net neturėtumėte žiūrėti į kainą, kol nesuprantate savo reikalavimų. Taip pat turėtumėte pasirūpinti „eBay“ ir „Alibaba“ pardavėjais. Jie dažnai neteisingai pažymi BMS lentas su daug didesnėmis galimybėmis, nei jos iš tikrųjų suteikia. Taigi pasinaudokite sveiku protu. Jei žinau, kad iš BMS išsitrauksiu 15 amperų, dažniausiai perku jį iš „eBay“, kuris įvertintas 30 amperų.
Kodėl dar reikėtų integruoti BMS į savo projektą? Geras BMS taip pat siūlo šias savybes:

• Apsauga nuo viršįtampio
• Apsauga nuo žemos įtampos
• Apsauga nuo trumpojo jungimo
• Balansavimas

Kai žmonės liepia nenaudoti BMS arba nereikia balansavimo, jie tai daro nesuprasdami papildomos apsaugos, kurią teikia BMS. Maistas mintims!

Ličio ir SLA iškrovos grafikas

Kartais, kad ir kaip stengiuosi, operatoriai vis tiek laikosi iliuzijos, kad tokios pat talpos uždarytas švino rūgšties akumuliatorius nesiskiria ar net yra geresnis už ličio jonų ar ličio geležies fosfato paketą. Paprastai tai remiasi kaina. Tai visiška nesąmonė!
Štai keli faktai.

• Svarbiausia priežastis, dėl kurios nenaudojama švino rūgšties baterija, yra svoris. Ličio ir ličio geležies fosfato pakuotės yra tik nedidelė svorio dalis, tuo pačiu užtikrinant didesnį ląstelių tankį. Tai reiškia, kad ilgesnis veikimo laikas arba galimybė daug ilgiau varyti mūsų pavarą lauke, nedidinant dydžio / svorio.
• Maži sandarūs švino rūgštiniai akumuliatoriai, esant didelėms apkrovoms, turi didžiulį įtampos kritimą. Jie niekada nebuvo sukurti pritaikyti didelėms srovėms. Tiesą sakant, mažos hermetiškos švino rūgšties baterijos buvo sukurtos taip, kad per ilgą laiką joms būtų maža apkrova. Taikydami tipinius 15–20 amperų iš modernaus 100 vatų radijo imtuvo, mes patiriame reikšmingą įtampos kritimą. Tinkamai pastatytas ličio jonų arba ličio geležies fosfato paketas nerodo tokio paties įtampos kritimo kaip švino rūgšties akumuliatorius. Tiesą sakant, esant apkrovai, įtampa yra santykinai lygi, išleidžiant ličio jonų ir ličio geležies fosfato paketus.
• Viena iš iliuzijų apie ličio jonus arba ličio geležies fosfato akumuliatorius yra „jas sunku įkrauti“. Tiesą sakant, ličio jonų ir ličio geležies fosfato pakuotes lengviau įkrauti nei uždarą švino rūgšties akumuliatorių, jei tik pažvelgtume į tai. Viskas, ką turime žinoti, yra tai, kiek ląstelių turime nuosekliai ir kokia yra atskirų ląstelių įtampa pakuotėje. Tada naudokite šį skaičių, kad pakuotėje pritaikytumėte nuolatinę nuolatinę įtampą. Tai yra pagrindinė matematika! Įkraunant ličio ar ličio geležies fosfato paketus, nėra plūdės įtampos ar jokių etapų. Tiesiog nuolatinė įtampos nuolatinė srovė. Kai baterija pasiekia įtampos kreivės viršutinę dalį, ji pilna. Jokio plūduriuojančio ar absorbuojamo. .. Kai jis pasiekia savo įtampos kreivės viršų, jis tiesiog užpildytas.

Taigi internete yra labai daug dezinformacijos. „YouTube“ yra dar daugiau, kuriuos skatina „YouTube“ žmonės, kurie arba nežino, arba neatliko tyrimų. Negalima jų gąsdinti, tačiau kiekvienam iš mūsų svarbu atlikti savo tyrimus. Sutikčiau, kad paviršiuje atrodo, kad švino rūgšties akumuliatorių būtų pigiau nusipirkti, nei ličio jonų ar ličio geležies fosfato pakuotę. Yra tiek daug kitų dalykų, kuriuos reikia pažvelgti ne tik į kainą, ir kurie suteikia mums tikrąjį atsakymą į šį klausimą. Aš net nesvarstau naudoti švino rūgštines baterijas jokiuose savo projektuose. Taip išeina ličio jonai ir ličio geležies fosfatas. Kurį turėtumėte naudoti projekte? Na, kaip aš pasirenku.

• Jei bandau nuvažiuoti labai lengvą atstumą pėsčiomis, tikriausiai, geresnis būdas yra ličio jonas. Didesnis ląstelių tankis mažesnėje pakuotėje suteikia ilgesnį veikimo laiką nei ličio geležies fosfatas,
• Jei aš noriu su kuo lengvai dirbti, kuo daugiau vatos valandų per 3S Li-Ion, kur aš tradiciškai naudodavau SLA akumuliatorių, LiFePO4 yra geresnis pasirinkimas.
• Jei aš ieškau geriausių investicijų į akumuliatorių akumuliatorius saulės energijos generatoriuje, kuris nenaudojamas, 1500–2000 ciklų, be priežiūros ir 10 ar daugiau metų skamba nuostabiai.

Kaip ir viskas pasaulyje, mūsų projektų rezultatai yra pagrįsti mūsų atliktais tyrimais. Aš dažnai sulaukiu kritikos dėl to, kad neskelbiu tiek daug vaizdo įrašų, tačiau atliekant tyrimus ir atliekant pagrindinius darbus neįmanoma išmesti jokio seno video įrašo. Taip daro ir tyrinėtojai. Galų gale tai bus labai naudinga.

Kelionė su ličio baterijomis

Taisyklės keičiasi iš vienos jurisdikcijos į kitą taip lengvai, kaip diena virsta naktimi. Šiuo metu atrodo, kad skrendant į Šiaurės Ameriką ar iš jos, yra griežčiausi ličio baterijų apribojimai. Tiek FAA, tiek TSA tinklalapiuose teigiama, kad ličio baterijas, turinčias daugiau kaip 100 vatų valandų, galima leisti nešiojamuose maišuose su oro linijų bendrovės patvirtinimu, tačiau jose gali būti ne daugiau kaip dvi atsarginės baterijos vienam keleiviui. Palaidose ličio baterijose draudžiama registruotuose maišuose. Nei FAA, nei TSA nedaro jokio skirtumo tarp ličio jonų ar ličio geležies fosfato.