Τι είναι το ρεύμα φόρτισης;
Ο πελάτης εμφανίζεται με φύλλο προδιαγραφών ρωτώντας αν μπορεί να φορτίσει στον 1C. Μπορείτε. Αλλά το 1C είναι οροφή, όχι σύσταση. Πολλοί άνθρωποι δεν καταλαβαίνουν αυτή τη διάκριση, ή την καταλαβαίνουν αλλά δεν τους ενδιαφέρει. Μέχρι να τελειώσει νωρίς η μπαταρία και κάποιος πρέπει να εξηγήσει τι πήγε στραβά.
Το ρεύμα φόρτισης είναι το πόσο γρήγορα σπρώχνεις ηλεκτρισμό στην μπαταρία. Αμπέρ. Το να κοιτάς μόνο τους ενισχυτές είναι άχρηστο, πρέπει να δεις τη σχέση με τη χωρητικότητα. 100Η μπαταρία Ah στα 100A είναι 1C, θεωρητικά γεμάτη σε μία ώρα. Στα 50Α δηλαδή 0,5C, δύο ώρες. Μια κυψέλη 18650 με ονομαστική 2600mAh, 0,5C σημαίνει 1,3A. Το C{14}}rate είναι ο τυπικός τρόπος σύγκρισης μπαταριών διαφορετικού μεγέθους σε ίση βάση.
Οι περισσότερες μπαταρίες λιθίου έχουν καλή θερμοκρασία στους 0,5 C για καθημερινή χρήση. Κατασκευάζουμε μπαταρίες περονοφόρων ανυψωτικών οχημάτων για αρκετό καιρό ώστε να βλέπουμε πολλά πακέτα να σκοτώνονται από φόρτιση 1C. Χωρίς να λέμε ότι το 1C δεν μπορεί να λειτουργήσει, βραχυπρόθεσμα είναι εντάξει, αλλά μετά από τετρακόσιους ή πεντακόσιους κύκλους η διαφορά φαίνεται. Τα πακέτα 0,5C εξακολουθούν να λειτουργούν δυνατά, τα πακέτα 1C έχουν ήδη μειωθεί η χωρητικότητα. Μπορείτε να εξηγήσετε τη χημεία ό,τι θέλετε, οι άνθρωποι δεν το πιστεύουν μέχρι να δουν τα δεδομένα από τον δικό τους στόλο.
Γιατί συμβαίνει αυτό; Τα ιόντα λιθίου πρέπει να παρεμβάλλονται στα στρώματα γραφίτη στην άνοδο κατά τη φόρτιση. Το ρεύμα είναι πολύ υψηλό, τα ιόντα δεν μπορούν να ευθυγραμμιστούν αρκετά γρήγορα για να εισέλθουν, συσσωρεύονται στην επιφάνεια ως μεταλλικό λίθιο. Το μεταλλικό λίθιο αναπτύσσεται σε δενδρίτες, εισχωρεί μέσω του διαχωριστή, εσωτερικό βραχυκύκλωμα, θερμική διαφυγή. Τα περιστατικά εργοστασίων μπαταριών κάνουν την είδηση κάθε λίγους μήνες τώρα. Πολλαπλές αιτίες συνήθως, αλλά τα προβλήματα χρέωσης εμφανίζονται στην ανάλυση της βασικής αιτίας πιο συχνά από ό,τι θέλουν να παραδεχτούν οι κατασκευαστές.
Η φόρτιση της μπαταρίας λιθίου έχει τρία στάδια.
Όλοι στην επιχείρηση το γνωρίζουν αυτό, αλλά δεν δίνουν όλοι σημασία και στα τρία.
Προ{0}}χρέωση
Τάση κάτω από 3V, δεν μπορείς να την χτυπήσεις με πλήρες ρεύμα. Η δομή του υλικού της ανόδου γίνεται ασταθής μετά από βαθιά εκφόρτιση, η πίεση του ρεύματος προκαλεί μη αναστρέψιμη ζημιά. Το στάδιο προ{3}}φόρτισης χρησιμοποιεί περίπου το 10% του κανονικού ρεύματος, επαναφέρει αργά την τάση. Ίσως 0,05 C μέχρι να επανέλθει η τάση πάνω από το όριο. Πολλοί φτηνοί φορτιστές το παραλείπουν εντελώς. Η μπαταρία κάθεται όλο το χειμώνα σε μια αποθήκη που δεν θερμαίνεται, η τάση πέφτει στο 2{10}}πόντο-κάτι, έρχεται η άνοιξη και κάποιος τη συνδέει κατευθείαν με πλήρες ρεύμα. Έξι μήνες αργότερα αρχίζουν να εμφανίζονται προβλήματα. Βλέπουμε αυτό το μοτίβο κάθε χρόνο από βόρειους πελάτες. Ίδια συζήτηση, ίδιο αποτέλεσμα.
Σταθερό ρεύμα
Το σταθερό τρέχον στάδιο κάνει την άρση βαρέων βαρών. Το ρεύμα παραμένει σταθερό ενώ η τάση ανεβαίνει, οι 0,5 C φτάνουν στο 80% περίπου σε λιγότερο από δύο ώρες. Εδώ μπαίνει το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας. Δεν χρειάζεται να εξηγήσω πολλά για αυτό το κομμάτι, λειτουργεί όπως θα περίμενες.
Σταθερή τάση
Το στάδιο σταθερής τάσης είναι αυτό που αρέσει στους ανθρώπους να παραλείπουν. Αφού η τάση φτάσει στο ανώτατο όριο-4,2 V ανά κυψέλη για τριμερείς χημικές ουσίες όπως το NMC, τα 3,65 V για το ρεύμα LFP πρέπει να μειώνονται από μόνα τους. Η τάση παραμένει σταθερή, το ρεύμα πέφτει καθώς η κυψέλη πλησιάζει πλήρως, τερματίζοντας περίπου στους 0,01 C. Για αυτό το 2600mAh 18650 αυτό σημαίνει περίπου 26mA στο τέλος. Αυτό το στάδιο διαρκεί περίπου μία ώρα. Όταν παρακολουθείτε το ρολόι και χρειάζεστε το περονοφόρο ανυψωτικό πίσω στο πάτωμα, αυτή η φάση διακόπτεται. Το αποτέλεσμα είναι είτε 10-15% χαμηλότερη φόρτιση είτε πιέζετε την κάθοδο προσπαθώντας να εισαγάγετε περισσότερη χωρητικότητα. Κανένα από τα δύο δεν είναι καλό, αλλά οι άνθρωποι το κάνουν ούτως ή άλλως.
Συντελεστής θερμοκρασίας
Η θερμοκρασία αλλάζει τα πράγματα. Ο ψυχρός ηλεκτρολύτης είναι παχύρρευστος, τα ιόντα δεν κινούνται καλά. Ο ίδιος 0,5C που λειτουργεί καλά σε θερμοκρασία δωματίου μπορεί να προκαλέσει επιμετάλλωση λιθίου κάτω από το μηδέν. Οι εφαρμογές ψυχρής αποθήκευσης και ψυκτικής αποθήκης χρειάζονται μπαταρίες με ενσωματωμένα συστήματα θέρμανσης. Προθερμάνετε τις κυψέλες τουλάχιστον στους 5 βαθμούς πριν αποδεχτείτε το ρεύμα φόρτισης. Οι πελάτες πιστεύουν ότι η θέρμανση είναι περιττό κόστος μέχρι να τελειώσουν νωρίς οι μπαταρίες. Μετά έρχονται ρωτώντας γιατί δεν τους προειδοποίησε κανείς. Τους προειδοποιήσαμε. Το φύλλο προδιαγραφών λέει εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας για κάποιο λόγο.
Το LFP χειρίζεται την κατάχρηση καλύτερα από το τριαδικό, μέρος του γιατί κυριαρχεί στον χειρισμό υλικών τώρα. Ορισμένες κυψέλες αξιολογήθηκαν για φόρτιση 15C. Μπορεί να το χειριστεί δεν σημαίνει ότι πρέπει να το κάνει. Πραγματοποιήσαμε συγκριτικά τεστ, μακροπρόθεσμη φόρτιση 1 C έναντι 0,5 C, ποδηλασία ισοδύναμη για δύο χρόνια. Η διαφορά χωρητικότητας ήταν 8-12% ανάλογα με το πόσο καλά ελεγχόταν η θερμοκρασία. Δεν είναι καταστροφικό, αλλά είναι πραγματικά χρήματα όταν εξετάζετε το κόστος αντικατάστασης στόλου.
Λειτουργικός κίνδυνος
Ένα άλλο ζήτημα που εμφανίζεται συνεχώς είναι η αντιστοίχιση φορτιστή. Ο φορτιστής 0,5C που κατασκευάστηκε για 200Ah αποδίδει 100A. Αλλάξτε μια ανταλλακτική μπαταρία 100 Ah και ξαφνικά βρίσκεστε στον 1C είτε το είχατε σκοπό είτε όχι. Συμβαίνει συνεχώς κατά την αναβάθμιση του εξοπλισμού και την αντικατάσταση μπαταριών. Κανείς δεν ελέγχει εάν ο φορτιστής εξακολουθεί να είναι κατάλληλος για τη νέα συσκευασία. Η μπαταρία λειτουργεί καλά μέχρι να μην λειτουργεί.
Υπάρχει ένα ρητό στον κλάδο των μπαταριών περονοφόρων, ότι το κόστος της μπαταρίας είναι το 30% του συνόλου του φορτηγού. Το OSHA έχει ειδικούς κανονισμούς για χώρους φόρτισης, 1910.178, απαιτήσεις για αερισμό υδρογόνου, σταθμούς πλύσης ματιών, χειρισμό διαρροής οξέος. Στην εποχή του μολύβδου{4}}οξέος αυτά ήταν υποχρεωτικά επειδή η συσσώρευση αερίου υδρογόνου κατά τη φόρτιση είναι εκρηκτική. Στην εποχή του λιθίου, το πρόβλημα του υδρογόνου εξαφανίστηκε, αλλά ο θερμικός κίνδυνος μόλις άλλαξε μορφή. Διαφορετικό κίνδυνο, χρειάζεται ακόμα προσοχή.
Το ρεύμα φόρτισης είναι απλώς ένας αριθμός στο φύλλο προδιαγραφών. Πίσω από αυτό είναι πόσο διαρκεί η μπαταρία σας και αν κάτι πάει στραβά πριν από αυτό πρέπει. Κάντε την επιλογή σωστά κατά τον καθορισμό του εξοπλισμού, φθηνότερα από την αντικατάσταση μπαταριών μετά την εμφάνιση προβλημάτων.
