Когато става въпрос зазареждане на литиева батерия, безопасността е основен приоритет. Много потребители, търсещи удобство или спестяване на разходи, често питат: "Мога ли да зареждам литиева батерия с оловно{0}}киселинно зарядно устройство?"
Отговорът е категорично Не.Въпреки че и двете може да изглеждат като стандартни захранващи устройства, алгоритмите, необходими за зареждане на литиева батерия, са коренно различни от тези, използвани за химията на оловната{0}}киселина. Използването на неправилно оборудване не само ще съкрати живота на вашата батерия, но също така може да предизвика сериозни опасности от пожар.
За да осигурите безопасност-независимо дали работите със стандартен литиево-йонен или специаленLiFePO4 батериязареждане-от решаващо значение е да разберете тези технически пропуски. Това ръководство ще се потопи в защооловни{0}}зарядни устройстваса смъртоносни за литиевите батерии и ви помагат да изберете правилното решение за зареждане за вашата система.
Можете ли да зареждате литиева батерия със зарядно устройство с оловна киселина?
Абсолютно не се препоръчва да правите това-изключително опасно е!
Въпреки че в някои спешни ситуации може да се окаже, че зарядното с оловна{0}}киселиназаредете литиева батерия, наалгоритми за зарежданеи основните технически принципи на двете са напълно различни. Използвайки aследователно оловно-киселинното зарядно устройство за литиева батерия може да доведе до сериозни последствия.
1. Несъответствие на режима на зареждане (алгоритъм).
- Литиеви батерии:Използвайте CC/CV (постоянен ток / постоянно напрежение) профил за зареждане. След като батерията достигне предварително зададеното напрежение, токът на зареждане бързо намалява и след това спира, за да защити батерията.
- Оловно{0}}киселинни батерии:Зареждането е разделено на няколко етапа. Най-опасната част е, че оловно{1}}киселинните зарядни устройства обикновено включват етап на „плавно зареждане“. Оловно-киселинните батерии изискват постоянен малък ток, за да поддържат напрежението, но литиевите батерии не могат да понесат този постоянен стрес, което може да доведе до презареждане на клетките и повреда.
2. Смъртоносен "режим на десулфатация"
Това е най-опасният аспект. Много съвременни оловно-киселинни зарядни устройства са оборудвани с импулсна десулфатационна функция, която изпраща високо-напреженови импулси (понякога до 15–16 V или повече), за да възстанови оловно-киселинните батерии.
- Тези -импулси на високо напрежение могат незабавно да пробият защитната верига на BMS (система за управление на батерията) на литиевата батерия, причинявайки изгаряне на електронни компоненти и оставяйки батерията без никакви защитни функции.
3. Риск от термично бягство (сериозна опасност за безопасността)
Тъй като оловно{0}}киселинното зарядно устройство не се изключва напълно, след като литиевата батерия е напълно заредена (тъй като изчаква да влезе в етапа на плаващо зареждане), батерията остава под високо напрежение за продължителен период от време. Това може да причини образуване на литиев дендрит вътре в батерията и в тежки случаи може да предизвика термично изтичане, потенциално водещо до пожар или дори експлозия.
Обобщение и препоръка:
- Винаги използвайте специално зарядно устройство:Литиевите батерии (като LiFePO₄ или трикомпонентни литиеви) трябва да се зареждат със зарядно устройство, специално проектирано за литиева химия.
- Проверете стойностите на напрежението:Дори когато използвате литиево зарядно устройство, уверете се, че напрежението на зарядното устройство съвпада точно с батерията (напр. 12V, 24V, 36V или 48V).
съвети:На някои платформи все още може да видите определени продукти с оловни{0}}киселинни батерии, етикетирани като „съвместим с литиеви батерии." Това твърдение обаче не е точно.
Оловно{0}}киселинните и литиевите батерии се различават фундаментално по отношение на алгоритмите за зареждане, обхватите на напрежението и стратегиите за защита. Директното им смесване може лесноводят до несъответстващи параметри на зареждане. Такава злоупотреба е една от основните причини много литиеви батерии да стареят преждевременно или да се повредят!
CC/CV срещу много-етап: Разбиране на алгоритмите за таксуване
CC/CV е специално проектиран за литиеви батерии, докато много{0}}етапното зареждане е предназначено за оловни-киселинни батерии.
Смесването на двете е като свързване на компютър, който изисква прецизно регулиране на напрежението, към нестабилен източник на захранване с високо-напрежение-това е рецепта за катастрофа.
Алгоритъм за зареждане на литиева батерия: CC/CV (постоянен ток/постоянно напрежение)
Литиевите батерии са изключително чувствителни и изискват много прецизен процес на зареждане.
- CC (постоянен ток) етап:Когато зарядът на батерията е нисък, зарядното устройство доставя фиксиран ток. По време на тази фаза напрежението постепенно се повишава-подобно на бързото пълнене на празна кофа с вода.
- Етап на CV (постоянно напрежение):След като напрежението на батерията достигне горната си граница (например 4,2 V на клетка), зарядното устройство спира да увеличава напрежението и вместо това поддържа постоянно напрежение, докато токът на зареждане бавно намалява. Когато токът падне близо до нула, зареждането спира напълно.
- Ключов момент:След като литиевата батерия е напълно заредена, тя трябва да бъде изключена от по-нататъшно зареждане; не се допуска продължително подаване на напрежение.
Алгоритъм за зареждане на оловна-киселинна батерия: много{1}}етапно зареждане
Оловно{0}}киселинните батерии са относително здрави, но страдат от само-разреждане, поради което е необходим по-сложен, много-етапен процес на зареждане за поддръжка.
Етап 1: Групово (Висок-токово зареждане)
Подобно на етапа CC, тази фаза зарежда батерията до около 80% капацитет.
Етап 2: Абсорбция
Сравнимо с етапа на CV, тази фаза постепенно допълва оставащия капацитет.
Етап 3: Поплавък - Източник на опасност
Това е ключовата разлика. След като оловно{1}}киселинната батерия е напълно заредена, зарядното устройство не се изключва. Вместо това той поддържа по-ниско напрежение и продължава да захранва. Това е известно като плаващо зареждане, използвано за компенсиране на естествения само-разряд на оловни-киселинни батерии.
Етап 4: Изравняване (Балансиране / Десулфатация) - Фаталният риск
Някои зарядни устройства периодично подават импулси с високо{0}}напрежение, за да премахнат натрупването на сулфат върху пластините на батерията.
Основният конфликт: защо те не са взаимозаменяеми
| Характеристика | CC/CV (литиев) | Много{0}}степенна (оловна-киселина) | Последица от смесването |
|---|---|---|---|
| Публикувайте-пълно таксуване | Напълно прекъсва тока (Cut-off) | Влиза във Float, продължава да захранва | Презареждане на литиевата батерия, което води до образуване на вътрешни дендрити и съкращаване на живота |
| Ограничение на напрежението | Изключително строг, грешка < 0.05V | Позволява флуктуации, понякога импулси с високо{0}}напрежение | Импулсите с високо{0}}напрежение могат незабавно да разрушат BMS на литиевата батерия |
| Поведение при презареждане | Рестартира се само когато напрежението падне до определено ниво | Винаги свързан, поддържа малък ток | Литиевите батерии остават под високо напрежение за продължителни периоди, склонни към термично бягство |
Защо режимът на десулфатация в зарядните устройства с оловна киселина убива литиевите батерии?
С прости думи, "Режим на десулфатация“ се нарича „убиец“ на литиевите батерии, защото излъчва импулси с високо-напрежение, на които литиевите батерии просто не могат да издържат.
1. Какво представлява режимът на десулфатация? („Лекът“ за оловни-киселинни батерии)
С течение на времето оловно{0}}киселинните батерии развиват втвърдени кристали на оловен сулфат върху плочите (сулфатиране), което намалява капацитета на батерията. За да се справят с това, много зарядни с оловна{2}}киселина са оборудвани с режим на десулфатация или ремонт.
- Принцип:Зарядното устройство излъчва импулси с висока-честота, високо{1}}напрежение (понякога с мигновено напрежение, достигащо до 16V, 20V или дори по-високо) в опит да разбие кристалите чрез „електрическа вибрация“.
2. Защо е "отрова" за литиевите батерии?
Структурата и химията на литиевите батерии ги правят изключително чувствителни към напрежение. Режимът на десулфатация може да унищожи литиевите батерии по два начина:
A. Незабавна повреда на BMS (система за управление на батерията)
Във всяка литиева батерия има защитна платка (BMS). Електронните компоненти на BMS (като MOSFETs) имат aграница на номиналното напрежение.
- Последица:Импулсите с високо{0}}напрежение от режима на десулфатация на зарядно с оловна{1}}киселина далеч надхвърлят толеранса на BMS. Това е като електрическа крушка, номинална за 220 V, внезапно изложена на 1000 V-BMS моментално ще изгори. След като BMS се повреди, батерията губи защитата си от презареждане и късо- съединение, което я превръща в опасно, незащитено устройство.
Б. Принудително увреждане на химическата структура на клетката
Литиевите батерии имат много строги ограничения за зареждане (например отделните клетки не трябва да надвишават 4,2 V или 3,65 V).
- Последица:Дори BMS да оцелее по чудо, импулсите с високо-напрежение принуждават литиевите йони да удрят анода с необичайни скорости, причинявайки образуването налитиеви дендрити (малки метални шипове). Тези шипове могат да пробият разделителя между анода и катода, което води до вътрешно късо съединение,което може да предизвика само{0}}запалване или дори експлозия.
Много потребители смятат: „Заредих го известно време и батерията не избухна, така че трябва да е наред, нали?“
Истината е: увреждането често е необратимо и латентно.Режимът на десулфатация може вече да е направил BMS изключително нестабилен или да е повредил вътрешните клетки. Бедствието може да се случи само по време на следващото зареждане или ако батерията претърпи удар.
Опасността от "плаващо зареждане" за живота на литиевата батерия
Плаващо зарежданее стандартна операция за оловно{0}}киселинни зарядни устройства, но за литиевите батерии действа като хронична отрова, съкращавайки фундаментално живота на батерията.
Какво е плаващо зареждане?
Оловно{0}}киселинните батерии имат сравнително висока-скорост на саморазреждане. Следователно, след като батерията е напълно заредена, оловно{3}}зарядното устройство не прекъсва захранването. Вместо това поддържа aмалък ток и постоянно напрежениеза да сте сигурни, че батерията остава на100% пълен заряд.
Защо литиевите батерии не се нуждаят от плаващо зареждане?
Литиевите батерии имат много стабилна химия и изключително ниска скорост на само-разреждане. След като са напълно заредени, те не се нуждаят от допълнителен ток, за да поддържат капацитета си.
Литиев принцип: Спрете зареждането, след като е пълно (Cut-off).
Три ключови вреди от плаващото зареждане на литиеви батерии
A. Ускорено разграждане на електролита (химическо разграждане)
Литиевите батерии са най-уязвими, когато са напълно заредени (високо напрежение). Плаващото зареждане принуждава батерията да остане при максимално напрежение на прекъсване за продължителни периоди.
- Последица:Тази продължителна среда с високо{0}}напрежение кара вътрешния електролит на батерията да се разлага химически, генерирайки газ и увеличавайки вътрешното съпротивление.Ето защо много литиеви батерии, използвани неправилно с неподходящо зарядно устройство, развиват подуване („пухене“).
B. Растеж на литиеви дендрити
При постоянен стрес от плаващо зареждане литиевите йони могат да се натрупат върху повърхността на анода, образувайки игловидни метални кристали, известни като "литиеви дендрити."
- Последица:Тези остри кристали могат постепенно да пробият вътрешния разделител на батерията. След като сепараторът бъде пробит, възникват вътрешни къси съединения, задействащи топлинен бягство и потенциално причиняващи батерията дазапали или експлодира.
C. Намаляване на жизнения цикъл
Продължителността на живота на литиевата батерия се определя от нейните цикли на зареждане. Плаващото зареждане кара батерията многократно да преминава между малки разреждания и микро-зареждания.
- Последица:Въпреки че всеки отделен заряд е малък,тези дългосрочни-незначителни флуктуации постепенно изчерпват активните материали в клетките, което води до бърза загуба на капацитет. Батерия, първоначално оценена за 5 години, може да претърпи значително намаление на обхвата в рамките на 1-2 години поради продължително зареждане с плаващ заряд.
Основни технически разлики между зарядни устройства за оловно-киселинни и литиеви батерии
| Характеристика | Оловно{0}}киселинно зарядно устройство (с поплавък) | Специално литиево зарядно устройство (без поплавък) |
|---|---|---|
| Действие след пълно зареждане | Намалява напрежението и продължава да захранва | Напълно прекъсва изхода (или влиза в защитен режим) |
| Въздействие върху батерията | Предотвратява само{0}}разреждането да причини изчерпване | Предотвратява химически щети от презареждане |
| Състояние на батерията | Винаги се поддържа на 100% | След достигане на 100% естествено пада до безопасно напрежение |
Специфични последици от смесването на различни зарядни устройства за батерии
| Характеристика | Техническа реакция | Последици за литиева батерия | Ниво на риск |
|---|---|---|---|
| Режим на десулфатация | Импулси с високо{0}}напрежение (16V–20V+) | Моментално въздействие върху електрическите вериги; BMS защитната платка изгаря, оставяйки батерията напълно незащитена ("гола"). | 🔴 Екстремен |
| Плаващо зареждане | Батерията не е изключена след пълно зареждане; непрекъснато напрежение върху клетките | Разграждане на електролита и подуване; генерирането на газ причинява деформация на корпуса, повишено вътрешно съпротивление и значителна загуба на капацитет | 🟠 Високо |
| Несъответствие на алгоритъма (CC/CV срещу Multi-Stage) | Невъзможност за точно откриване на пълен заряд, принудително зареждане | Растеж на литиев дендрит; метални кристали пробиват сепаратора, причинявайки необратими вътрешни къси съединения | 🔴 Екстремен |
| Без{0}}механизъм за прекъсване | Батерията остава на 100% пълно напрежение за продължителни периоди | Ускорен спад на капацитета; активното дезактивиране на материала скъсява живота на цикъла от години на месеци | 🟡 Средно |
| Натрупване на топлина | Зарядното устройство не може да намали тока според нуждите на литиевата батерия, което води до повишаване на температурата | Топлинно бягане и пожар; температурата на батерията се покачва бързо, което потенциално причинява само{0}}запалване или експлозия | 🔴 Смъртоносен |
За безопасността на вашата батерия незабавно преминете към специално зарядно устройство LiFePO₄. [Кликнете, за да видите посветената серия на Copow]
Можете ли да заредите батерия lifepo4 със зарядно устройство за литиева батерия?
Не се препоръчва да правите това; трябва да се избягват смесващи зарядни устройства.
въпреки чеLiFePO4 батерияи стандартните литиеви батерии принадлежат към семейството на литиевите батерии, техните характеристики на напрежение се различават значително.Използването на грешно зарядно устройство може да причини повреда на батерията или да попречи на пълното й зареждане.
1. Несъответстващо прекъсване на напрежението (най-важната причина)
Това е пряката причина за повреда на батерията:
- Стандартни литиеви батерии (тройни литиево-йонни):Напрежението на пълен{0}}заряд на клетка обикновено е 4,2 V.
- LiFePO₄ батерии:Напрежението на пълен{0}}заряд на клетка обикновено е 3,65 V.
- Последица:Ако използвате стандартно литиево зарядно зазаредете LiFePO₄ батерия, зарядното устройство ще се опита да повиши напрежението до 4,2 V, причинявайки сериозно презареждане. Въпреки че LiFePO₄ е относително безопасен и не е склонен да се запали,презареждането може да доведе до подуване, бърза загуба на капацитет и дори пълна повреда на батерията.
2. Структурни разлики в 12V батерии
За обикновените 12V батерии вътрешните конфигурации са напълно различни:
- 12V LiFePO4:Обикновено се състои от 4 клетки в серия (4S), с пълно -напрежение на зареждане от 14,6 V.
- 12V стандартен литий (Li-ion):Обикновено се състои от 3 клетки в серия (3S), с пълно-напрежение на зареждане от 12,6 V.
Неудобни ситуации при смесване на зарядни устройства
- Използване на 12,6 V зарядно устройство на 14,6 V батерия: Батерията никога няма да се зареди напълно, като обикновено достига само около 20%–30% от капацитета си.
- Използване на 14,6 V зарядно устройство на 12,6 V батерия:Батерията ще бъде силно пренапрегната, и ако BMS (системата за управление на батерията) се повреди, има много висок риск от пожар.
3. Тежестта върху BMS (система за управление на батерията)
Въпреки че високо{0}}качествените батерии имат BMS, който може принудително да прекъсне зареждането при пренапрежение,BMS служи като последна линия за безопасност и не трябва да се използва като контролер за ежедневно зареждане.
- Принуждаването на зарядно устройство да се „бори“ с прекъсващото напрежение на BMS в дългосрочен план ускорява стареенето на компонентите на защитната платка.
- След като BMS се повреди и зарядното устройство няма правилното напрежение на прекъсване, последствията могат да бъдат катастрофални.
свързана статия:
Обяснено време за реакция на BMS: По-бързото не винаги е по-добро
Какво е LiFePO4 система за управление на батерията?
Изчерпателно ръководство за спецификациите за зареждане с LiFePO4 срещу-оловна киселина
Резюме: Как да изберем правилното зарядно устройство за батерия lifepo4?
За да се гарантира безопасността наЗареждане на LiFePO4 батерии, изборът на зарядно устройство не е само дали може да зареди батерията-адали неговите спецификации са точни и съвместими.
1. Уверете се, че алгоритъмът за зареждане е CC/CV
LiFePO₄ батерииизискват логика за зареждане с постоянен ток / постоянно напрежение (CC/CV).
- Изискване:Зарядното устройство трябва да може напълно да прекъсва мощността, след като бъде достигнато напрежението на прекъсване, или да влезе в режим на много минимална поддръжка. Никога не трябва да включва високоволтови импулси за „десулфатизация“ или непрекъснати етапи на „плаващо зареждане“ като оловно{2}}киселинно зарядно устройство.
2. Проверете точното изходно напрежение
- 12V батерия (4S): Изходът на зарядното устройство трябва да бъде 14,6V
- 24V батерия (8S): Изходът на зарядното устройство трябва да бъде 29,2V
- 36V батерия (12S): Изходът на зарядното устройство трябва да бъде 43,8V
- 48V батерия (16S): Изходът на зарядното устройство трябва да бъде 58,4V
Забележка:Дори разлика от 0,1 V в дългосрочен план може да повлияеlifepo4 живот на батерията, така че напрежението трябва да бъде точно съобразено.
3. Изберете подходящия заряден ток (ампераж)
Скоростта на зареждане зависи от тока.Препоръчително е да следвате указанията от 0,2C до 0,5C.
- Изчисление:За батерия с капацитет 100Ah препоръчителният заряден ток е 20A (0,2C) до 50A (0,5C).
- Съвет:Твърде високият ток може да причини прекомерно нагряване и да съкрати живота на батерията, докато твърде ниският ток ще доведе до прекалено дълго време за зареждане.
💡 3 съвета за „-избягване на клопка“ при закупуване на зарядно устройство за батерии Lifepo4
- Проверете етикета:Предпочитайте продукти, ясно обозначени като „LiFePO₄ Зарядно устройство“ на корпуса. Избягвайте общи етикети „литиево зарядно устройство“.
- Проверете щепсела и полярността:Уверете се, че конекторът на зарядното устройство (напр. щепсел Anderson, авиационен конектор, щипка тип крокодил) съвпада с вашата батерия и никога не обръщайте положителните и отрицателните клеми.
- Проверете вентилатора и охлаждането:За високо{0}}мощни зарядни устройства изберете модел с алуминиев-корпус с вентилатор за активно охлаждане за по-стабилна и по-безопасна работа.
Най-добрият избор винаги е оригиналното зарядно устройство, доставено от производителя на батерията. Батериите Copow LiFePO₄ се доставят със зарядни устройства, специално проектирани за тях.
