LiFePO4 & Lithium-ion

2020-08-03 06:45

LiFePO4

Individu LiFePO4 sel mempunyai voltan nominal sekitar 3.2V atau 3.3V. Kami menggunakan beberapa sel secara bersiri (biasanya 4) untuk membentuk pek bateri besi lithium fosfat.

• Dengan menggunakan empat sel fosfat besi litium secara bersiri, memberi kita pek sekitar ~ 12.8-14.2 volt apabila penuh. Ini adalah perkara paling hampir yang akan kita dapati dengan bateri asid plumbum atau AGM tradisional.
• Sel fosfat besi litium mempunyai ketumpatan sel yang lebih besar daripada asid plumbum, pada sebahagian kecil berat.
• Sel fosfat besi litium mempunyai ketumpatan sel yang lebih sedikit daripada ion litium. Ini menjadikan mereka kurang mudah berubah, lebih selamat digunakan, menawarkan hampir penggantian satu demi satu untuk pek AGM.
• Untuk mencapai ketumpatan yang sama dengan sel-sel lithium-ion, kita perlu menumpuk sel-sel fosfat besi lithium secara selari untuk meningkatkan kapasitinya. Oleh itu, pek bateri besi lithium fosfat dengan kapasiti sel ion lithium yang sama, akan lebih besar, kerana memerlukan lebih banyak sel selari untuk mencapai kapasiti yang sama.
• Sel fosfat besi litium dapat digunakan dalam lingkungan suhu tinggi, di mana sel ion litium tidak boleh digunakan di atas +60 Celsius.
• Anggaran hayat tipikal bateri besi fosfat Lithium adalah 1500-2000 kitaran pengisian sehingga 10 tahun.
• Biasanya pek fosfat besi litium akan bertahan selama 350 hari.
• sel fosfat besi lithium mempunyai empat kali (4x) kapasiti bateri asid plumbum.

Lithium-ion

Individu Lithium-ion sel biasanya mempunyai voltan nominal 3.6V atau 3.7 volt. Kami menggunakan beberapa sel secara bersiri (biasanya 3) untuk membentuk pek bateri ion lithium ~ 12 volt.

• Untuk menggunakan sel lithium-ion untuk power bank 12v, kami meletakkannya 3 siri untuk mendapatkan pek 12.6 volt. Ini adalah yang paling hampir dengan voltan nominal bateri asid plumbum yang dimeteraikan, menggunakan sel ion litium
• Sel ion litium mempunyai ketumpatan sel yang lebih tinggi daripada fosfat besi litium yang kita bicarakan di atas. Ini bermakna kita menggunakan lebih sedikit dari itu untuk kapasiti yang diinginkan. Ketumpatan sel yang lebih tinggi berharga lebih tinggi daripada turun naik.
• Seperti besi litium fosfat, kita juga dapat menumpuk sel-sel Lithium-ion selari untuk meningkatkan kapasiti pek kita.
• Purata jangka hayat bateri Lithium Ion adalah dua hingga tiga tahun atau 300 hingga 500 kitaran pengecasan.
• Biasanya pek Lithium-Ion akan dikenakan caj selama 300 hari.

Voltan pek

Saya akan menambah bahagian ini berdasarkan maklum balas salah seorang pengikut Facebook kami.
Sebab kami menggunakan 3 sel secara bersiri untuk pek bateri ion Lithium adalah voltan. Pek ion litium 4S mempunyai voltan terlalu tinggi (~ 16.8v) apabila penuh. Sebaliknya ada beberapa radio yang memerlukan lebih banyak voltan daripada sisi rendah dari paket lithium-ion 3s yang dapat diberikan pada akhir lengkung voltannya. Sekiranya kita masih mahu menggunakan pek ion litium 4S, kita perlu mengintegrasikan pengatur DC DC, untuk menguruskan output voltan. Atau, seperti yang saya singgung pada perenggan kedua, kita juga dapat menggunakan sel fosfat besi lithium, yang memiliki muatan penuh 14.2-14.4v. Ini sangat baik untuk kebanyakan radio, tetapi baca keperluan voltan untuk radio anda.

Mengecas

pengecasan lithium iron fosfat + sel ion lithium sangat serupa. Kedua-duanya menggunakan voltan tetap dan kemudian tetap untuk pengecasan. Sekiranya kita bercakap mengenai salah satu pek bateri DIY dari saluran, pengecasan solar atau desktop biasanya dilakukan oleh dua kepingan gear.

• Mula-mula kita mempunyai sumber voltan dan arus. Ini boleh menjadi wang boleh laras, atau panel solar misalnya.
• Seterusnya kita mempunyai pengawal caj. Ini mengatur voltan dan arus yang keluar dari sumber voltan / arus kita, memberi makan BMS.
• Akhirnya, BMS menghantar voltan terkawal ke pek. Ia juga mengeluarkan voltan dari sel yang mempunyai voltan lebih tinggi daripada yang lain. Ini memberi peluang kepada yang lain untuk mengejar ketinggalan. Walau apa yang dikatakan oleh Bioenno, jangan sesekali menghubungkan sumber yang tidak terkawal ke bateri anda secara langsung (BMS atau tidak!).

Cuaca sejuk

Seperti semua bateri, sejuk mempengaruhi keupayaan sel lithium ion atau fosfat besi lithium untuk dicas. Oleh itu, kita perlu melakukan sesuatu untuk memastikan bateri tidak jatuh di bawah beku. Pengisian bateri adalah salah satu sebab saya menggunakan tempat perlindungan ketika cuaca sejuk. Agak mudah untuk memastikan suhu di dalam tempat perlindungan melebihi suhu beku, sementara tenaga suria atau penjana anda tetap berada di luar khemah. Satu helah yang digunakan untuk memastikan sel-sel ini tidak membeku, adalah menyimpannya dan peralatan radio, di dalam kandang. Semua radio menghasilkan haba, sehingga menyekat pengudaraan (hingga tahap tertentu), haba dari radio akan menghangatkan ruang di sekitar bateri dengan ketara. Silap mata lain ialah menggunakan alat pemanas tangan kimia di dekat atau di dalam ruang bateri. Maksudnya adalah menggunakan akal sehat. Oleh kerana kita tahu kita tidak boleh mengecas bateri di bawah beku, perubahan praktik operasi mudah dapat Memperbaiki ini dengan mudah.

Mengimbangkan

Sekiranya anda membina pek dengan lebih daripada satu sel secara bersiri, anda perlu mengimbangi sel dalam pek atau pengecas.
Penting untuk diperhatikan hanya kerana seseorang dapat membuat video atau blog YouTube yang menunjukkan kepada anda cara membina pek, tidak semestinya mereka tahu dengan tepat apa yang mereka lakukan.
Intinya, anda perlu mengimbangkan sel anda secara manual, atau mengimbangkan sel anda secara aktif. jika anda membina salah satu projek pek bateri saya, DAN anda akan menggunakan pek tersebut sambil mengecas dan menunaikannya secara serentak, pengimbangan aktif adalah cara yang tepat. Sebaliknya, jika anda menggunakan pek itu hanya untuk melepaskan, membawa mereka ke lapangan untuk dibebaskan, kemudian mengecas sebaik sahaja anda pulang ke rumah, secara teknikal anda tidak memerlukan keseimbangan semasa melepaskan pek tersebut. Sekiranya anda akan mengecas sel sebagai pek 4s atau 3s yang lengkap, anda memerlukan caj baki atau mengecasnya secara berasingan. Sudah tentu jika anda menggunakan 18650 bateri, dan pengecas anda menampung pengisian lebih daripada satu sel pada satu masa, anda semua baik!

Memilih BMS

Perenggan berikut hanya berkaitan dengan anda yang ingin membina pek bateri yang lengkap. Setelah anda membaca perenggan di atas, anda memahami voltan antara ion Lithium dan lithium iron fosfat adalah unik. Ini juga bermaksud BMS yang anda gunakan untuk bateri anda khusus untuk ion lithium atau lithium iron fosfat. Anda boleh menemui pelbagai papan pengimbang yang berbeza dalam projek di saluran. Kami memilih timbangan mengikut kemampuan yang kami perlukan daripadanya. Sebelum memilih papan, kita perlu tahu:

• Berapa banyak amp yang kita mahu tarik melalui papan
• Berapakah bilangan sel secara bersiri
• Sama ada sel lithium ion atau lithium iron fosfat akan digunakan
• Adakah papan menawarkan pengimbangan sel (jika anda menggunakan BMS selalu dapatkannya dengan pengimbangan sel)

Apabila anda mempunyai nombor ini, anda boleh menggunakannya untuk memilih BMS yang tepat dari pembekal anda. Anda bahkan tidak boleh melihat harganya sehingga anda memahami keperluan anda. Anda juga harus menjaga penjual eBay dan Alibaba. Mereka sering kali salah melabel papan BMS dengan kemampuan yang jauh lebih besar daripada yang sebenarnya mereka sediakan. Oleh itu, gunakan akal anda. Sekiranya saya tahu saya akan mengeluarkan 15 amp daripada BMS, biasanya saya akan membeli satu dari eBay yang berharga 30 amp.
Mengapa lagi anda mahu mengintegrasikan BMS ke dalam projek anda? BMS yang baik juga menawarkan ciri-ciri berikut:

• Perlindungan voltan berlebihan
• Perlindungan voltan bawah
• Perlindungan litar pintas
• Mengimbangkan

Apabila orang memberitahu anda untuk tidak menggunakan BMS atau tidak diperlukan pengimbangan, mereka melakukannya tanpa memahami perlindungan tambahan yang diberikan oleh BMS. Makanan untuk berfikir!

Graf Lithium vs SLA Discharge

Kadang-kadang tidak kira seberapa keras saya mencuba, pengendali masih berpegang pada khayalan bahawa bateri asid plumbum tertutup dengan kapasiti yang sama tidak berbeza atau lebih baik daripada paket lithium ion atau lithium iron fosfat. Ini biasanya berdasarkan harga. Itu omong kosong!
Berikut adalah beberapa fakta.

• Sebab nombor satu untuk tidak menggunakan bateri asid plumbum adalah berat badan. Pek fosfat besi litium dan litium adalah pecahan berat sambil menawarkan kepadatan sel yang lebih besar. Ini diterjemahkan menjadi masa operasi yang lebih besar, atau kemampuan untuk menggerakkan gear kita lebih lama di lapangan, tanpa peningkatan ukuran / berat.
• Bateri asid plumbum yang ditutup rapat mempunyai voltan yang melampau di bawah beban berat. Mereka tidak pernah dirancang untuk aplikasi amperage tinggi. Sebenarnya bateri asid plumbum tertutup kecil dirancang untuk memuatkannya sedikit dalam jangka masa yang panjang. Menggunakan 15 hingga 20 amp khas dari radio 100 watt moden, kami mengalami penurunan voltan yang ketara. Pek ion litium atau besi fosfat besi litium tidak menunjukkan penurunan voltan yang sama dengan bateri asid plumbum. Sebenarnya di bawah beban, voltan agak rata semasa mengeluarkan pek ion litium dan besi fosfat litium.
• Salah satu Ilusi mengenai bateri lithium-ion atau lithium iron fosfat, adalah "mereka sukar dicas". Sebenarnya bungkusan ion lithium dan besi fosfat lithium lebih mudah dicas daripada bateri asid plumbum yang dimeteraikan, jika kita hanya memikirkannya. Yang perlu kita ketahui ialah berapa banyak sel yang kita ada secara bersiri, dan voltan setiap sel dalam pek. Kemudian gunakan nombor itu untuk menerapkan arus-voltan tetap pada pek. Ini adalah matematik asas! Tidak ada voltan apungan atau tahap apa pun semasa mengecas pek fosfat besi litium atau besi. Hanya voltan tetap arus-arus. Apabila bateri mencapai bahagian atas keluk voltan, ia penuh. Tidak terapung, atau serapan, .. ia hanya penuh ketika mencapai bahagian atas keluk voltan.

Jadi terdapat banyak maklumat yang salah di internet. Terdapat lebih banyak lagi di YouTube, didorong oleh YouTubers yang sama ada tidak tahu atau belum melakukan penyelidikan. Bukan membanting mereka, tetapi penting bagi kita masing-masing untuk membuat kajian sendiri. Saya setuju bahawa di permukaannya nampaknya bateri asid plumbum akan lebih murah dibeli daripada bungkus lithium-ion atau lithium iron fosfat. Terdapat banyak perkara lain yang dapat dilihat di luar harga, yang memberi kita jawapan sebenar untuk soalan itu. Saya tidak lagi mempertimbangkan untuk menggunakan bateri asid plumbum dalam projek saya lagi. Sehingga meninggalkan ion litium dan fosfat besi litium. Mana yang harus anda gunakan dalam projek? Inilah cara saya memilih.

• Sekiranya saya cuba melakukan perjalanan dengan jarak jauh dengan jarak jauh, ion lithium mungkin merupakan jalan yang lebih baik. Ketumpatan sel yang lebih besar memberikan jangka masa yang lebih lama dalam bungkusan yang lebih kecil daripada lithium iron fosfat,
• Sekiranya saya mencari sesuatu yang senang dikerjakan, jumlah jam watt yang lebih besar berbanding Li-Ion 3S, di mana saya secara tradisional menggunakan bateri SLA, LiFePO4 adalah pilihan yang lebih baik.
• Sekiranya saya mencari pelaburan terbaik untuk bateri simpanan di penjana solar di luar grid, 1500-2000 kitaran, penyelenggaraan sifar, dan 10 atau lebih tahun kedengarannya sangat mengagumkan.

Seperti apa sahaja di dunia, hasil projek kami berdasarkan kajian yang kami lakukan. Saya sering mendapat kritikan kerana tidak menerbitkan begitu banyak video, tetapi apabila anda membuat kajian dan latar belakangnya, mustahil untuk membuang video lama yang kotor setiap hari. Begitu juga dengan para penyelidik. Pada akhirnya ia akan sangat bermanfaat.

Mengembara dengan bateri Lithium

Peraturan berubah dari satu bidang kuasa ke yang lain semudah hari berubah menjadi malam. Pada masa ini nampaknya sekatan paling berat pada bateri litium didapati terbang ke atau keluar dari Amerika Utara. Menurut kedua-dua laman web FAA dan TSA, bateri Lithium dengan lebih dari 100 watt jam dibenarkan masuk dalam beg bawa dengan persetujuan syarikat penerbangan, tetapi terhad kepada dua bateri ganti bagi setiap penumpang. Bateri litium longgar dilarang di dalam beg yang diperiksa. Baik FAA atau TSA membuat perbezaan antara ion litium atau fosfat besi litium.