Wenn Sie a verwenden LiFePO4 (Lithiumeisenphosphat) Batterie, Es ist wichtig zu wissen, wie man einen LiFePO4-Akku richtig lädt, um sicherzustellen, dass der Akku so lange wie möglich in Top-Zustand bleibt. Dadurch wird nicht nur die Leistung optimiert, sondern schützt auch Ihre Investition.
In diesem Ratgeber, Wir behandeln die Grundlagen des Ladens einer Lithiumbatterie, einschließlich der Anleitung zum Laden und Entladen eines Lifepo4-Akkus und der Art des Ladegeräts, das Sie verwenden sollten.
Aufbau und Prinzip der LiFePO4-Batterie
LiFePO4-Batteriestruktur
LiFePO4-Akku, nämlich Lithium-Eisenphosphat-Batterie, besteht hauptsächlich aus einer positiven Elektrode, negative Elektrode, Elektrolyt, Membran, positive und negative Leitungen, Mitte -Terminal, Sicherheitsventil, Dichtungsring, Gehäuse und andere Teile.
In Bezug auf Elektrodenmaterialien, Die positive Elektrode der Lithium-Eisenphosphat-Batterie ist Lithium-Eisenphosphat, und die negative Elektrode ist normalerweise ein Kohlenstoffmaterial.
Vom baulichen Aufbau her, Die Olivinstruktur der LiFePO4-Positivelektrode auf der linken Seite ist durch Aluminiumfolie mit der Batterie-Positivelektrode verbunden, was die Ladungsübertragung erleichtert. Das Polymerdiaphragma in der Mitte trennt die positive und negative Elektrode, Lithium-Ionen ermöglichen (Li+) durchgehen, Elektronen verhindern (e-) von der Durchreise, und Sicherstellung der normalen elektrochemischen Reaktion. Rechts ist eine negative Elektrode aus Kohlenstoff zu sehen (Graphit), die über eine Kupferfolie mit der negativen Batterieelektrode verbunden ist und einen Kanal für die Elektronenleitung bietet.
Zusätzlich, Die strukturellen Eigenschaften des Kathodenmaterials der LFP-Batterie bestimmen die geringe Leitfähigkeit des Materials selbst, sowie die Stabilität und Sicherheitsleistung des Materials.
LiFePO4-Batterieprinzip
Das Laden und Entladen von LFP-Zellen ist eine komplexe und geordnete elektrochemische Reaktion. Während des Ladevorgangs, Lithiumionen wandern von der Oberfläche des positiven Lithiumeisenphosphatkristalls zum Elektrolyten, unter Einwirkung der elektrischen Feldkraft durch die Membran dringen, durch den Elektrolyten wandern und sich darin einbetten Graphitgitter.
Gleichzeitig, Elektronen fließen durch den Leiter zum positiven Aluminiumfolienkollektor, durch das Polohr, Batteriepol, externer Stromkreis, negative Elektrode, Negativer Elektrodenohrfluss zum negativen Kupferfolienkollektor, und schließlich zur Ausgleichsladung der negativen Graphitelektrode, und Lithiumeisenphosphat wird nach der Entimpfung durch Lithiumionen in Eisenphosphat umgewandelt.
Im umgekehrten Prozess, Lithiumionen entweichen aus dem Graphitkristall, gelangen in den Elektrolyten, und wandern durch das Diaphragma zur Oberfläche des Lithiumeisenphosphatkristalls und betten sich in dessen Gitter ein.
Gleichzeitig, Strom fließt durch den Leiter zum negativen Kupferfolienkollektor, wiederum durch das Ohr, der Minuspol der Batterie, der externe Stromkreis, der Pluspol, das positive Ohr, der Fluss zum positiven Aluminiumfolienkollektor, und dann zur positiven Ausgleichsladung des Lithiumeisenphosphats, die Entladung abschließen.
Der richtige Weg, LiFePO4-Akkus zu entladen?
LiFePO4 (Lithiumeisenphosphat, LFP) Batterie während des Gebrauchs, Der korrekte Entladevorgang ist sehr wichtig. Hier sind die Schritte zum ordnungsgemäßen Entladen eines LiFePO4 (LFP) Batterie:
1. Geben Sie die sichere Entladungsrate an: LiFePO4-Batterien haben eine empfohlene maximale Entladerate, normalerweise zwischen 1 °C und 3 °C. Entladen Sie nicht mehr als diese Rate, um Schäden am Akku zu vermeiden. 1C bedeutet hier, dass sich der Akku mit einer Geschwindigkeit entladen kann, bei der er vollständig entladen ist 1 Stunde. 3C bedeutet, dass der Strom in einer Drittelstunde ausgehen kann.
2. Entladelast anschließen: Schließen Sie den LiFePO4-Akku an das zu entladende Gerät oder die Last an. Beim Verbinden, Stellen Sie sicher, dass die Verbindung fest und zuverlässig ist, und die Polarität der Batterie stimmt, das ist, die positive elektrode ist mit der positiven elektrode verbunden, und die negative elektrode ist mit der negativen elektrode verbunden.
3. Spannungsüberwachung in Echtzeit: Im Entladevorgang der Batterie, Das Voltmeter muss zur kontinuierlichen Überwachung der Batteriespannung verwendet werden. Denn die Entladespannung von LiFePO4-Akkus hat eine untere Grenze, Die Spannung jeder Batterie sollte nicht niedriger als 2,5 V sein, andernfalls kommt es zu einer übermäßigen Entladung, Dadurch wird der Akku beschädigt.
4. Kontrollieren Sie die Entladungsrate: Entladen Sie den Akku entsprechend der empfohlenen sicheren Entladerate von 1 °C bis 3 °C, den Satz nicht überschreiten. Wenn der Akku beim Entladen heiß wird, Die Entladerate sollte rechtzeitig reduziert werden, um die Sicherheit der Batterie zu gewährleisten.
5. Stoppen Sie die Entladung rechtzeitig: Wenn die Batteriespannung den empfohlenen Mindestwert von 2,5 V pro Batterie erreicht, Die Entladung sollte sofort gestoppt werden. Sobald die jeweilige Batteriespannung unter 2,5 V fällt, Es ist möglich, dass der LiFePO4-Akku dauerhaft beschädigt wird.
6. Lagern Sie den Akku ordnungsgemäß: Nach der Entlassung, Lagern Sie den LiFePO4-Akku an einem kühlen und trockenen Ort. Gleichzeitig, Eine Lagerung im Zustand voller Ladung oder vollständiger Entladung des Akkus ist zu vermeiden, und der ideale Lagerzustand besteht darin, dass der Ladezustand des Akkus bei ca. aufrechterhalten wird 50%.
So laden Sie einen Lithiumphosphat-Akku auf?
Für den CCCV-Lademodus wird der Lithium-Eisenphosphat-Akku empfohlen, das ist, Laden Sie zunächst mit konstantem Strom auf, und späteres Laden mit konstanter Spannung. Es wird empfohlen, den Konstantstrom-Ladestrom auf 0,3 C und die Konstantspannungs-Ladespannung auf 3,65 V einzustellen.
Der Unterschied zwischen LFP-Batterien (Lithium-Eisenphosphat-Batterien) und Ladegeräte für Lithium-Ionen-Batterien
LFP-Akku und Lithium-Ionen-Akku beim Laden, sie im ersten konstanten Strom und konstanter Spannung (CCCV), aber beide mit konstanter Druckpunktdifferenz: Lithium-Eisenphosphat-Batterie: die Nennspannung von 3.2 v, Ladeabschaltspannung von 3.6 v. Normale Lithiumbatterie: die Nennspannung von 3.6 v, Ladeabschaltspannung von 4.2 v. Daher, Zwei Arten von Ladegeräten können nicht zufällig verwendet werden, andernfalls kann es zu Schäden am Akku kommen.
Kann der LiFePO4-Akku mit Solarenergie aufgeladen werden?
Das Solarpanel kann die Lithium-Eisenphosphat-Batterie nicht direkt laden, weil die Spannung des Solarpanels instabil ist, und die Lithium-Eisenphosphat-Batterie benötigt zum Laden eine stabile Spannung. Um die Nutzung von Solarenergie zum Laden der Lithium-Eisenphosphat-Batterie zu erreichen, Es ist notwendig, mit einem Spannungsreglerkreis und dem entsprechenden Ladekreis für die Lithium-Eisenphosphat-Batterie ausgestattet zu sein.
Verwenden Sie zum Laden der Lithium-Eisenphosphat-Batterie einen Generator
Der Generator kann die Lithium-Eisenphosphat-Batterie nicht direkt laden, denn der vom Generator abgegebene Strom ist Wechselstrom oder Impulsgleichstrom, und die Lithium-Eisenphosphat-Batterie muss mit geregeltem Gleichstrom geladen werden. daher, wenn der Generator zum Laden der Lithium-Eisenphosphat-Batterie verwendet wird, Zunächst muss die vom Generator abgegebene Elektrizität korrigiert und reguliert werden, und wandeln Sie ihn dann in den geregelten Gleichstrom um, der den Ladeanforderungen der Lithium-Eisenphosphat-Batterie entspricht, bevor der Ladevorgang durchgeführt werden kann.
So verlängern Sie die Lebensdauer des LiFePO4-Akkus?
Die Leistungsbatterie besteht aus einer Batteriegruppe, Dies wird durch einen einzigen Batteriestrang und eine Parallelschaltung realisiert. Der Lithium-Eisenphosphat-Akku stellt hohe Anforderungen an die Konsistenz einer einzelnen Zelle, und die Effizienz des Batteriepakets wird verringert, wenn es einen Unterschied in der Batterie gibt.
Zusätzlich, Die Lebensdauer von Lithium-Eisenphosphat-Batterien wird von der Batteriequalität beeinflusst, Spezifikationen, Gebrauchsfrequenz, Lade- und Entlademethoden. daher, bei Verwendung von Lithium-Eisen-Batterien, Achten Sie auf die Verwendung und Wartung, um unnötige Verluste zu vermeiden, und dann die Lebensdauer der Batterie verlängern. Im Folgenden finden Sie spezifische Methoden und Vorschläge:
1 .Vermeiden Sie Überladung und Entladung: Lithium-Ionen-Akkus reagieren besonders empfindlich auf Überladung und Entladung, Vermeiden Sie es daher, mehr als aufzuladen 100% oder weniger als entladen 20%. Es wird empfohlen, das Gerät aufzuladen, wenn der Akkuladestand auf ca 30%. Halten Sie die Batterieladung dazwischen 40-80% trägt dazu bei, den Verlust der Batterielebensdauer zu verlangsamen.
2. Kontrollieren Sie die Ladezeit: Die Ladezeit sollte nicht zu lang sein, Es wird empfohlen, zum Laden das Original-Ladegerät oder ein handelsübliches Markenladegerät zu verwenden. Wenn der Akku vollständig aufgeladen ist, unterbrechen Sie rechtzeitig die Stromversorgung.
3. Halten Sie die Batterie sauber: Reinigen Sie häufig Staub und Schmutz auf der Oberfläche der Batterie, um zu verhindern, dass Staub und Schmutz in die Batterie gelangen und die Lebensdauer der Batterie beeinträchtigen.
4. Vermeiden Sie Umgebungen mit hohen und niedrigen Temperaturen: Umgebungen mit hohen und niedrigen Temperaturen haben einen gewissen Einfluss auf Lithium-Ionen-Batterien, Eine zu hohe oder zu niedrige Temperatur verkürzt die Lebensdauer der Batterie, Vermeiden Sie es, den Akku hohen oder niedrigen Temperaturen auszusetzen, Halten Sie die Batterietemperatur dazwischen 5-35 Grad Celsius.
5 um schwere Schäden zu verhindern: Das Gehäuse einer Lithium-Eisen-Batterie ist im Allgemeinen dünn, Vermeiden Sie es, von schweren Gegenständen gequetscht oder gerollt zu werden, um eine Verformung der Batterie oder einen internen Kurzschluss zu verhindern.
6. Regelmäßige Wartung: Regelmäßige Wartung und Pflege der Batterie, Überprüfen Sie beispielsweise die Befestigung des Batteriesteckers, Reinigen des Batteriepols, Überprüfen Sie das Batteriekabel, usw., kann den Akku in gutem Zustand halten und seine Lebensdauer verlängern.
7. Verwenden Sie ein spezielles Ladegerät: Verwenden Sie unbedingt ein spezielles Ladegerät für Lithium-Eisenphosphat-Akkus. Strom und Spannung des Ladegeräts stimmen nicht überein, Dann ist es wahrscheinlich, dass der Akku beschädigt wird und die Lebensdauer des Akkus beeinträchtigt wird, Mischen Sie nicht alte und neue Lithiumbatterien oder unterschiedliche Modelle von Lithiumbatterieladegeräten.
Was ist der Ladestrom von LifePO4?
Der empfohlene Ladestrom für LiFePO4 (Lithiumeisenphosphat) Die Anzahl der Batterien variiert je nach Batteriegröße und Anwendungsszenario, Im Folgenden finden Sie jedoch einige allgemeine Richtlinien zum Ladestrom:
1. Standard-Ladestrom: Der standardmäßige oder empfohlene Ladestrom von LiFePO4-Akkus liegt normalerweise im Bereich von 0,2 °C bis 1 °C. Zum Beispiel, Der Standard-Ladestrombereich für einen 100-Ah-LiFePO4-Akku beträgt 20 A (0.2C) bis 100a (1C).
2. Schneller Ladestrom: Im Vergleich zur chemischen Zusammensetzung anderer Lithium-Ionen-Batterien, LiFePO4-Akkus können einem höheren Ladestrom standhalten. Sein Schnellladestrom liegt im Allgemeinen zwischen 1C und 3C. Immer noch mit dem 100Ah LiFePO4-Akku, um eine schnellere Ladegeschwindigkeit zu erreichen, Es kann mit 100A aufgeladen werden (1C) bis 300A (3C) aktuell.
3. Ladestrom ausgleichen: LiFePO4-Akkus müssen während des Ladevorgangs ausbalanciert werden, um sicherzustellen, dass alle Akkus gleichmäßig geladen werden können. unter normalen Umständen, Der Gleichgewichtsladestrom beträgt etwa 0,1 °C bis 0,2 °C. Für einen 100Ah LiFePO4-Akku, Der Gleichgewichtsladestrom liegt bei 10A (0.1C) bis 20A (0.2C).
Lademodus des Lithium-Eisenphosphat-Akkus
Es gibt verschiedene Lademethoden für Lithium-Eisenphosphat-Akkus, Jedes davon hat seine eigenen Eigenschaften und Anwendungsszenarien, wie folgt:
Laden mit konstanter Spannung: Beim Laden, Die Ausgangsspannung des Netzteils ist konstant, und der Strom wird automatisch an den Ladezustand der Batterie angepasst. Ein geeigneter konstanter Druckwert kann vollständig aufgeladen werden und den Wasserverlust der Luft reduzieren. Jedoch, Ich schaue nur auf die Spannung, Es ist schwierig, die gesamte Ladesituation abzubilden, und der Anfangsstrom ist groß und anfällige Batterien werden weniger beansprucht.
Konstantstromladung: Passen Sie die Ausgangsspannung an, um den Strom konstant zu halten, niedrige Geschwindigkeit, einfache Steuerung. Jedoch, Die zulässige Stromkapazität des Lithium-Akkupacks nimmt beim Laden allmählich ab, und die aktuelle Auslastungsrate ist in der späteren Phase niedrig. Jedoch, es ist einfach zu bedienen, leicht zu implementieren, und gut, um die Kapazität zu berechnen.
Laden mit konstantem Strom und konstanter Spannung: Kombinieren Sie die beiden Methoden Konstantstrom und Konstantspannung. Der erste konstante Strom ist groß, um eine konstante Spannung zu vermeiden, und dann konstante Spannung, um ein Laden mit konstantem Strom zu verhindern. Das Laden des Lithium-Eisenphosphat-Akkus muss kontrolliert werden, kann nicht überladen werden, LFP-Batterien haben im Allgemeinen zunächst einen konstanten Strom und dann eine begrenzte Spannung.
Chopper-Aufladung: Chopper-Modus, Konstantstromquellenstrom unverändert, Röhrenleitung umschalten, Aus-Zyklus. Die Ionenerzeugung einer extern geladenen Batterie braucht Zeit, Dauerladung oder reduzierte Kapazität möglich. Nach dem Aufladen, Die Abschaltzeit wird hinzugefügt, um die Ionendiffusion zu ermöglichen, Dies kann die Batterieauslastung und den Ladeeffekt verbessern.
Abschluss
Wenn Sie Ihren LiFePO4-Akku richtig aufladen, holen Sie das Beste aus ihm heraus. Durch die Wahl des richtigen Ladegeräts, Befolgen Sie die ordnungsgemäßen Verfahren, und die Vermeidung häufiger Fallstricke, Sie können sich über Jahre hinweg auf zuverlässigen Strom verlassen.
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