Kui tegemist onliitiumaku laadimine, ohutus on esmatähtis. Paljud kasutajad, kes otsivad mugavust või kulude kokkuhoidu, küsivad sageli: "Kas ma saan liitiumakut laadida plii{0}}happelaadijaga?"
Vastus on kindel ei.Kuigi mõlemad võivad tunduda standardsete toiteallikatena, erinevad liitiumaku laadimiseks vajalikud algoritmid põhimõtteliselt plii-happekeemia jaoks kasutatavatest algoritmidest. Vale varustuse kasutamine mitte ainult ei lühenda aku eluiga, vaid võib põhjustada ka tõsiseid tuleohtu.
Ohutuse tagamiseks-olgu käsitluses standardse liitiumi-või spetsiifilise liitiumioonigaLiFePO4 akulaadimine-on ülioluline mõista neid tehnilisi lünki. See juhend selgitab, miksplii{0}}happelaadijadon liitiumakudele surmavad ja aitavad teil valida oma süsteemile õige laadimislahenduse.
Kas liitiumakut saab laadida pliihappelaadijaga?
Seda pole absoluutselt soovitatav teha-see on äärmiselt ohtlik!
Kuigi mõnes hädaolukorras võib plii{0}}happelaadija näidalaadige liitiumaku,laadimisalgoritmidja nende kahe tehnilised põhimõtted on täiesti erinevad. Kasutades aLiitiumaku plii-happelaadija võib seetõttu põhjustada tõsiseid tagajärgi.
1. Laadimisrežiimi (algoritmi) mittevastavus
- Liitiumakud:Kasutage CC/CV (Constant Current / Constant Voltage) laadimisprofiili. Kui aku saavutab eelseadistatud pinge, väheneb laadimisvool kiiresti ja peatub aku kaitsmiseks.
- Plii{0}}happeakud:Laadimine on jagatud mitmeks etapiks. Kõige ohtlikum on see, et plii-happelaadijatel on tavaliselt ujulaeng. Plii-happeakud vajavad pinge säilitamiseks pidevat väikest voolu, kuid liitiumakud ei talu seda pidevat pinget, mis võib põhjustada elementide ülelaadimist ja kahjustusi.
2. Surmav "desulfatsioonirežiim"
See on kõige ohtlikum aspekt. Paljud kaasaegsed plii-happelaadijad on varustatud impulssdesulfatsioonifunktsiooniga, mis saadab plii-happeakude taastamiseks kõrge-pingeimpulsse (mõnikord kuni 15–16 V või rohkem).
- Need kõrge{0}}pingeimpulsid võivad koheselt läbi murda liitiumaku BMS-i (Battery Management System) kaitseahelast, põhjustades elektrooniliste komponentide läbipõlemist ja aku ilma kaitsefunktsioonideta.
3. Termilise põgenemise oht (tõsine ohutusoht)
Kuna plii{0}}happelaadija ei lülitu täielikult välja pärast liitiumaku täielikku laadimist (kuna see ootab ujuvlaadimisfaasi), jääb aku kõrgepinge alla pikaks ajaks. See võib põhjustada liitiumdendriidi moodustumist aku sees ja rasketel juhtudel vallandada termilise põgenemise, mis võib põhjustada tulekahju või isegi plahvatuse.
Kokkuvõte ja soovitus:
- Kasutage alati spetsiaalset laadijat:Liitiumakusid (nt LiFePO₄ või kolmekomponentset liitiumakut) tuleb laadida spetsiaalselt liitiumkeemia jaoks mõeldud laadijaga.
- Kontrollige pinge nimiväärtusi:Isegi liitiumlaadija kasutamisel veenduge, et laadija pinge vastaks täpselt akupakendile (nt 12 V, 24 V, 36 V või 48 V).
nõuanded:Mõnel platvormil võite siiski näha teatud plii{0}}happeakutooteid, millel on silt "ühildub liitiumakudega." See väide ei ole aga täpne.
Plii-happe- ja liitiumakud erinevad põhimõtteliselt laadimisalgoritmide, pingevahemike ja kaitsestrateegiate poolest. Nende otsene segamine on lihtnepõhjustada laadimisparameetrite mittevastavust. Selline väärkasutus on üks peamisi põhjusi, miks paljud liitiumakud vananevad enneaegselt või ebaõnnestuvad!
CC/CV vs. mitu{1}}etapp: laadimisalgoritmide mõistmine
CC/CV on spetsiaalselt loodud liitiumakude jaoks, mitmeastmeline laadimine aga plii-happeakude jaoks.
Nende kahe segamine on nagu täpset pingeregulatsiooni nõudva arvuti ühendamine ebastabiilse kõrge{0}}pingeallikaga-, see on katastroofi retsept.
Liitiumaku laadimisalgoritm: CC/CV (konstantne vool / konstantne pinge)
Liitiumakud on äärmiselt tundlikud ja nõuavad väga täpset laadimisprotsessi.
- CC (konstantse voolu) etapp:Kui aku laetuse tase on madal, edastab laadija fikseeritud voolu. Selle faasi ajal tõuseb pinge järk-järgult-sarnaselt tühja ämbri kiirele veega täitmisele.
- CV (Constant Voltage) etapp:Kui aku pinge jõuab ülempiirini (näiteks 4,2 V elemendi kohta), lõpetab laadija pinge suurendamise ja säilitab selle asemel konstantse pinge, samal ajal kui laadimisvool väheneb aeglaselt. Kui vool langeb nulli lähedale, peatub laadimine täielikult.
- Põhipunkt:Pärast liitiumaku täielikku laadimist tuleb see edasisest laadimisest lahti ühendada; pidev pinge rakendamine ei ole lubatud.
Plii-happeaku laadimise algoritm: mitmeastmeline-laadimine
Plii-happeakud on suhteliselt vastupidavad, kuid neil on isetühjenemine-, mistõttu on hoolduseks vaja keerukamat, mitmeastmelist-laadimisprotsessi.
1. etapp: hulgi (suur-praegune laadimine)
Sarnaselt CC etapile laeb see faas aku umbes 80% võimsuseni.
2. etapp: imendumine
Võrreldes CV etapiga suurendab see etapp järk-järgult järelejäänud võimsust.
3. etapp: ujuv - Ohuallikas
See on peamine erinevus. Kui plii-happeaku on täielikult laetud, ei lülitu laadija välja. Selle asemel hoiab see madalamat pinget ja jätkab toidet. Seda nimetatakse ujuklaadimiseks, mida kasutatakse plii-happeakude loomuliku isetühjenemise kompenseerimiseks.
4. etapp: võrdsustamine (tasakaalustamine / desulfatsioon) - Surmav risk
Mõned laadijad rakendavad perioodiliselt kõrge{0}}pingeimpulsse, et eemaldada sulfaadi kogunemine akuplaatidele.
Põhikonflikt: miks neid ei saa vahetada
| Funktsioon | CC/CV (liitium) | Mitme-astmega (plii-hape) | Segamise tagajärg |
|---|---|---|---|
| Postita-täis tasu | Lõikab voolu täielikult välja (Cut{0}}off) | Siseneb Floati, jätkab toitevarustust | Liitiumaku ülelaadimine, mis põhjustab sisemise dendriidi moodustumist ja lüheneb eluiga |
| Pinge piirang | Äärmiselt range, viga < 0,05V | Lubab kõikumisi, mõnikord kõrge{0}}pinge impulsse | Kõrge{0}}pingeimpulsid võivad liitiumaku BMS-i koheselt hävitada |
| Laadimiskäitumine | Taaskäivitub ainult siis, kui pinge langeb teatud tasemeni | Alati ühendatud, hoiab väikest voolu | Liitiumpatarei jääb pikaks ajaks kõrgepinge alla, mis võib termiliselt välja kukkuda |
Miks tapab pliihappelaadijate sulfatsioonirežiim liitiumakud?
Lihtsamalt öeldes "Desulfatsioonirežiim" nimetatakse liitiumakude "tapjaks", kuna see kiirgab kõrge{0}}pingeimpulsse, mida liitiumakud lihtsalt ei talu.
1. Mis on desulfatsioonirežiim? ("Ravi" plii-happeakude jaoks)
Aja jooksul tekivad plii{0}}happeakude plaatidele kõvastunud pliisulfaadi kristallid (sulfatsioon), mis vähendab aku mahtuvust. Selle probleemi lahendamiseks on paljud plii-happelaadijad varustatud desulfatsiooni- või parandusrežiimiga.
- Põhimõte:Laadija kiirgab kõrg-kõrgpinge{1}}impulsse (mõnikord hetkelised pinged tõusevad 16 V, 20 V või isegi kõrgemale), püüdes kristalle "elektrilise vibratsiooni" abil laiali murda.
2. Miks on see liitiumpatareide jaoks "mürk"?
Liitiumakude struktuur ja keemia muudavad need pinge suhtes äärmiselt tundlikuks. Desulfatsioonirežiim võib liitiumakusid hävitada kahel viisil:
A. BMS-i (akuhaldussüsteemi) kiire rike
Iga liitiumaku sees on kaitseplaat (BMS). BMS-i elektroonilistel komponentidel (nagu MOSFET-id) on animipinge piirang.
- Tagajärg:Plii-happelaadija desulfatsioonirežiimist saadavad kõrgepingeimpulsid ületavad palju BMS-i tolerantsi. See on nagu 220 V elektripirn, mis puutub ootamatult kokku 1000 V pingega,{5}}BMS põleb koheselt läbi. Kui BMS ebaõnnestub, kaotab aku ülelaadimise ja{7}}lühise kaitse, muutes selle ohtlikuks kaitsmata seadmeks.
B. Raku keemilise struktuuri sunnitud kahjustus
Liitiumakudel on väga ranged laadimispiirangud (näiteks ei tohi üksikud elemendid ületada 4,2 V või 3,65 V).
- Tagajärg:Isegi kui BMS imekombel ellu jääb, sunnivad kõrged{0}}pingeimpulsid liitiumioonid ebanormaalsel kiirusel anoodile lööma, põhjustadesliitiumdendriidid (pisikesed metallist naelu). Need naelu võivad läbistada anoodi ja katoodi vahelise separaatori, põhjustades sisemisi lühiseid,mis võib vallandada isesüttimise{0}}või isegi plahvatuse.
Paljud kasutajad arvavad: "Ma laadisin seda mõnda aega ja aku ei plahvatanud, nii et see peaks korras olema, eks?"
Tõde on: kahjustus on sageli pöördumatu ja varjatud.Desulfatsioonirežiim võib olla juba muutnud BMS-i äärmiselt ebastabiilseks või kahjustanud sisemisi rakke. Katastroof võib ilmneda ainult järgmise laadimise ajal või siis, kui aku saab šoki.
"Ujuvlaadimise" oht liitiumaku eluea jaoks
Ujuvlaadimineon plii{0}happelaadijate jaoks tavaline toiming, kuid liitiumakude puhul toimib see kroonilise mürgina, lühendades oluliselt aku eluiga.
Mis on ujuvlaadimine?
Plii-happeakudel on suhteliselt kõrge{1}}isetühjenemise määr. Seetõttu ei katkesta plii-happelaadija pärast aku täielikku laadimist toidet. Selle asemel säilitab see aväike vool ja pidev pingetagamaks, et aku püsib100% täis laetud.
Miks liitiumakud ei vaja ujulaadimist?
Liitiumakudel on väga stabiilne keemia ja äärmiselt madal isetühjenemise määr{0}}. Kui need on täielikult laetud, ei vaja nad oma võimsuse säilitamiseks lisavoolu.
Liitiumi põhimõte: peatage laadimine, kui see on täis (katkesta{0}}välja).
Liitiumakudele ujuvlaadimise kolm peamist kahju
A. Elektrolüütide kiirendatud lagunemine (keemiline lagunemine)
Liitiumakud on kõige haavatavamad, kui need on täielikult laetud (kõrgepinge). Ujuklaadimine sunnib akut jääma pikemaks ajaks maksimaalsele väljalülituspingele.
- Tagajärg:See pikaajaline kõrge{0}}pingekeskkond põhjustab aku sisemise elektrolüüdi keemilise lagunemise, tekitades gaasi ja suurendades sisemist takistust.Seetõttu tekivad paljudel vale laadijaga väärkasutatud liitiumakudel paistetus ("puhumine").
B. Liitiumdendriitide kasv
Ujuklaengu pideva pinge all võivad liitiumioonid akumuleeruda anoodi pinnale, moodustades nõela{0}}nagu metallikristalle, mida nimetatakse "liitiumdendriidid."
- Tagajärg:Need teravad kristallid võivad järk-järgult läbistada aku sisemise eraldaja. Kui eraldaja on katki, tekivad sisemised lühised, mis vallandavad termilise voolu ja võivad põhjustada akusüttida või plahvatada.
C. Tsükli eluea vähendamine
Liitiumaku eluiga määratakse selle laadimistsüklite järgi. Ujullaadimine paneb aku korduvalt tsüklema väikese tühjenemise ja mikro{1}}laadimise vahel.
- Tagajärg:Kuigi iga üksik tasu on väike,need pikaajalised-väiksed kõikumised kahandavad järk-järgult rakkude aktiivseid aineid, mis viib kiire võimsuse kadumiseni. Algselt 5-aastaseks ettenähtud aku tööulatus võib 1–2 aasta jooksul märkimisväärselt väheneda pikaajalise ujuvlaadimise tõttu.
Peamised tehnilised erinevused{0}}happe- ja liitiumakulaadijate vahel
| Funktsioon | Plii{0}}happelaadija (ujukiga) | Spetsiaalne liitiumlaadija (ei ujuki) |
|---|---|---|
| Toiming pärast täislaadimist | Alandab pinget ja jätkab toidet | Lülitab väljundi täielikult välja (või lülitub kaitserežiimi) |
| Mõju akule | Takistab isetühjenemist{0}}, mis põhjustab tühjenemist | Hoiab ära keemiliste kahjustuste ülelaadimise |
| Aku olek | Alati hoitud 100% | Pärast 100% saavutamist langeb see loomulikult ohutu pingeni |
Erinevate akulaadijate segamise konkreetsed tagajärjed
| Funktsioon | Tehniline reaktsioon | Liitiumaku tagajärjed | Riskitase |
|---|---|---|---|
| Desulfatsioonirežiim | Kõrge{0}}pingeimpulsid (16 V–20 V+) | Vahetu mõju vooluringidele; BMS-i kaitseplaat põleb läbi, jättes aku täiesti kaitsmata ("alasti"). | 🔴 Ekstreemne |
| Float Charge | Aku pole pärast täielikku laadimist lahti ühendatud; rakkude pidev pinge stress | Elektrolüütide lagunemine ja turse; gaasi teke põhjustab korpuse deformatsiooni, sisemise takistuse suurenemist ja märkimisväärset võimsuse vähenemist | 🟠 Kõrge |
| Algoritmi mittevastavus (CC/CV vs{0}}mitmeetapp) | Suutmatus täpselt tuvastada täislaadimist, sundlaadimine | Liitiumdendriidi kasv; metallikristallid läbistavad separaatori, põhjustades pöördumatuid sisemisi lühiseid | 🔴 Ekstreemne |
| Katkestus{0}}mehhanism puudub | Aku jääb 100% täispingele pikemaks ajaks | Kiirendatud võimsuse vähenemine; aktiivne materjali deaktiveerimine lühendab tsükli eluiga aastatelt kuudeni | 🟡 Keskmine |
| Soojuse kogunemine | Laadija ei saa vähendada voolu vastavalt liitiumaku vajadustele, põhjustades temperatuuri tõusu | Termiline põgenemine ja tulekahju; aku temperatuur tõuseb kiiresti, mis võib põhjustada isesüttimise{0}}või plahvatuse | 🔴 Surmav |
Aku ohutuse tagamiseks lülituge kohe spetsiaalsele LiFePO₄ laadijale. [Klõpsake Copowi pühendatud sarja vaatamiseks]
Kas Lifepo4 akut saab laadida liitiumakulaadijaga?
Seda ei soovitata teha; Laadijate segamist tuleks vältida.
KuigiLiFePO4 akuja standardsed liitiumakud kuuluvad mõlemad liitiumakude perekonda, nende pingeomadused erinevad oluliselt.Vale laadija kasutamine võib akut kahjustada või takistada selle täielikku laadimist.
1. Sobimatu pinge katkestus (kõige olulisem põhjus)
See on aku kahjustamise otsene põhjus:
- Standardsed liitiumakud (kolme liitium-{0}}ioon):Täis-laadimispinge elemendi kohta on tavaliselt 4,2 V.
- LiFePO₄ akud:Täis-laadimispinge elemendi kohta on tavaliselt 3,65 V.
- Tagajärg:Kui kasutate tavalist liitiumlaadijatlaadige LiFePO₄ akut, proovib laadija suruda pinget kuni 4,2 V, põhjustades tõsist ülelaadimist. Kuigi LiFePO₄ on suhteliselt ohutu ja ei sütti põlema,ülelaadimine võib põhjustada turset, kiiret võimsuse kaotust ja isegi täielikku aku riket.
2. Struktuurilised erinevused 12 V akupakkides
Tavaliste 12 V akude sisemised konfiguratsioonid on täiesti erinevad:
- 12 V LiFePO4:Koosneb tavaliselt 4 järjestikusest elemendist (4S), täislaadimispingega -14,6 V.
- 12 V standardliitium (Li-ioon):Tavaliselt koosneb 3 järjestikusest elemendist (3S), täislaadimispingega -12,6 V.
Ebamugavad olukorrad laadijate segamisel
- 12,6 V laadija kasutamine 14,6 V akuga: Aku ei lae kunagi täielikult, ulatudes tavaliselt vaid umbes 20–30% mahust.
- 14,6 V laadija kasutamine 12,6 V akuga:Aku saab tugevalt ülepinge, ja kui BMS (Battery Management System) ebaõnnestub, on tulekahju oht väga suur.
3. BMS-i (akuhaldussüsteemi) koormus
Kuigi kvaliteetsetel{0}}akudel on BMS, mis võib sunniviisiliselt katkestada ülepinge laadimise,BMS on ohutuse viimane rida ja seda ei tohiks kasutada igapäevase laadimise kontrollerina.
- Laadija sundimine BMS-i katkestuspingega pika aja jooksul "võitlema" kiirendab kaitseplaadi komponentide vananemist.
- Kui BMS ebaõnnestub ja laadijal puudub õige väljalülituspinge, võivad tagajärjed olla hukatuslikud.
seotud artikkel:
BMS-i reageerimisaja selgitus: kiirem ei ole alati parem
Mis on LiFePO4 akuhaldussüsteem?
Põhjalik juhend LiFePO4 vs. plii-happelaadimise spetsifikatsioonide kohta
Kokkuvõte: Kuidas valida õige lifepo4 akulaadija?
Ohutuse tagamiseksLiFePO4 akude laadimine, laadija valimine ei sõltu ainult sellest, kas sellega saab akut laadida-see on küsimuskas selle spetsifikatsioonid on täpsed ja ühilduvad.
1. Veenduge, et laadimisalgoritm on CC/CV
LiFePO₄ akudnõuavad pideva voolu / konstantse pinge (CC/CV) laadimisloogikat.
- Nõue:Laadija peab suutma väljundi täielikult välja lülitada, kui katkestuspinge on saavutatud, või lülituda väga minimaalsesse hooldusrežiimi. See ei tohi kunagi sisaldada kõrge-pinge "desulfatsiooni" impulsse ega pidevaid "ujuklaadimise" etappe, nagu plii-happelaadija.
2. Kontrollige täpset väljundpinget
- 12 V aku (4S): Laadija väljund peab olema 14,6 V
- 24 V aku (8S): Laadija väljund peab olema 29,2 V
- 36 V aku (12S): Laadija väljund peab olema 43,8 V
- 48 V aku (16S): Laadija väljund peab olema 58,4 V
Märkus.Isegi 0,1 V erinevus pikemas perspektiivis võib mõjutadalifepo4 aku eluiga, seega peab pinge olema täpselt sobitatud.
3. Valige sobiv laadimisvool (voolutugevus)
Laadimiskiirus sõltub voolutugevusest.Soovitatav on järgida 0,2C kuni 0,5C juhist.
- Arvutamine:100Ah mahutavusega aku puhul on soovitatav laadimisvool 20A (0,2C) kuni 50A (0,5C).
- Näpunäide:Liiga suur vool võib põhjustada liigset kuumenemist ja lühendada aku kasutusiga, samas kui liiga madal vool põhjustab liiga pika laadimisaja.
💡 3 "lõksu"{1}}näpunäidet Lifepo4 akulaadija ostmisel
- Kontrollige silti:Eelistage tooteid, mille korpusel on selgelt märgitud "LiFePO₄ Charger". Vältige üldisi "Lithium Charger" silte.
- Kontrollige pistikut ja polaarsust:Veenduge, et laadija pistik (nt Andersoni pistik, lennukipistik, alligaatoriklamber) sobiks teie akuga ning ärge kunagi vahetage positiivseid ja negatiivseid klemme.
- Kontrollige ventilaatorit ja jahutust:Suure võimsusega-laadijate jaoks valige stabiilsemaks ja ohutumaks tööks aktiivse jahutusventilaatoriga alumiiniumkorpusega-mudel.
Parim valik on alati originaallaadija, mille tarnib aku tootja. Copowi LiFePO₄ akudega on kaasas spetsiaalselt nende jaoks loodud laadijad.
