Jeśli kupiłeś akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe (LiFePO4), wiesz, że oferują one więcej cykli i są lżejsze niż uszczelnione akumulatory kwasowo-ołowiowe (SLA). Ładują także cztery razy szybciej niż akumulatory SLA. Aby naładować akumulator LiFePO4, zalecamy użycie: ładowarka do baterii litowej przeznaczony dla tej chemii.
Czy ładowarka kwasowo-ołowiowa może ładować baterię litową?
W tym poście podkreślone zostaną podobieństwa w profilach ładowania akumulatorów kwasowo-ołowiowych i litowych. Należy jednak zachować ostrożność podczas korzystania z ładowarek kwasowo-ołowiowych do akumulatorów litowych, ponieważ mogą je uszkodzić lub niedoładować, zmniejszając z czasem ich pojemność. Istnieją znaczące różnice akumulatory litowe i kwasowo-ołowiowe.
Profil ładowania akumulatorów kwasowo-ołowiowych (SLA).
Wykorzystuje trzyetapową metodę ładowania szczelnego akumulatora kwasowo-ołowiowego: ładowanie początkowe (prąd stały), ładowanie uzupełniające nasycenie (stałe napięcie) i ładowanie podtrzymujące.
Na etapie 1 ogranicz prąd, aby zapobiec uszkodzeniu akumulatora. Napięcie wzrasta i utrzymuje się w miarę zbliżania się do pełnego naładowania. Ten etap jest krytyczny i zazwyczaj powinien być wykonywany przy 10–30% (0,1°C do 0,3°C) pojemności akumulatora.
Etap 2 rozpoczyna się, gdy napięcie osiągnie swój limit (14,7 V dla szybko ładujących się akumulatorów SLA, 14,4 V dla pozostałych). Tutaj prąd maleje, aż spadnie poniżej 5% pojemności znamionowej.
Stopień 3, czyli ładowanie podtrzymujące, utrzymuje pełną pojemność akumulatora podczas zastosowań w trybie gotowości lub przechowywania, aby zapobiec samorozładowaniu i uszkodzeniu płyt przez zasiarczenie.
Profil ładowania akumulatora LiFePO4
Akumulatory LiFePO4 mają te same stopnie stałego prądu i napięcia co akumulatory SLA, ale ładują się szybciej ze względu na wyższe szybkości ładowania.
Ładowanie pierwszego etapu w przypadku akumulatora LiFePO4 zwykle odbywa się przy 30–100% (0,3°C do 1,0°C) pojemności akumulatora i kończy się w ciągu około jednej godziny w porównaniu do czterech godzin w przypadku umowy SLA. Nawet w temperaturze 0,5°C akumulator LiFePO4 ładuje się prawie trzy razy szybciej niż akumulator SLA.
Etap 2, niezbędny do osiągnięcia 100% stanu naładowania (SOC), trwa sześć godzin w przypadku SLA i tylko około 15 minut w przypadku LiFePO4. Ogólnie rzecz biorąc, akumulator litowy można w pełni naładować w ciągu czterech godzin, podczas gdy akumulator SLA zajmuje około dziesięciu godzin. W zastosowaniach cyklicznych akumulatory litowe mogą pracować kilka razy dziennie w porównaniu do akumulatorów kwasowo-ołowiowych raz.
Jeśli chodzi o profile ładowania etapu 3, akumulator LiFePO4 nie wymaga ładowania podtrzymującego jak kwasowo-ołowiowe i nie powinien być długoterminowo przechowywany przy pełnym SOC. Zamiast tego powinien wykonywać pełny cykl co 6–12 miesięcy i zachowywać jedynie 50% SOC podczas przechowywania.
W zastosowaniach w trybie gotowości o niskim współczynniku samorozładowania akumulatory litowe zachowują prawie pełną pojemność nawet bez ładowania przez okres do jednego roku. W przypadku dłuższych okresów użytkowania zalecane jest doładowanie w oparciu o napięcie, szczególnie w przypadku akumulatorów z funkcjami Bluetooth lub Wi-Fi.
Charakterystyka ładowania baterii litowej
Ustawienia napięcia i prądu podczas ładowania
Napięcie w obwodzie otwartym pełnego ładowania (OCV) dla akumulatora SLA 12 V wynosi 13,1 V, a dla akumulatora litowego 12 V – 13,6 V. Akumulator ulegnie uszkodzeniu tylko wtedy, gdy napięcie ładowania znacznie przekroczy napięcie pełnego ładowania. Dlatego podczas ładowania w etapie 2 należy utrzymywać napięcie akumulatora SLA poniżej 14,7 V i poniżej 15 V w przypadku akumulatorów litowych. W przypadku ładowania rezerwowego w trybie SLA zalecane jest napięcie około 13,8 V.
W przypadku obu typów akumulatorów istnieje bezpieczny zakres ładowania od 13,8 V do 14,7 V, który nie powoduje uszkodzeń. Ładowarki muszą odpowiadać pojemności akumulatora. Baterie litowe można ładować w temperaturze do 1°C, natomiast kwasowo-ołowiowe powinny utrzymywać się poniżej 0,3°C. Oznacza to, że akumulator litowy 20 Ah ładuje się prądem do 20 A, a akumulator kwasowo-ołowiowy do 6 A.
Prąd odcięcia ładowania jest ustawiony na 5% pojemności, więc obydwa akumulatory mają wartość odcięcia 0,5 A, zwykle określaną przez ustawienia ładowarki.
Ładowarki uniwersalne często umożliwiają dobór składu chemicznego, optymalizację zakresu napięcia i określenie, kiedy akumulator będzie w pełni naładowany. Powinny wyłączyć się automatycznie w przypadku baterii litowych lub przełączyć się w tryb pływakowy w przypadku baterii SLA.
Baterie litowe zastępują uszczelniony kwas ołowiowy w zastosowaniach pływakowych
Baterie litowe są często używane w zastosowaniach, które wcześniej były zasilane akumulatorami SLA, takimi jak systemy UPS.
Pojawiły się obawy dotyczące bezpieczeństwa, ale ogólnie można bezpiecznie używać standardowej ładowarki SLA o stałym napięciu do akumulatorów litowych, jeśli spełnia ona określone warunki:
- Brak ustawienia odsiarczania
- Napięcie ładowania szybkiego/masowego 14,7 V
- Zalecane napięcie ładowania pływakowego 13,8 V
Należy pamiętać, że niektóre inteligentne lub wielostopniowe ładowarki SLA wykrywają napięcie w obwodzie otwartym (OCV). Jeśli bateria litowa jest nadmiernie rozładowana i znajduje się w trybie ochrony (w pobliżu 0 V OCV), ładowarki te mogą założyć, że bateria jest rozładowana i unikać jej ładowania. Natomiast ładowarka z ustawieniem litowym może próbować odzyskać nadmiernie rozładowany akumulator.
Przechowywanie długoterminowe
Gdy przechowywanie baterii długoterminowe, wymagania dotyczące przechowywania różnią się w przypadku baterii SLA i litowych.
Po pierwsze, skład chemiczny akumulatora określa optymalny stan naładowania (SOC) podczas przechowywania. Baterie SLA należy przechowywać w pobliżu 100% SOC, aby zapobiec zasiarczeniu, które zmniejsza pojemność w wyniku gromadzenia się kryształów siarczanu. I odwrotnie, baterie litowe należy przechowywać przy około 50% SOC, aby zachować stabilność na biegunie dodatnim i zapobiec trwałej utracie pojemności.
Po drugie, weź pod uwagę stopień samorozładowania. Akumulatory SLA charakteryzują się wysokim współczynnikiem samorozładowania i wymagają ładowania podtrzymującego lub podtrzymującego, aby utrzymać poziom SOC bliski 100%. Baterie litowe charakteryzują się mniejszą szybkością rozładowywania i mogą wymagać minimalnego ładowania konserwacyjnego.
Zalecane ładowarki akumulatorów
Zawsze dopasowuj ładowarkę do prądu i napięcia odpowiedniego dla akumulatora. Na przykład nie używaj ładowarki 24 V do akumulatora 12 V.
Użyj ładowarki dostosowanej do składu chemicznego akumulatora, biorąc pod uwagę uwagi dotyczące używania ładowarki SLA z akumulatorami litowymi. Upewnij się, że ładowarka SLA nie ma trybów odsiarczania ani rozładowania baterii podczas ładowania baterii litowych.
Jeśli masz pytania dotyczące kompatybilności ładowarki z produkty z bateriami litowymi, wyślij do nas e-mail z prośbą o pomoc.
