Nếu bạn mua pin lithium iron phosphate (LiFePO4), bạn sẽ biết rằng chúng có nhiều chu kỳ hoạt động hơn và nhẹ hơn pin axit chì kín (SLA). Chúng cũng sạc nhanh hơn bốn lần so với pin SLA. Để sạc pin LiFePO4, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng sạc pin lithium được thiết kế cho hóa học này.
Bộ sạc axit chì có thể sạc pin lithium không?
Bài đăng này sẽ nêu bật những điểm tương đồng trong cấu hình sạc của pin axit chì và pin lithium. Tuy nhiên, hãy thận trọng khi sử dụng bộ sạc axit chì cho pin lithium, vì chúng có thể làm hỏng hoặc sạc quá mức, làm giảm dung lượng theo thời gian. Có những khác biệt đáng kể pin lithium và axit chì.
Hồ sơ sạc pin axit chì kín (SLA)
Nó sử dụng phương pháp ba giai đoạn để sạc pin axit chì kín: điện tích ban đầu (dòng điện không đổi), điện tích bão hòa (điện áp không đổi) và điện tích nổi.
Ở Giai đoạn 1, hạn chế dòng điện để tránh làm hỏng pin. Điện áp tăng và ổn định khi nó gần được sạc đầy. Giai đoạn này rất quan trọng và thường phải được thực hiện ở mức 10% -30% (0,1C đến 0,3C) dung lượng của pin.
Giai đoạn 2 bắt đầu khi điện áp đạt đến giới hạn (14,7V đối với pin SLA sạc nhanh, 14,4V đối với pin khác). Ở đây, dòng điện giảm cho đến khi giảm xuống dưới 5% công suất định mức.
Giai đoạn 3, hay còn gọi là sạc nổi, duy trì công suất tối đa của pin trong các ứng dụng ở chế độ chờ hoặc lưu trữ để ngăn hiện tượng tự phóng điện và làm hỏng các tấm pin do quá trình sunfat hóa.
Hồ sơ sạc pin LiFePO4
Pin LiFePO4 có cùng giai đoạn dòng điện và điện áp không đổi như pin SLA nhưng sạc nhanh hơn do tốc độ sạc cao hơn.
Quá trình sạc giai đoạn 1 cho pin LiFePO4 thường diễn ra ở mức 30%-100% (0,3C đến 1,0C) dung lượng của pin, hoàn thành trong khoảng một giờ so với bốn giờ đối với SLA. Ngay cả ở nhiệt độ 0,5C, pin LiFePO4 vẫn sạc nhanh hơn gần ba lần so với SLA.
Giai đoạn 2, cần thiết để đạt trạng thái sạc 100% (SOC), mất sáu giờ đối với SLA và chỉ khoảng 15 phút đối với LiFePO4. Nhìn chung, pin lithium có thể sạc đầy trong bốn giờ, trong khi pin SLA mất khoảng mười giờ. Trong các ứng dụng tuần hoàn, pin lithium có thể quay vài lần mỗi ngày so với một lần đối với pin axit chì.
Về cấu hình sạc Giai đoạn 3, pin LiFePO4 không yêu cầu sạc nổi như axit chì và không nên lưu trữ ở mức SOC đầy đủ trong thời gian dài. Thay vào đó, nó sẽ quay vòng hoàn toàn sau mỗi 6-12 tháng và chỉ giữ lại 50% SOC trong quá trình bảo quản.
Trong các ứng dụng ở chế độ chờ có tốc độ tự xả thấp, pin lithium duy trì gần như hết công suất ngay cả khi không sạc trong thời gian lên tới một năm. Để có thời lượng sử dụng lâu hơn, nên sạc thêm dựa trên điện áp, đặc biệt đối với pin có chức năng Bluetooth hoặc Wi-Fi.
Đặc điểm sạc pin lithium
Cài đặt điện áp và dòng điện trong khi sạc
Điện áp mạch hở khi sạc đầy (OCV) đối với pin 12V SLA là 13,1V, trong khi đó là 13,6V đối với pin lithium 12V. Pin sẽ chỉ bị hỏng nếu điện áp sạc vượt quá đáng kể điện áp sạc đầy. Do đó, hãy giữ pin SLA dưới 14,7V và dưới 15V đối với pin lithium trong quá trình sạc Giai đoạn 2. Để sạc phao cho SLA, nên sử dụng khoảng 13,8V.
Cả hai loại đều có phạm vi sạc an toàn trong khoảng từ 13,8V đến 14,7V mà không gây hư hỏng. Bộ sạc phải phù hợp với dung lượng của pin. Pin lithium có thể sạc ở nhiệt độ lên tới 1C, trong khi axit chì phải duy trì ở mức dưới 0,3C. Điều này có nghĩa là pin lithium 20AH sạc ở mức tối đa 20A và axit chì lên tới 6A.
Dòng điện cắt sạc được đặt ở mức 5% công suất, do đó, cả hai pin đều có mức cắt 0,5A, thường được xác định theo cài đặt của bộ sạc.
Bộ sạc đa năng thường cho phép lựa chọn hóa học, tối ưu hóa dải điện áp và xác định khi nào pin được sạc đầy. Chúng sẽ tự động tắt đối với pin lithium hoặc chuyển sang chế độ nổi đối với pin SLA.
Pin lithium đang thay thế axit chì kín trong các ứng dụng phao
Pin lithium thường được sử dụng trong các ứng dụng trước đây được duy trì bằng pin SLA khi sạc nổi, chẳng hạn như hệ thống UPS.
Đã nảy sinh những lo ngại về sự an toàn, nhưng nhìn chung vẫn an toàn khi sử dụng bộ sạc SLA điện áp không đổi tiêu chuẩn cho pin lithium nếu đáp ứng một số điều kiện nhất định:
- Không có cài đặt khử sunfat
- Điện áp sạc nhanh/số lượng lớn 14,7V
- Điện áp sạc phao khuyến nghị là 13,8V
Lưu ý rằng một số bộ sạc SLA thông minh hoặc nhiều giai đoạn phát hiện điện áp mạch hở (OCV). Nếu pin lithium bị xả quá mức và ở chế độ bảo vệ (gần 0V OCV), những bộ sạc này có thể cho rằng pin đã chết và tránh sạc pin. Ngược lại, bộ sạc có cài đặt lithium có thể cố gắng phục hồi pin đã xả quá mức.
Lưu trữ dài hạn
Khi lưu trữ pin về lâu dài, yêu cầu lưu trữ sẽ khác nhau đối với pin SLA và pin lithium.
Đầu tiên, thành phần hóa học của pin quyết định trạng thái sạc (SOC) tối ưu để lưu trữ. Pin SLA nên được bảo quản ở mức SOC 100% để ngăn chặn quá trình sunfat hóa, làm giảm công suất do tích tụ tinh thể sunfat. Ngược lại, pin lithium nên được bảo quản ở khoảng 50% SOC để duy trì sự ổn định ở cực dương và ngăn ngừa mất công suất vĩnh viễn.
Thứ hai, hãy xem xét tốc độ tự xả. Pin SLA có tốc độ tự xả cao và cần sạc nổi hoặc sạc nhỏ giọt để duy trì mức SOC gần 100%. Pin lithium có tốc độ xả thấp hơn và có thể yêu cầu sạc bảo trì ở mức tối thiểu.
Bộ sạc pin được đề xuất
Luôn kết nối bộ sạc của bạn với dòng điện và điện áp chính xác cho pin. Ví dụ: không sử dụng bộ sạc 24V cho pin 12V.
Sử dụng bộ sạc phù hợp với đặc tính hóa học của pin, cân nhắc những lưu ý khi sử dụng bộ sạc SLA với pin lithium. Đảm bảo rằng bộ sạc SLA không có chế độ khử lưu huỳnh hoặc chết pin khi sạc pin lithium.
Nếu bạn có thắc mắc về khả năng tương thích của bộ sạc với sản phẩm pin lithium, vui lòng gửi email cho chúng tôi để được hỗ trợ.
