Was ist ein LiFePO4-Akku?
Die LiFePO4-Batterie (auch LFP-Batterie genannt) ist eine spezielle LiFePO4-Batterie, die Lithium-Eisenphosphat als Kathodenmaterial und eine Graphitkohlenstoffelektrode mit metallischer Rückseite als Anode verwendet. LiFePO4-Batterien bieten gegenüber Blei-Säure-Batterien und anderen Lithiumbatterien zahlreiche Vorteile. Dazu gehören beispielsweise eine längere Lebensdauer, Wartungsfreiheit, hohe Sicherheit, geringes Gewicht sowie eine verbesserte Entlade- und Ladeeffizienz.
Wie baut man einen LiFePO4-Akkupack?
Das Kernproblem, das durch die Montage gelöst wird 12V LiFePO4-Batterie Bei der Akkupackung kommt es auf die Konsistenz der Lithiumzellen an, d. h. je geringer die Unterschiede in Druck, Kapazität und Innenwiderstand der einzelnen Zellen sind, desto besser, damit der zusammengebaute 12V LiFePO4-Akkupack hinsichtlich Nutzungseffizienz und Lebensdauer die beste Wirkung erzielt.
Lithium-Eisenphosphat-Akkupacks, deren Nennspannung allgemein mit 12,8 V angegeben wird, werden von einigen Batterietechnikern auch als 12,8-V-Lithium-Ionen-Akkupack bezeichnet. 12V Lithium-Ionen-Batterie Die Anforderungen an die kundenspezifische Technologie sind strenger. Es wird eine 4-Strang-Batteriestruktur verwendet, die 26650 Lithium-Ionen-Batterien oder 18650 Lithium-Ionen-Batterie-PACKs durch 4-Serien-Technologie-PACK-Verarbeitungsmontage kundenspezifisch herstellen und dann zu kundenspezifischen Lithium-Eisenphosphat 12V LiFePO4-Batterieprodukten verarbeitet.
Wie lade ich einen LiFePO4-Akku auf?
Für Lithium-Eisenphosphat-Akkus wird das CCCV-Ladeverfahren (Konstantstrom-Konstantspannung) empfohlen. Der empfohlene Konstantstrom beträgt 0,3 C. Sobald die Akkuspannung 3,65 V erreicht hat, wird mit 3,65 V Konstantspannung geladen. Der Ladevorgang wird beendet, wenn der Ladestrom unter 0,1 C (oder 0,05 C) sinkt; der Akku ist dann vollständig geladen. Es wird empfohlen, nicht mit zu hoher Spannung zu laden. Nach der Spannungseinstellung sollte der Ladestrom unter 0,5 C liegen, um den Akku zu schonen.
Im Allgemeinen liegt die obere Ladespannung von Lithium-Eisenphosphat-Akkus bei 3,7–4 V und die untere Entladespannung bei 2–2,5 V. Unter Berücksichtigung der Entladekapazität, der mittleren Entladespannung, der Ladezeit, des Konstantstromanteils und der Sicherheit wird ein Konstantstrom- und Konstantspannungsladeverfahren angewendet. Für Lithium-Eisenphosphat-Akkupacks ist die Ladegrenzspannung auf 3,55–3,70 V festgelegt. Der empfohlene Wert liegt zwischen 3,60 V und 3,65 V. Die untere Entladespannung liegt zwischen 2,2 V und 2,5 V.
Das Ladegerät für Lithium-Eisenphosphat-Akkus unterscheidet sich von dem für herkömmliche Lithium-Batterien. Die maximale Entladespannung einer Lithium-Batterie beträgt 4,2 Volt; Lithium-Eisenphosphat-Akkus hingegen nur 3,65 Volt. Beim Laden eines Lithium-Eisenphosphat-Akkus wird die Ladeleitung über die Balancer-Ladeplatte angeschlossen. Die Ladung erfolgt in der Regel in Reihe direkt von beiden Enden. Die Spannung des Ladegeräts ist höher als die Spannung des Akkus. Die Spannung jeder einzelnen Zelle wird reihenweise gemessen, was einer Parallelschaltung von Spannungsreglern entspricht. Die Ladespannung einer einzelnen Zelle darf den Reglerwert nicht überschreiten, während die übrigen Zellen über den Regler im Bypass-Modus weitergeladen werden.
Wie testet man einen LiFePO4-Akku?
Akkuladung
Bei Temperaturen von 20 °C und 5 °C wird die Batterie mit einem Strom von 1I3(A) entladen, bis die Batteriespannung V erreicht ist. Nach einer Stunde Ruhezeit wird sie mit einem konstanten Strom von 1I3(A) bei 20 °C ± 5 °C geladen. Sobald die Batteriespannung konstant ist, wird der Ladevorgang fortgesetzt, bis der Ladestrom absinkt. Nach dem Ladevorgang wird die Batterie (LH) ruhen gelassen.
20℃ Entladekapazität
A) Die Batterie wird nach der beschriebenen Methode geladen.
B) Die Batterie entlädt sich bei 20 °C und 5 °C mit einem Strom von 1I3 (A), bis die Entladung die Spannung beendet.
C) Aus den aktuellen Wert- und Entladezeitdaten von 1I3(A) wird die Kapazität (in Metern) berechnet.
D) Ist der berechnete Wert niedriger als der angegebene Wert, können die Schritte A) und C) bis zu fünfmal wiederholt werden, bis der berechnete Wert größer oder gleich dem angegebenen Wert ist.
-20℃ Entladekapazität
A) Die Batterie wird nach der beschriebenen Methode geladen.
B) Die Batterie wird 20 Stunden lang bei -20℃ und 2℃ gelagert.
C) Die Batterie entlädt sich bei -20℃ und 2℃ mit einem Strom von 1I3 (A), bis die Spannung durch die Entladung absinkt.
D) Verwenden Sie die Daten aus c) Stromstärke und Entladezeit, um die (gemessene) Kapazität zu berechnen und sie als Prozentsatz der Entladekapazität bei 20℃ auszudrücken.
-40℃ Entladekapazität
A) Die Batterie wird nach der beschriebenen Methode geladen.
B) Die Batterie wird 20 Stunden lang bei -40℃ und 2℃ gelagert.
C) Die Batterie entlädt sich bei -40℃ und 2℃ mit einem Strom von 1I3 (A), bis die Spannung durch die Entladung absinkt.
D) Verwenden Sie die Daten aus c) Stromstärke und Entladezeit, um die (gemessene) Kapazität zu berechnen und sie als Prozentsatz der Entladekapazität bei 20℃ auszudrücken.
Lebenszyklus
A) Laden Sie die Batterie anschließend mit konstantem Strom bei 9I3 (a) und einer Temperatur von 20 °C ± 5 °C, bis die Batteriespannung einen konstanten Wert erreicht. Der Ladevorgang wird beendet, sobald der Ladestrom auf einen bestimmten Wert absinkt. Lassen Sie die Batterie nach dem Laden ruhen.
B) Die Batterie wird bei einem Strom von 913(A) und einer Temperatur von 20℃ und 2℃ entladen und anschließend 15 Minuten lang stehen gelassen.
C) Die Batterie wird nach Methode A) geladen.
D) Batterie. Wiederholen Sie die Schritte b) ac) mehrmals.
E) Überprüfen Sie die Kapazität gemäß der Methode. Wenn die Batteriekapazität weniger als 92% der Nennkapazität beträgt, beenden Sie den Test.
F) b) e) Die Anzahl der Wiederholungen eines Schrittes unter festgelegten Bedingungen entspricht der Anzahl der Zykluslebensdauern.