Правильная зарядка и хранение LiFePO4 аккумулятора

Литиевые батареи - это гениальное изобретение. Те, кто часто хочет быть самостоятельным в дороге со своим домом на колесах, найдут здесь надежный и мощный источник питания. В отличие от свинцовых батарей, литиевая батарея теоретически никогда не нуждается в полной зарядке. Это даже лучше для батареи, чем долгое время находиться на зарядном устройстве при полном заряде. Возможно, даже при неправильном напряжении. Но как правильно обращаться с литиевыми батареями в автодоме? Что нужно учитывать при зарядке и хранении дорогих батарей LiFePO4?
Я хотел бы пролить свет на этот вопрос, поэтому и написал эту статью. Это новая версия от 2023 года, в которой учтен опыт последних 10 лет.

Факты и проблемы, связанные с литиевыми батареями

Сегодня известны факты, что внутреннее давление литиевых батарей увеличивается с ростом напряжения в батарее. Другими словами, чем полнее становится батарея, тем выше давление в ней. Высокое давление в батарее приводит к ее более быстрому старению. Батарея LiFePO4 на 12 В технически заполнена при напряжении зарядки 14 В; выше этого значения она не поглощает много емкости.

Тем не менее, напряжение окончания заряда (напряжение абсорбции) должно поддерживаться в соответствии со спецификациями производителя, чтобы внутренняя система BMS могла сбалансировать элементы в батарее. Если батарея оснащена батарейным компьютером и может отображать состояние заряда на дисплее или в приложении, то при этом напряжении также выполняется перекалибровка индикатора состояния заряда.

Дрейф ячеек и связанное с этим необходимое выравнивание ячеек с помощью BMS не является большой проблемой. Даже 4 недели непрерывной работы без полной зарядки приводят лишь к небольшому смещению ячеек, которое снова выравнивается после 1-3 полных зарядок, в зависимости от BMS.

Определите состояние заряда батареи LiFePO4, используя напряжение

Определить состояние заряда по напряжению батареи не так просто. Но этого должно быть достаточно для приблизительной оценки. Важно, чтобы учитывалось напряжение разомкнутой цепи. Это означает без тока зарядки или разрядки!

Определение SOC по напряжению:

• 13,4 В и выше: батарея полностью заряжена
• 13-13,3 В 30-95 % состояние заряда
• 13 В около 30 % заряженного состояния
• 12В менее 5 % состояние заряда литиевой батареи
• 11,5 В, в этот момент BMS отключается для большинства батарей.

Из известных фактов и проблем вытекают следующие выводы:

Литий-железо-фосфатные батареи на самом деле никогда не нуждаются в полной зарядке, что было бы выгодно для более длительного срока службы батареи, но каким-то образом они ...

Периодическая полная зарядка важна для балансировки элементов.
Даже при самом тщательном уходе аккумулятор стареет и теряет емкость каждый год.
Из этого я вывел следующую рекомендацию. Имеет смысл полностью заряжать батарею хотя бы раз в 1-2 недели - если она используется!