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Le nom complet de la batterie au phosphate de fer-lithium est batterie ion-lithium au phosphate de fer-lithium. Ses performances étant particulièrement adaptées aux applications de puissance, le mot "puissance" a été ajouté au nom de la batterie, c'est-à-dire la batterie de puissance au lithium-fer-phosphate. Certaines personnes l'appellent également "batterie lithium-fer de puissance", et les compétences en matière de charge du phosphate de fer de lithium, vous comprenez tous ? Ce qui suit vous présentera les compétences de charge de la batterie lithium-fer-phosphate.
1, avant de résoudre le problème, nous devons d'abord comprendre la structure et le principe de fonctionnement de la batterie au lithium fer phosphate LiFePO4 en tant qu'électrode positive de la batterie, connectée par une feuille d'aluminium et l'électrode positive de la batterie, le milieu est le diaphragme en polymère, qui sépare l'électrode positive de l'électrode négative, mais les ions lithium peuvent passer à travers, mais pas les électrons, la droite est composée de carbone (graphite) de l'électrode négative de la batterie, connectée par une feuille de cuivre et l'électrode négative de la batterie. Entre le haut et le bas de la batterie se trouve l'électrolyte de la batterie, et la batterie est hermétiquement fermée par un boîtier métallique. La batterie au phosphate de fer lithié est chargée par les ions lithium de l'électrode positive qui migrent à travers le diaphragme en polymère vers l'électrode négative ; pendant la décharge, les ions lithium de l'électrode négative migrent à travers le diaphragme vers l'électrode positive. Les batteries lithium-ion doivent leur nom aux ions lithium qui migrent dans les deux sens pendant la charge et la décharge.
2. Lorsque la batterie est chargée, les ions lithium migrent de la face du cristal de phosphate de fer lithié vers la surface du cristal, sous l'action des forces du champ électrique, dans l'électrolyte, à travers le diaphragme, puis migrent à travers l'électrolyte vers la surface du cristal de graphite, et s'incrustent ensuite dans le réseau de graphite. En même temps, les électrons circulent à travers le corps conducteur jusqu'au collecteur en feuille d'aluminium de l'électrode positive, à travers la cosse polaire, la borne polaire de la cellule, le circuit externe, la borne polaire négative, la cosse polaire négative jusqu'au collecteur en feuille de cuivre de l'électrode négative, puis à travers le corps conducteur jusqu'à l'électrode négative en graphite, de sorte que la charge de l'électrode négative atteigne l'équilibre. Une fois que les ions lithium sont désincorporés du phosphate de fer lithié, le phosphate de fer lithié est converti en phosphate de fer.
3. Lorsque la batterie est déchargée, les ions lithium se détachent du cristal de graphite, pénètrent dans l'électrolyte, traversent le diaphragme, puis migrent à travers l'électrolyte jusqu'à la surface du cristal de phosphate de fer lithié, avant de se réinsérer dans le réseau de phosphate de fer lithié via la surface. En même temps, la batterie s'écoule à travers le corps conducteur vers le collecteur en feuille de cuivre de l'électrode négative, à travers la cosse du pôle, la colonne de l'électrode négative de la batterie, le circuit externe, la colonne de l'électrode positive, la cosse de l'électrode positive vers le collecteur en feuille d'aluminium de l'électrode positive de la batterie, et ensuite à travers le corps conducteur vers l'électrode positive de phosphate de fer lithié, de sorte que la charge de l'électrode positive atteigne l'équilibre.
Remarque : une fois de plus, les batteries au phosphate de fer-lithium doivent faire attention à l'eau et à la poussière lors de leur utilisation ; le lieu de stockage ne doit donc pas être exposé à l'eau, ce qui affecterait les performances et la durée de vie de la batterie.
Méthode de charge correcte pour les batteries LiFePO4
Il est recommandé d'utiliser la méthode de charge CCCV, c'est-à-dire d'utiliser d'abord un courant constant, puis une tension constante. Le courant constant recommandé est de 0,3C. La tension constante recommandée est de 3,65. En d'autres termes, le processus de charge à courant constant est de 0,3C. Lorsque la tension de la batterie atteint 3,65V, la tension constante est utilisée. Lorsque le courant de charge est inférieur à 0,1C (ou 0,05C), la charge est interrompue, ce qui signifie que la batterie a été remplie. Lorsque vous chargez avec une alimentation à tension équilibrée, cela dépend également du courant de charge, il est recommandé de ne pas charger avec une tension trop élevée, d'ajuster la tension pour s'assurer que le courant de charge est inférieur à 0,5C, ce qui est bon pour la batterie.
En général, la tension supérieure de charge de la batterie au phosphate de fer lithium est de 3,7 ~ 4V, la tension inférieure de décharge est de 2 ~ 2,5V. En tenant compte de la capacité de décharge, de la tension médiane de décharge, du temps de charge, du pourcentage de capacité du courant constant, de la sécurité de ces cinq aspects, l'utilisation du courant constant et du schéma de charge à tension constante, pour la batterie au phosphate de fer lithium, la tension limite de charge est fixée à 3,55 ~ 3,70V, ce qui est plus raisonnable, la valeur recommandée étant de 3,60 ~ 3,65 V, la limite inférieure de la tension de décharge étant de 2,2V ~ 2,5V.
Le chargeur de la batterie LiFePO4 est différent de celui des batteries au lithium ordinaires. La tension de fin de charge maximale pour les batteries au lithium est de 4,2 volts ; celle des batteries au phosphate de fer lithié est de 3,65 volts. La charge d'une batterie au phosphate de fer lithié est une carte de charge équilibrée connectée à la rangée de fils, généralement à partir des deux extrémités de la charge globale en série directe, la tension du chargeur est supérieure à la tension de la batterie. La rangée de fils détecte la tension de chaque élément, ce qui équivaut à un régulateur de tension en parallèle. La tension de charge de l'élément ne dépasse pas la valeur du régulateur de tension, tandis que les autres éléments continuent à se charger par le biais du régulateur de tension en dérivation.
Parce qu'à ce moment-là, la puissance de chaque cellule est proche de son maximum, juste dans l'équilibre de chaque cellule, le courant de charge est faible, complétant l'équilibre de chaque cellule. Le chargeur ne peut protéger que la tension finale de l'ensemble de la batterie, la carte de charge d'équilibre est de s'assurer que chaque cellule individuelle est surchargée et que chaque cellule individuelle est pleine, ne peut pas être causée par une cellule pleine et arrêter la charge de l'ensemble de la batterie au lithium.
Méthode de chargement des batteries au lithium fer phosphate
(1) Méthode de charge à tension constante : au cours du processus de charge, la tension de sortie de l'alimentation de charge reste constante. En fonction des changements de l'état de charge de la batterie au lithium fer phosphate, le courant de charge est automatiquement ajusté, si la valeur constante de tension spécifiée est appropriée, cela permet de s'assurer que la batterie est complètement chargée, mais aussi de minimiser les pertes de gaz et d'eau. Cette méthode de charge ne prend en compte que les changements dans l'état unique de la tension de la batterie et ne reflète pas efficacement l'état de charge global de la batterie. Son courant de charge de départ est trop élevé et endommage souvent la cellule de puissance. Compte tenu de cet inconvénient, la charge à tension constante est rarement utilisée.
(2) Méthode de charge à courant constant : tout au long du processus de charge, le courant de charge est maintenu constant en ajustant la tension de sortie. En maintenant le courant de charge constant, les taux de charge sont relativement faibles. La méthode de contrôle de la charge à courant constant est simple, mais comme la capacité de courant acceptable du bloc-batterie au lithium est progressivement réduite au fur et à mesure du processus de charge, à la fin de la charge, la capacité de charge de la batterie de puissance diminue et le taux d'utilisation du courant de charge est fortement réduit. L'avantage de cette méthode est qu'elle est simple à utiliser, pratique, facile à mettre en œuvre et que la puissance de charge est facile à calculer.
(3) Méthode de charge à courant constant et tension constante : cette méthode de charge est une simple combinaison des deux méthodes précédentes. La première étape utilise la méthode de charge à courant constant, évitant le courant de charge excessif au début de la charge à tension constante. La deuxième étape utilise la méthode de charge à tension constante, ce qui permet d'éviter le phénomène de surcharge causé par la charge à courant constant. Les batteries au phosphate de fer lithié et toutes les autres batteries rechargeables scellées doivent contrôler la charge, et non la charger sans discernement, sous peine d'endommager la batterie. Les batteries au lithium fer phosphate utilisent généralement une méthode de charge à courant constant suivie d'une méthode de limitation de la tension.
(4) Méthode de charge par hachage : utilisation de la méthode de charge par hachage. Selon cette méthode, le courant de la source de courant constant reste inchangé, tandis que le tube de commutation est contrôlé de sorte qu'il s'allume pendant un certain temps, puis s'éteint pendant un certain temps, et le cycle se répète. L'avantage de cette méthode est que : lors de la charge de la batterie par un circuit externe, la génération d'ions à l'intérieur de la batterie nécessite un certain temps de réponse, et si elle est chargée en continu, elle peut réduire son potentiel de capacité. En ajoutant un temps d'arrêt après une période de charge, les ions produits aux deux pôles de la batterie peuvent se diffuser, ce qui donne à la batterie le temps de "digérer", ce qui augmentera considérablement l'utilisation de la batterie et améliorera l'effet de charge.