Kā 60 minūtēs droši uzlādēt litija akumulatorus

Akumulatora lādētāja izvēlei ir izšķiroša nozīme attiecībā uz uzlādes ātrumu un akumulatora ilgmūžību. Šo akumulatora aprūpes elementu ietekmē arī jūsu izvēle starp ātru vai lēnu uzlādes ātrumu.

Izvairieties no akumulatora pārmērīgas uzlādes! Pārlāde var paātrināt priekšlaicīgu novecošanu un pat izraisīt termisko izsīkšanu.

Chargers

Līcija akumulatoriem, kas atrodas jūsu e-velosipēdā, motorollerī vai elektromobilī, ir nepieciešama īpaša piesardzība, tos uzlādējot. Ja tās pārāk ilgi atstāj pieslēgtas pie tīkla, tās var pārlādēties un pat eksplodēt - tāpēc pieslēdziet tās tikai tad, kad tas ir nepieciešams, un nekad neatstājiet bez uzraudzības ilgāk par vairāk nekā dažām stundām vienlaicīgi.

Litija akumulatoriem ir nepieciešama ļoti lēna uzlādes ātrums, lai novērstu pārlādēšanos un ugunsbīstamību, ne ātrāk par to, kas var būt nepieciešams, lai sasniegtu 80% uzlādi. Tas dod elektrodiem laiku absorbēt litija jonus to grafīta loksnēs, neuzlādējot tos ar uzlādi, ko rada ātra uzlāde, piemēram, 4C vai 10C; lai gan dažos gadījumos ātrāka uzlāde joprojām var darboties, bet tā ievērojami saīsina akumulatora kalpošanas laiku.

Akumulatora lādētājs ir rūpīgi jāprojektē katram akumulatora tipam, ko tas uzlādēs, un tam jābūt aprīkotam ar mikroprocesoru, kas analizē akumulatora veselības stāvokli un nosaka tā spēju pieņemt pilnu uzlādi. Tas ļauj lādētājam attiecīgi pielāgot uzlādes strāvu un izvairīties no pārmērīgas uzlādes; dažiem akumulatoriem ir iebūvētas aizsardzības shēmas, kas novērš pārmērīgu uzlādi.

Regulāri izmantotie akumulatori jāuzglabā 40%-70% apmērā no to ietilpības, lai nodrošinātu optimālu ilgmūžību. Lai izlādētu izlādētu akumulatoru līdz šim glabāšanas līmenim, pietiek ar 60 minūšu uzlādi.

Kalifornijas Universitātes Sandjego pētnieki ir izstrādājuši litija jonu akumulatora anodu, kas spēj uzlādēties līdz 80 procentiem mazāk nekā stundas laikā, tā sastāvā izmantojot dažādu izmēru daļiņu maisījumu un atstarpes, lai iegūtu, kā TechXplore to dēvē, "ārkārtīgi lielu virsmas laukumu". Turklāt ražošanas laikā tika īstenota īpaša sildīšanas un dzesēšanas apstrāde, lai anodu pēc iespējas īsāku laiku pēc iespējas mazāk pakļautu augstām temperatūrām - tas sola ievērojamu laika ietaupījumu, uzlādējot elektromobiļus, portatīvo elektroniku vai citas ar akumulatoru darbināmas ierīces.

Baterijas

Litijs ir neatņemama litija akumulatoru sastāvdaļa, jo tas ir viegls, ar augstu elektroķīmisko potenciālu un ātru elektronu pārneses ātrumu - īpašības, kas nodrošina lielāku jaudas blīvumu vienā akumulatorā, vienlaikus saglabājot mazāku kopējo izmēru. Pašlaik akumulatoru ražošanā dominē litijs, ņemot vērā tā pieejamību un izmaksas; tomēr pēdējos gados strauji attīstījušās nātrija jonu baterijas, kas ir lētākas alternatīvas daudziem lietojumiem.

Nesen visā valstī ir izcēlušies ugunsgrēki, kuros aizdegušās uzlādējamās baterijas, tostarp jūnijā Ņujorkas e-velosipēdu veikalā notikušajā incidentā, kas prasīja četru cilvēku dzīvības. Tomēr pētījumi liecina, ka daudziem ugunsdzēsēju dienestiem trūkst atbilstošas apmācības, kā rīkoties ar litija jonu akumulatoru ugunsgrēkiem.

Akumulatoru tipi, kas izgatavoti, izmantojot dažādus litija ķīmijas veidus, atšķiras pēc ciklu ilguma, iekšējās pretestības un pašizlādes ātruma. Vislabākais veids, kā novērtēt akumulatora veselību, ir noteikt tā ietilpību; tās zudums nosaka, kad būs nepieciešama nomaiņa. Ciklu skaits nevar būt precīzs rādītājs, jo izlādes dziļums ir atšķirīgs un nav universālu standartu, kas noteiktu, kas ir viens cikls (sīkāku informāciju skatīt mūsu dokumentā BU-501: Izlādes pamati).

Flash baterijas ir izstrādātas, izmantojot drošākos un augstākās kvalitātes elementus, lai nodrošinātu optimālu veiktspēju. Mūsu litija dzelzs fosfāta (LiFePO4) ķīmiskais sastāvs nodrošina ilgāku kalpošanas laiku un augstāku drošību, kā arī optimālu katra elementa izmantošanu, izmantojot mūsu Mastervolt akumulatoru vadības sistēmu (BMS). Pēc tam mūsu zibspuldzes balansēšanas sistēma uzrauga to stāvokli gan uzlādes, gan izlādes ciklu laikā, lai automātiski līdzsvarotu augstas un zemas veiktspējas šūnas.

Akumulatoru bloku vadības elektronikai jābūt izturīgai pret lielu uzlādes/izlādes strāvu, mitru vidi un mehāniskiem triecieniem. Mastervolt mēs to panākam, izmantojot pilnībā integrētu NMEA 2000, CZone vai MasterBus akumulatoru vadības sistēmu, kas atvieglo akumulatoru uzraudzību/balansēšanu darbības laikā un integrāciju barošanas sistēmās, kas darbina jūsu iekārtas.

Drošība

Jaunās tehnoloģijas un inovācijas apsteidz drošības organizāciju un ugunsdzēsības dienestu spējas tikt līdzi, kā rezultātā tādās pilsētās kā Ņujorka un Sanfrancisko izcēlās litija akumulatoru ugunsgrēki, kas, kā ziņots, radīja nopietnus bojājumus konstrukcijām.

Lai gan litijs ir inerts elements, baterijas ir ļoti jutīgas pret vides apstākļiem, piemēram, temperatūru un ķīmisko iedarbību. Tāpēc ir ieviesti jauni drošības standarti, lai novērstu un pārvaldītu ar baterijām saistītus negadījumus un nelaimes gadījumus; šādi pasākumi ietver to turēšanu tālāk no metāla priekšmetiem, nepieskaršanos šķidram vai sāļam ūdenim un turēšanu ārpus augsta mitruma vides.

Uzlādējot akumulatorus, tie ir jutīgi pret stresu, jo īpaši ekstremālās temperatūrās vai ar pārāk augstu uzlādes stāvokļa (SoC) iestatījumu. Pārmērīga karstuma iedarbība vai uzturēšanās pie ekstrēmiem SoC rādītājiem palielina iekšējo pretestību un samazina kapacitāti; litija jonu akumulatoru lietošana pie vidēja SoC rādītāja nodrošina optimālu ilgmūžību un veiktspēju.

Uzlādēšanas laikā var notikt ķīmisko vielu noplūde. Šāda noplūde var izraisīt īssavienojumu, kas noved pie termiska tuvumā esošo bateriju elementu izsīkšanas un galu galā straujas ugunsgrēka izplatīšanās, kuru ir grūti apturēt.

Jaunākajos litija jonu akumulatoru projektos tiek izmantoti īpaši plāni atdalītāji, kas pagarina kalendāra kalpošanas laiku, bet ir jutīgi pret piesārņojumu ar piemaisījumiem vai nagiem/asiem priekšmetiem, kas potenciāli var iekļūt šajos atdalītājos un izraisīt termisku izsīkšanu, kuru nav iespējams apturēt.

Bažas rada arī litija izmantošana transportlīdzekļos, kur to var pakļaut ceļu satiksmes negadījumiem vai ļaunprātīgai izmantošanai, kas var izraisīt ugunsgrēku. Nesen veiktajā pētījumā, ko veica Andersons un citi, konstatēts, ka, agrīni ieviešot ugunsgrēka situācijā, piemēram, zemas izplešanās putas vai slāpekļa gāzi kā ugunsgrēka dzēšanas līdzekļus, var palīdzēt ātri atdzesēt akumulatorus, vienlaikus ātri nodzēšot liesmas.

Ja neskaita ugunsdzēsības pasākumus, ar akumulatoru darbināmiem transportlīdzekļiem vienmēr jāstrādā speciālistam, kas ir sertificēts hibrīda un elektrisko transportlīdzekļu jomā. Tas nodrošina, ka tie tiek pienācīgi pārbaudīti pirms applūšanas, kā arī tiek turēti vismaz 50 pēdu attālumā no jebkādiem uzliesmojošiem materiāliem.