【素晴らしい】BSLBATT LiFePO4 充電を試してみた、次に何が起こるかさらに驚いた

1. 従来の充電

従来のリチウムイオン充電プロセスでは、リン酸鉄リチウム（ LiFePO4 ) 完全に充電するには 2 つのステップが必要です。ステップ 1 では、定電流 (CC) を使用して約 60% の充電状態 (SOC) に達します。ステップ 2 は、充電電圧が有効充電電圧の上限であるセルあたり 3.65V に達したときに行われます。定電流 (CC) から定電圧 (CV) に切り替えることは、充電電流がその電圧でバッテリーが受け入れる電流によって制限されることを意味します。そのため、抵抗を介して充電されたコンデンサが最終電圧に達するのと同じように、充電電流は漸近的に減少します。電圧は漸近的に変化します。

プロセスに時計を設定するには、ステップ 1 (SOC 60%) に約 1 時間、ステップ 2 (SOC 40%) にはさらに 2 時間を必要とします。

1. 高速「強制」充電:

過電圧が印加される可能性があるため、 LiFePO4バッテリー 電解液を分解することなく、CC 1 ステップだけで SOC 95% まで充電することも、CC+CV で充電して SOC 100% まで充電することもできます。これは、鉛蓄電池を安全に強制充電する方法と似ています。合計の最小充電時間は約 2 時間です。

2. 大きな過充電耐性とより安全な性能

LiCoO2 バッテリーの過充電許容範囲は非常に狭く、充電電圧の上限でもあるセルあたり 4.2V の充電電圧プラトーを約 0.1V 上回っています。4.3V を超えて継続的に充電すると、サイクル寿命などのバッテリーの性能が損なわれるか、火災や爆発が発生する可能性があります。

LiFePO4 バッテリーは、セルあたり 3.5V の充電電圧プラトーから約 0.7V というはるかに広い過充電許容範囲を備えています。示差走査熱量計 (DSC) で測定すると、過充電後の電解質との化学反応による発熱は、LiCoO2 の場合 1600 J/g に対して、LiFePO4 の場合はわずか 90 ジュール/グラムです。発熱が大きいほど、バッテリーを乱用したときに発生する火災や爆発が激しくなります。

LiFePO4 バッテリーはセルあたり 4.2 ボルトまで安全に過充電できますが、電圧が高くなると有機電解質が分解され始めます。それにもかかわらず、12 ボルトの 4 セル直列パックを鉛蓄電池充電器で充電するのが一般的です。これらの充電器の最大電圧は、AC 電源であっても、車のオルタネーターを使用していても、14.4 ボルトです。これは正常に動作しますが、鉛酸充電器はフロート充電のために電圧を 13.8 ボルトに下げるため、通常は LiFe パックが 100% になる前に終了します。このため、確実に 100% の容量を得るには、特別な LiFe 充電器が必要です。

安全係数が追加されているため、これらのパックは大容量および高電力アプリケーションに適しています。大きな過充電耐性と安全性能の観点から、LiFePO4 バッテリーは鉛蓄電池に似ています。

3. セルフバランス

鉛蓄電池とは異なり、直列接続されたバッテリ パック内の多数の LiFePO4 セルは、充電プロセス中に相互にバランスをとることができません。これは、セルが満杯になると充電電流が流れなくなるためです。これが、LiFEPO4 パックに管理ボードが必要な理由です。

4. 鉛蓄電池の4倍のエネルギー密度

鉛蓄電池は水系です。放電中の単セル電圧は通常 2V です。鉛は重金属であり、その比容量はわずか 44Ah/kg です。比較すると、リン酸鉄リチウム (LiFePO4) 電池は非水系であり、放電時の公称電圧は 3.2 V です。比容量は145Ah/kg以上です。したがって、LiFePO4 バッテリーの重量エネルギー密度は 130Wh/kg で、鉛蓄電池の重量エネルギー密度 35Wh/kg の 4 倍です。

5. 簡素化されたバッテリー管理システムとバッテリー充電器

LiFePO4 バッテリーの大きな過充電耐性と自己平衡特性により、バッテリー保護とバランス回路基板が簡素化され、コストが削減されます。ワンステップ充電プロセスにより、高価な専門的なリチウムイオン電池充電器を使用する代わりに、より簡単な従来の電源供給装置を使用して LiFePO4 電池を充電できるようになります。

6. サイクル寿命が長い

サイクル寿命が 400 サイクルの LiCoO2 バッテリーと比較して、LiFePO4 バッテリーはサイクル寿命を 2000 サイクルまで延長します。

7. 高温性能

LiCoO2 バッテリーを 60°C などの高温で動作させることは有害です。ただし、LiFePO4 バッテリーは、リチウム イオン伝導率が高いため、高温での動作が向上し、容量が 10% 増加します。

これが最良の充電方法です BSLBATT リチウムイオン電池 。充電器には、正確な充電電圧を備えた専用の充電アルゴリズムが組み込まれています。また、バッテリーの寿命を最大限に延ばすために、フローティング電圧と充電時間を効率的に管理します。これにより、作業方法が変わります。