Relazione tra carica e temperatura della batteria LFP

26 Aug 2021

Durante i cicli di carica e scarica, le celle della batteria devono affrontare condizioni di sovracorrente, sovratensione e sovratemperatura. Il processo di ricarica delle batterie al Litio è composto da due fasi: corrente costante e tensione costante. Nella fase di carica a corrente costante, la corrente di carica viene applicata alla batteria fino al raggiungimento del limite di tensione per cella. Le batterie agli ioni di litio non possono accettare una carica di tensione superiore a quella specificata, in genere 4,2 V, senza subire danni. La fase a tensione costante inizia quindi quando la corrente applicata diminuisce a una piccola percentuale della corrente di carica costante.

Durante questo periodo, alla batteria viene applicata la massima tensione della cella. Per i pacchi batteria multicella, si verifica una fase di bilanciamento tra le fasi a corrente costante e tensione costante per garantire una carica costante tra le celle. In tali pacchi, la tensione applicata nello stadio a tensione costante è il prodotto del numero di celle e della tensione massima per cella.

Le celle della batteria LFP non devono mai essere scaricate al di sotto della tensione minima specificata. Una volta che la tensione scende a questo livello, il sistema di gestione della batteria potrebbe interrompere il flusso di corrente. Questa precauzione garantisce che la batteria possa essere ricaricata in sicurezza con un caricabatterie convenzionale e protegge la batteria da un cortocircuito, che è una vera minaccia per la sua integrità. Se un cortocircuito è sufficientemente lieve, verrà generato poco calore e la batteria si scaricherà semplicemente più rapidamente. Tuttavia, cortocircuiti più gravi possono causare surriscaldamento e minacce associate. In un pacco multicella, le celle adiacenti alla cella in cortocircuito possono surriscaldarsi o guastarsi.

UL 2054 Test e requisiti per pacchi batteria

Prove elettriche	Requisiti
Prova di cortocircuito	Nessuna esplosione, nessun incendio, temperatura < 150 °C
Test di carica anormale	Nessuna esplosione, nessun incendio
Test di sovraccarico abusivo	Nessuna esplosione, nessun incendio
Prova di scarica forzata	Nessuna esplosione, nessun incendio
Prova di alimentazione limitata	Nessuna esplosione, nessun incendio
Test della temperatura dei componenti del pacco batteria	Temperatura all'interno delle specifiche
Test della temperatura superficiale del pacco batterie	Temperatura all'interno delle specifiche
Requisiti dei test ambientali	Requisiti
Prova di riscaldamento	Nessuna esplosione, nessun incendio
Prova ciclica della temperatura	Nessuna esplosione, nessun incendio, nessuna ventilazione, nessuna perdita
Requisiti del test meccanico	Requisiti
Schiacciare	Nessuna esplosione, nessuna accensione
Impatto	Nessuna esplosione, nessuna accensione
Shock	Nessuna esplosione, nessun incendio, nessuna ventilazione, nessuna perdita
Vibrazione	Nessuna esplosione, nessun incendio, nessuna ventilazione, nessuna perdita
Requisiti per i test dell'involucro della batteria	Requisiti
250 libbre di schiacciamento	Nessuna esplosione, nessun incendio
Sollievo dallo stress da muffa	Nessuna esplosione, nessun incendio
Rilascia l'impatto	Nessuna esplosione, nessun incendio
Requisiti del test di esposizione al fuoco	Requisiti
Proiettile	Nessuna esplosione, nessuna accensione

Per garantire che le batterie LFP possano alimentare l'elettronica in sicurezza e soddisfare i requisiti normativi, è necessario prendere diverse precauzioni. Gli strati di protezione includono il metodo di costruzione, la densità della cella e i meccanismi di sicurezza integrati nella cella. L'elettronica viene quindi utilizzata all'esterno della cella per proteggere da sovraccarico, sottocarico e temperature estranee. Le soluzioni di protezione dei circuiti del BMS per i pacchi batteria sono in genere una combinazione di diversi dispositivi, che sono considerazioni di progettazione cruciali durante la carica e la scarica del pacco batteria.

I sistemi di gestione della batteria I circuiti integrati (CI) e i FET (Field-Effect Transistors) forniscono protezione da sovratensione e sovracorrente. L'integrazione di dispositivi di protezione ad alta tecnologia è una soluzione ottimale di protezione da sovratemperatura per pacchi batteria e celle. Per fornire una protezione affidabile, EverExceed BMS include il dispositivo di protezione che è montato in modo tale da essere collegato termicamente con la cella. Tipicamente, il dispositivo di protezione del BMS sarà in contatto con la cella della batteria, quindi può reagire all'aumento della temperatura nella cella.

Al fine di soddisfare le crescenti esigenze di progettazione di celle e pacchi batteria, EverExceed continua a innovare ed espandere le proprie capacità tecniche. EverExceed è leader nel settore delle batterie da decenni e offre un ampio portafoglio e fornisce ai progettisti componenti di protezione delle batterie perfetti per soddisfare le esigenze di pacchi batteria sempre più complessi, esigenti e compatti. Con un eccellente servizio clienti e la disponibilità di ingegneri delle applicazioni sul campo, EverExceed lavora a stretto contatto con i progettisti per scegliere i componenti appropriati, con le modifiche necessarie. Offre anche eccellenti caricabatteria come “ EverExceed Smart Charger ” per fornire una protezione completa al funzionamento della batteria oltre al suo affidabile BMS .

Durante un processo di produzione di celle, EverExceed testa individualmente ciascuna cella in più fasi, come 72 ore di invecchiamento HT, 3 test OCV, 14 giorni di invecchiamento RT, test di capacità, sovraccarico, scarica eccessiva, test di cortocircuito, test di estrusione, prick test, test di combustione, test di corrosione in nebbia salina ecc. Dopo aver superato tutti questi test, è impossibile che una batteria passi attraverso il cancello del nostro stabilimento con qualsiasi tipo di guasto che possa causare pericoli in seguito.

Quindi non solo per avere la lunga durata del ciclo, prestazioni di scarica ininterrotta, capacità di ricarica rapida, maggiore densità di energia, ma anche se hai bisogno di una batteria al litio che ti dia un funzionamento senza preoccupazioni e meno stress per quanto riguarda la sicurezza, le batterie EverExceed al litio ferro fosfato sono la scelta migliore per te, perché EverExceed LFP ti garantisce NESSUN INCENDIO, NESSUNA ESPLOSIONE!

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