Πώς να ανακτήσετε μια υπερφόρτιση μπαταρίας λιθίου: Ένας ασφαλής οδηγός βήμα προς βήμα

Μια υπερβολικά φορτισμένη μπαταρία λιθίου δεν σημαίνει πάντοτε ότι η μπαταρία έχει μόνιμα ζημιά.το σύστημα διαχείρισης μπαταρίας (BMS) έχει απλώς ενεργοποιήσει τη λειτουργία προστασίας από υπερφόρτιση και έχει αποσυνδέσει τη μπαταρία από το φορτίο.

Ωστόσο,Η ανάκτηση μιας υπερ-αποπληρωμένης μπαταρίας λιθίου απαιτεί προσεκτική διάγνωση και ελεγχόμενη φόρτιση χαμηλού ρεύματος.Η προσπάθεια φόρτισης βαθύτατα αποφορτισμένης μπαταρίας με υψηλό ρεύμα μπορεί να δημιουργήσει σοβαρούς κινδύνους για την ασφάλεια.

Η βασική αρχή είναι απλή:

Διαγνώριση πρώτα → ταξινόμηση του επιπέδου εκφόρτισης → προφόρτιση με χαμηλό ρεύμα → επαλήθευση της κατάστασης της μπαταρίας → επιστροφή στη φυσιολογική φόρτιση.

Ο οδηγός αυτός εξηγεί πώς να ελέγξετε μια υπερ-αφόρτιση μπαταρίας λιθίου, πότε μια μπαταρία λιθίου μπορεί να ανακτηθεί και πότε πρέπει να αποσυρθεί ή να ανακυκλωθεί.

Μπορεί να Ανακατασταθεί Μια Υπερφορτωμένη Μπαταρία Λιθίου;

Το αν μια μπαταρία λιθίου μπορεί να ανακτηθεί εξαρτάται κυρίως από:

• Το βάθος εκκένωσης

• Η τάση κάθε μεμονωμένου κυττάρου

• Πόση ώρα η μπαταρία παρέμεινε ακατέργαστη

• Η υγεία και η εσωτερική αντοχή των κυττάρων

• Αν το BMS έχει ενεργοποιήσει την προστασία κατά της υπερφόρτωσης

• Αν υπάρχουν ορατά προβλήματα ασφάλειας, όπως πρήξιμο, διαρροή, παραμόρφωση ή μη φυσιολογική θέρμανση

Για μια μπαταρία που έχει εισέλθειΠροστασία κατά της υπερβολικής εκφόρτωσης του BMSΣε αυτή την περίπτωση, η ελεγχόμενη προ- φόρτιση χαμηλού ρεύματος μπορεί να επιτρέψει στο BMS να ξυπνήσει και να αποκαταστήσει την κανονική λειτουργία.

Ωστόσο, τα κύτταρα που εκλύονται βαθιά παρουσιάζουν πολύ μεγαλύτερο κίνδυνο και μπορεί να έχουν υποστεί ανεπανόρθωτη βλάβη.

Βήμα 1: Διαγνώστε την μπαταρία λιθίου πριν τη φόρτιση

Μην συνδέετε άμεσα ένα φορτιστή σε μια υπερ-αποπληρωμένη μπαταρία λιθίου.

Πριν από την προσπάθεια ανάκτησης, αποσυνδέστε την μπαταρία από όλα τα φορτία και τα κυκλώματα φόρτισης και εκτελέστε βασική επιθεώρηση.

1Μετρήστε την τάση της μπαταρίας.

Μετρήστε και τα δύο:

• Η συνολική τάση της μπαταρίας

• Η τάση κάθε επιμέρους κυψέλης ή κυψέλης

Για παράδειγμα, μια μπαταρία 8S LiFePO4 θα πρέπει να έχει όλες τις οκτώ τάσεις των κυψελών μετρημένες ξεχωριστά.

Μετά την αποσύνδεση της μπαταρίας, αφήστε την να ξεκουραστεί για περίπου 30 λεπτά και καταγράψτε ξανά την τάση.

Μια αισθητή ανάκαμψη της τάσης μπορεί να υποδηλώνει ότι η μπαταρία δεν έχει εκφορτωθεί βαθιά.

2Ελέγξτε την κατάσταση προστασίας του BMS.

Το BMS μπορεί να δείχνει καταστάσεις όπως:

• Προστασία κατά της υπερφόρτωσης

• Κλείσιμο MOSFET

• SOC σε 0%

• Η έξοδος φόρτισης/αφόρτισης αποσυνδέεται

Αν τα ίδια τα κύτταρα βρίσκονται ακόμη εντός εύρους ανακτήσιμης τάσης, η μπαταρία μπορεί απλώς να κλειδωθεί από το BMS αντί να υποστεί μόνιμη βλάβη.

3- Ελέγξτε για προειδοποιητικά σήματα ασφαλείας.

Κάντε- Όχι, όχι.Προσπαθήστε να επαναφορτώσετε την μπαταρία εάν διαπιστώσετε:

• Εμφίδρωση

• Διαρροή ηλεκτρολυτών

• Διαμορφωμένο περίβλημα μπαταρίας

• Ανωμαλία θέρμανσης

• Σημαντική αύξηση της εσωτερικής αντίστασης

Εάν υπάρχει οποιαδήποτε από αυτές τις συνθήκες, σταματήστε τη διαδικασία ανάκτησης και ακολουθήστε την κατάλληλη διαδικασία απόσυρσης ή ανακύκλωσης της μπαταρίας.

Επίπεδα εκφόρτισης και μέθοδοι ανάκτησης της μπαταρίας λιθίου

Η κατάλληλη μέθοδος ανάκτησης εξαρτάται από την τάση του κυψελού.

Για ένα8S μπαταρία LiFePO4 με ονομαστική τάση 25,6V, η ακόλουθη ταξινόμηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αναφορά.

These values are based on the recovery process described in our internal battery handling procedure and should be treated as a reference rather than a universal specification for every lithium battery chemistry.

Η μπαταρία LiFePO4

Για τις μπαταρίες LiFePO4, η μέτρια υπερφόρτιση μπορεί μερικές φορές να ανακτηθεί όταν τα κύτταρα παραμένουν σωματικά υγιή.

Για κυψέλες LiFePO4 μεγάλης χωρητικότητας, ο ρυθμός C πρέπει να μετατρέπεται σε πραγματική τιμή ρεύματος.

Για παράδειγμα:

600Ah × 0,05C = 30A

Ως εκ τούτου, ένα κύτταρο ή μπαταρία LiFePO4 600Ah απαιτεί μια κατάλληλα ρυθμιζόμενη παροχή ενέργειας σταθερού ρεύματος, αντί να επιλέγει απλά ένα ρεύμα φόρτισης με εκτίμηση.

NMC και άλλες χημικές ουσίες λιθίου

Για τις μπαταρίες NMC και του οξειδίου του μαγγανίου του λιθίου (LMO), το όριο ανάκτησης είναι πιο συντηρητικό.2.75VΤο κύτταρο που βρίσκεται κάτω από το κελί θα πρέπει να εισέλθει σε μια ελεγχόμενη διαδικασία αφύπνισης, ενώ ένα κελί κάτω από το κελί που βρίσκεται κάτω από το κελί θα πρέπει να εισέλθει σε μια ελεγχόμενη διαδικασία αφύπνισης.2.0Vμπορεί να έχει υποστεί ουσιαστικά μη αναστρέψιμη ζημία.

Επειδή διαφορετικές χημικές ουσίες λιθίου έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά τάσης, οι προδιαγραφές του κατασκευαστή πρέπει πάντα να ελέγχονται πριν από την προσπάθεια ανάκτησης.

Βήμα 2: Πώς να ανακτήσετε μια μέτρια υπερφόρτιση μπαταρίας LiFePO4

Η μέτρια υπερφόρτιση είναι μία από τις πιο συχνές καταστάσεις που αντιμετωπίζονται στις εφαρμογές μπαταριών λιθίου.

Η διαδικασία ελεγχόμενης ανάκτησης είναι η ακόλουθη.

1. Αποσυνδέστε όλα τα φορτία

Βεβαιωθείτε ότι η μπαταρία είναι αποσυνδεδεμένη από τον εξοπλισμό και ότι δεν υπάρχει κίνδυνος βραχυκυκλώματος.

Μετρήστε εκ νέου κάθε κύτταρο ή κυτταρική χορδή πριν από την φόρτιση.

2Χρησιμοποιήστε μια ελεγχόμενη τροφοδοσία σταθερού ρεύματος.

Σύνδεση ρυθμιζόμενης τροφοδοσίας με σταθερό ρεύμα ή φορτιστή με ειδική λειτουργία επισκευής/προπληρωμής μπαταρίας λιθίου.

Ξεκινήστε με περίπου:

0.05C

Για μπαταρία 600Ah:

0.05C = 30A

Για μια πιο συντηρητική διαδικασία ανάκτησης, το ρεύμα μπορεί αρχικά να μειωθεί σε περίπου0.02C.

3Παρακολουθήστε την τάση κατά την προ-φόρτιση

Κατά τη φόρτιση χαμηλού ρεύματος, παρακολουθήστε την τάση του κυψελού και τη θερμοκρασία της μπαταρίας.

Καταγράψτε την τάση περίπου κάθε10-15 λεπτά..

Μια υγιής διαδικασία ανάκτησης θα πρέπει να δείχνει μια σταδιακή και σταθερή αύξηση της τάσης.

Σταματήστε την φόρτιση αμέσως εάν:

• Η τάση δεν αυξάνεται.

• Η θερμοκρασία της μπαταρίας αυξάνεται ασυνήθιστα

• Η μπαταρία δείχνει σημάδια πρήξης ή διαρροής.

• Οποιαδήποτε άλλη ανώμαλη κατάσταση εμφανίζεται

4Επιτρέψτε στο BMS να ξυπνήσει.

Όταν η τάση της κυψέλης αυξάνεται σε περίπου2.5V ανά κύτταρο, το BMS μπορεί να απελευθερώσει αυτόματα την προστασία της από την υπερφόρτωση και να επανασυνδέσει τα MOSFET.

Για μια μπαταρία 8S LiFePO4:

2.5V × 8 = 20V

Μόλις ανακάμψει το BMS, μπορεί να επαναληφθεί η κανονική φόρτιση.

5. Πηγαίνετε στην τυπική φόρτιση CC-CV

Μετά την επιστροφή του BMS στη φυσιολογική λειτουργία, μεταβείτε από τη διαδικασία ανάκτησης/πρώτης φόρτισης στη συνήθη διαδικασία φόρτισης.

Για τις μπαταρίες LiFePO4, η παρεχόμενη διαδικασία καθορίζει ένα στάδιο σταθερού ρεύματος που ακολουθείται από φόρτιση σταθερής τάσης, με την τάση του κυψελού να φτάνει περίπου30,45 ∙ 3,65 V ανά κύτταροπριν το ρεύμα φόρτισης μειωθεί.

6Ελέγξτε το ισοζύγιο κυττάρων μετά την φόρτιση.

Μετά την πλήρη φόρτιση της μπαταρίας, αφήστε την να ξεκουραστεί για περίπου2 ∙ 4 ώρες.

Στη συνέχεια, μετρήστε τη διαφορά τάσης μεταξύ των κυψελών.

Ως αναφορά, μια διαφορά τάσης κυττάρου προς κυττάρο κάτω από περίπου30 ̇ 50 mVμπορεί να θεωρηθεί αποδεκτή για την αξιολόγηση της συνοχής.

Εάν ένας πυρήνας παραμένει σημαντικά υψηλότερος ή χαμηλότερος από τους άλλους, μπορεί να απαιτηθεί περαιτέρω εξισορρόπηση ή στοχευμένη φόρτιση πριν από την επαναφορά της μπαταρίας σε λειτουργία.

BMS Wake-Up versus κανονική φόρτιση μπαταρίας

Ένα σημαντικό σημείο συχνά παραβλέπεται κατά την ανάκτηση μιας υπερ-αποπληρωμένης μπαταρίας λιθίου.

Πριν ξυπνήσετε από το BMS:
Η μπαταρία μπορεί να απαιτεί ελεγχόμενη φόρτιση χαμηλού ρεύματος για την αποκατάσταση της τάσης του κυψελού και την απελευθέρωση της κατάστασης προστασίας.

Μετά την αφύπνιση του BMS:
Η μπαταρία θα πρέπει να επιστρέψει στην κανονική φόρτιση μέσω του BMS.

Το BMS δεν θα πρέπει να παρακάμπτονται για παρατεταμένες περιόδους ή να εκτίθενται σε υψηλό ρεύμα φόρτισης απλώς για να επιταχυνθεί η ανάκτηση.

Εάν το BMS παρακαλείται λανθασμένα, μπορεί επίσης να παρακαλούνται σημαντικές λειτουργίες προστασίας, όπως η προστασία από υπερφόρτιση.

Τι δεν πρέπει να κάνετε όταν ανακτάτε μια μπαταρία λιθίου

Η ασφάλεια πρέπει πάντα να είναι η υψηλότερη προτεραιότητα.

Μην χρησιμοποιείτε υψηλό ρεύμα φόρτισης

Μια βαριά μπαταρία λιθίου μπορεί να έχει αυξημένη εσωτερική αντίσταση.ενδεχομένως αυξάνοντας τον κίνδυνο θερμικής διαφυγής.

Μην φορτίζετε μια πρησμένη ή διαρροή μπαταρίας

Μια μπαταρία που παρουσιάζει πρήξιμο, διαρροή, παραμόρφωση ή μη φυσιολογική θέρμανση δεν πρέπει να φορτίζεται.

Πρέπει να αφαιρείται από τη χρήση και να χειρίζεται σύμφωνα με την κατάλληλη διαδικασία ανακύκλωσης ή διάθεσης της μπαταρίας.

Μην αφήνετε την μπαταρία χωρίς επίβλεψη

Η επαναφόρτιση της μπαταρίας θα πρέπει να γίνεται υπό ελεγχόμενες συνθήκες με κατάλληλα μέτρα πυρκαγιάς.

Κρατήστε την μπαταρία σε καλά αεριζόμενο χώρο μακριά από εύφλεκτα υλικά και χρησιμοποιήστε κατάλληλο εξοπλισμό πυρασφάλειας.

Μην χρησιμοποιείτε φορτιστή μπαταρίας με μολύβι και οξύ

Ένας τυποποιημένος φορτιστής μολύβδου-οξέος δεν θα πρέπει να χρησιμοποιείται ως άμεσος υποκατάστατος φορτιστή μπαταρίας λιθίου.

Οι μπαταρίες λιθίου και οι μπαταρίες μολύβδου-οξέος έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά τάσης, καμπύλες φόρτισης και απαιτήσεις προστασίας.

Πότε πρέπει να αντικατασταθεί μια υπερφόρτιση μπαταρίας λιθίου;

Η ανάκτηση της μπαταρίας δεν είναι πάντα η καλύτερη επιλογή.

Η μπαταρία πρέπει να εξετάζεται για απόσυρση ή ανακύκλωση εάν:

• Η μπαταρία είναι πρησμένη, διαρροής, παραμορφωμένη ή μη φυσιολογικά καυτή

• Η τάση δεν ανακάμπτει κατά την ελεγχόμενη δοκιμή φόρτισης χαμηλού ρεύματος

• Ασυνήθιστη αύξηση της θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της φόρτισης

• Η ανακτηθείσα μπαταρία έχει μειώσει σημαντικά την χωρητικότητα

• Οι διαφορές τάσης των κυψελών παραμένουν υπερβολικές μετά την φόρτιση και την εξισορρόπηση

• Ένα κύτταρο έχει παραμείνει σε εξαιρετικά χαμηλή τάση για μεγάλο χρονικό διάστημα και δεν μπορεί να ανακτηθεί

Σύμφωνα με την παρεχόμενη διαδικασία, εάν η χωρητικότητα της ανακτηθείσας μπαταρίας πέσει κάτω από περίπου60~70% της ονομαστικής της χωρητικότητας, η μπαταρία δεν θα πρέπει πλέον να θεωρείται κανονική μπαταρία νέας κατάστασης.

Πώς να αποφεύγετε την υπερφόρτιση της μπαταρίας λιθίου

Ο καλύτερος τρόπος για να αντιμετωπίσεις μια υπερ-αποπληρωμένη μπαταρία είναι να την αποτρέψεις.

Για τους σχεδιαστές συστημάτων μπαταριών λιθίου και τους κατασκευαστές εξοπλισμού είναι σημαντικοί αρκετοί παράγοντες:

1Χρησιμοποιήστε ένα κατάλληλο BMS

Ένα κατάλληλα σχεδιασμένο BMS θα πρέπει να παρέχει:

• Προστασία κατά της υπερφόρτωσης

• Προστασία από υπερφόρτιση

• Προστασία από υπερστροφή

• Προστασία από βραχυκύκλωμα

• Παρακολούθηση της θερμοκρασίας

• Παρακολούθηση τάσης κυψελών

• Εξισορρόπηση κυττάρων

2. Αποφύγετε τη μακροχρόνια αποθήκευση σε χαμηλή SOC

Οι μπαταρίες λιθίου δεν πρέπει να αφήνονται πλήρως απορριμμένες για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Ο εξοπλισμός που μπορεί να παραμείνει αχρησιμοποίητος για μήνες θα πρέπει να διαθέτει κατάλληλη στρατηγική αποθήκευσης και συντήρησης.

3Παρακολουθήστε την τάση των μεμονωμένων κυψελών.

Η τάση του πακέτου από μόνη της μπορεί να μην αποκαλύπτει ένα ατομικό αδύναμο κύτταρο.

Η παρακολούθηση των τάσεων των επιμέρους κυψελών ή των καλωδίων μπορεί να βοηθήσει στον εντοπισμό των μη φυσιολογικών κυψελών προτού προκαλέσουν πλήρη διακοπή λειτουργίας της μπαταρίας.

4. Επιλέξτε το σωστό φορτιστή

Ο φορτιστής πρέπει να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις χημείας της μπαταρίας, τάσης, ρεύματος φόρτισης και BMS.

Προσαρμοσμένες λύσεις μπαταριών λιθίου για βιομηχανικές εφαρμογές

Για βιομηχανικούς εξοπλισμούς, ρομποτική, AGV, ηλεκτρικά οχήματα, μηχανές καθαρισμού δαπέδων, κουτσαρίδες γκαζόν, τηλεπικοινωνιακά συστήματα και εφαρμογές αποθήκευσης ενέργειας,Η αξιοπιστία της μπαταρίας εξαρτάται από πολύ περισσότερα από την χωρητικότητα της κυψέλης.

Ένα πλήρες σύστημα μπαταριών λιθίου θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη:

• Κυτταρική χημεία

• Δυνατότητα κυψελών

• Δραστηριακή τάση

• Συνεχή και κορυφαία ροή

• Παραμέτρους προστασίας του BMS

• Στρατηγική χρέωσης

• Θερμική διαχείριση

• Εξισορρόπηση κυττάρων

• Απαιτήσεις επικοινωνίας

• Περιβάλλον λειτουργίας

• Αναμενόμενη διάρκεια κύκλου

Ως κατασκευαστής μπαταριών λιθίου, παρέχουμεπροσαρμοσμένες λύσεις μπαταριών LiFePO4 και NMC, συμπεριλαμβανομένου του σχεδιασμού των συσσωρευτών μπαταριών, της ενσωμάτωσης BMS, της επιλογής των κυψελών, της καλωδίωσης, του σχεδιασμού του περίβληματος και της κατασκευής OEM/ODM.

Εάν η εφαρμογή σας αντιμετωπίζει επανειλημμένη υπερφόρτιση της μπαταρίας, απροσδόκητη διακοπή λειτουργίας του BMS ή ανεπαρκή διάρκεια λειτουργίας της μπαταρίας,η ομάδα μηχανικών μας μπορεί να βοηθήσει στην αξιολόγηση της διαμόρφωσης της μπαταρίας και να αναπτύξει μια πιο κατάλληλη λύση μπαταρίας λιθίου.

Αν χρειάζεστε βοήθεια με μια προσαρμοσμένη μπαταρία λιθίου, επικοινωνήστε μαζί μας για να συζητήσετε την τάση, τη χωρητικότητα, τις διαστάσεις, το ρεύμα και τις απαιτήσεις εφαρμογής.

Συχνές ερωτήσεις σχετικά με τις υπερφόρτωτες μπαταρίες λιθίου

Μπορεί μια εντελώς νεκρή μπαταρία λιθίου να επαναφορτιστεί;

Μια μπαταρία λιθίου με μέτρια υπερφόρτιση μπορεί μερικές φορές να ανακτηθεί μέσω ελεγχόμενης προφόρτισης χαμηλού ρεύματος.Μια βαθύτατα αποφορτισμένη ή σωματικά κατεστραμμένη μπαταρία μπορεί να μην είναι ασφαλής για ανάκτηση και θα πρέπει να αποσυρθεί.

Ποια τάση είναι πολύ χαμηλή για μια μπαταρία LiFePO4;

Το όριο ανάκτησης εξαρτάται από το συγκεκριμένο κύτταρο και τον κατασκευαστή.2.0VΟι μπαταρίες αυτές απαιτούν δοκιμές πολύ χαμηλού ρεύματος και προσεκτική παρακολούθηση.

Μπορεί ένα BMS να αποτρέψει την υπερφόρτιση της μπαταρίας λιθίου;

Μία από τις βασικές λειτουργίες του BMS είναι να αποσυνδέει την μπαταρία όταν η τάση των κυψελών φτάσει το όριο προστασίας.η μπαταρία μπορεί να εκφορτωθεί βαθιά εάν παραμείνει συνδεδεμένη με μικρό φορτίο αναμονής για παρατεταμένο χρονικό διάστημα ή εάν το σύστημα αποθηκεύεται ακατάλληλα.

Να παρακάμψω το BMS για να φορτίσω μια νεκρή μπαταρία λιθίου;

Η παράκαμψη του BMS μπορεί να αφαιρέσει σημαντικές λειτουργίες προστασίας και δεν πρέπει να χρησιμοποιείται ως γενική μέθοδος ανάκτησης.θα πρέπει να εκτελείται μόνο από ειδικευμένο προσωπικό χρησιμοποιώντας κατάλληλη διαδικασία ελέγχου ρεύματος.

Μπορεί μια υπερφόρτιση μπαταρίας λιθίου να χρησιμοποιηθεί κανονικά μετά την ανάκτηση;

Μια μπαταρία που έχει υποστεί βαθιά έκρηξη μπορεί να υποφέρει από μόνιμη ικανότητα ή υποβάθμιση της απόδοσης ενέργειας.και η συνολική κατάσταση πρέπει να αξιολογείται πριν από την επιστροφή του σε κανονική λειτουργία.

Τελευταία ματιά

Μια υπερ-αποπληρωμένη μπαταρία λιθίου θα πρέπει ναδεν πρέπει ποτέ να αντιμετωπίζεται απλά ως μια μπαταρία που χρειάζεται περισσότερο ρεύμα φόρτισης.

Η σωστή προσέγγιση είναι:

Μέτρηση → Διαγνώριση → Ταξινομή → Προφόρτιση αργά → Παρακολούθηση → Ξύπνιση του BMS → Τεχνική φόρτιση CC-CV → Ισορροπία και δοκιμή → Επιστροφή σε λειτουργία ή ανακύκλωση.

Για μέτρια υπερφόρτιση χωρίς πρήξιμο, διαρροή, παραμόρφωση ή μη φυσιολογική θέρμανση, η προφόρτιση με ελεγχόμενο χαμηλό ρεύμα μπορεί να αποκαταστήσει την μπαταρία.

Για βαθύτατα εκφορτωμένες ή σωματικά κατεστραμμένες μπαταρίες,Η ασφάλεια πρέπει να προηγείται του κόστους ανάκτησηςΕάν η μπαταρία δεν μπορεί να ανακτηθεί με ασφάλεια, η συνταξιοδότηση και η ανακύκλωση είναι οι καλύτερες επιλογές.