Správné zacházení s LIFePO4

[rottenkiwi]

Odporúčam tento článok o tom, čo LiFePO určite zabije:
https://www.researchgate.net/publicatio ... ectroscopy
Tiež dobrý článok o vplyve teploty na elektródy a elyt.:
https://www.nature.com/articles/srep12967

[rottenkiwi]

Nejaké dáta o životnosti LiX bateriek a ich cien.
https://steinbuch.wordpress.com/2015/01 ... tion-data/
https://insideevs.com/tesla-model-s-bat ... n-america/
https://www.evwind.es/2015/04/26/tesla- ... pril/51730
https://cleantechnica.com/2016/05/31/ba ... ries-last/
https://www.goingelectric.de/2012/06/14 ... ttaeuscht/
https://www.designnews.com/content/giga ... 3342125675
http://batteryuniversity.com/learn/arti ... _batteries

Vplyv teploty:
https://www.sciencedirect.com/science/a ... 5316315130

[solárník]

Já se zrovna snažím exaktně změřit žluté Winstony LiFePO4 po roce používání v solárním systému. Nemám ještě kompletní data a navíc na startu, než jsem vyladil balancery, to párkrát větrná turbína vyhnala až na 3,8V. Ale bylo to tenkrát jen asi dvakrát , od té doby je to OK v mezích 3,0 až 3,45V.

Ale po pár měřeních to vypadá, že kapacita po 400 dnech poklesla na 95%. Zajímavé je, že s nabitím po testu a následným opětovným druhým změřením se kapacita spíš lehce zvyšuje.

Podle mne jim nesvědčí, například v létě, to stálé téměř plné nabití.

[FRSO]

Já se zrovna snažím exaktně změřit žluté Winstony LiFePO4 po roce používání v solárním systému. Nemám ještě kompletní data a navíc na startu, než jsem vyladil balancery, to párkrát větrná turbína vyhnala až na 3,8V. Ale bylo to tenkrát jen asi dvakrát , od té doby je to OK v mezích 3,0 až 3,45V.

Ale po pár měřeních to vypadá, že kapacita po 400 dnech poklesla na 95%. Zajímavé je, že s nabitím po testu a následným opětovným druhým změřením se kapacita spíš lehce zvyšuje.

Podle mne jim nesvědčí, například v létě, to stálé téměř plné nabití.

JJ. nesvědčí, záleží na jakém napětí jsou a jak dlouho, při napětí na článku cca 3,32V dle mě není problém, ale při napětí vyšším jak 3.55V a delší době setrvání se mohou články lehce nadouvat pokud nejsou stažení do packu, mám ověřené, ale lze to zase zpátky postupně stáhnou a není problém.

[solárník]

My jsme to s Otou zkoumali a nesmí se to stahování vyboulených žluťásků přehnat. Pak se vevnitř přetrhají spoje a začne to děsně blbnout. Část subčlánků pak chytá kontakt a pak zas ztrácí a křivka napětí/proud při zatížení pak vypadá jako pila na dřevo.

Na kolik se doporučuje dávat Float ? Nemám ho zapnutý, asi ho budu muset zapnout. Z těch měření to vypadá, že je to záhodno.

[FRSO]

My jsme to s Otou zkoumali a nesmí se to stahování vyboulených žluťásků přehnat. Pak se vevnitř přetrhají spoje a začne to děsně blbnout. Část subčlánků pak chytá kontakt a pak zas ztrácí a křivka napětí/proud při zatížení pak vypadá jako pila na dřevo.

Na kolik se doporučuje dávat Float ? Nemám ho zapnutý, asi ho budu muset zapnout. Z těch měření to vypadá, že je to záhodno.

Já to mám přes Multiplus jako UPS-ku, ABS mám nastaveno 3,45V, Float 3,375V, a pak mám ještě Storage a to sleze po nějaké době na cca těch 3,32V na článek a tam to zůstane, pokud nenastane vybíjení a znovu nabíjení. 1 x za týden se provede EQA při stejném napětí jako ABS 3,45V a pak vše stejně jak jsem psal. Mám ještě na článcích pumpy od Mandy, tak se to pěkně vždy srovná, nabíjí se to cca 22A přes Multiplus 12V/1600VA. Letos to připojím přes MPPT a panel 280Wp a v Multiplusu zakážu nabíjení. V MPPT nastavím stejné paramatry toho nabíjení jak bylo v Multiplusu.

[rottenkiwi]

Čo som sa dočítal v tých článkoch, tak za pokles kapacity na strane grafitovej elektródy
sú zodpovedné dva procesy, formácia SEI a GIC. SEI je irriverzibilná dekompozícia / redukcia /
elektrolytu + spotreba Li. SEI je parciálne permeabilná pre Li+.
GIC je interkalácia solventu do grafitových častíc, čo sposobuje ich expanziu.
Strata aktívneho materiálu sposobí pokles kapacity elektródy. Zvýšená teplota
tieto dva procesy len urýchľuje.

Ten článok tiež hovorí, že zatiaľ čo pri 25 *C, je proces degradácie cca. rovnaký
pre obe elektródy, tak nad 25 *C je výrazne vačšia degradácia katódy.

Tiež sa nedá zistiť degradácia elektród z merania odporu elektród, lebo napr.
25 *C 200 cyklov a 45 *C 150 cyklov má rovnakú rezistenciu, ale degradácia
bude u 200 ckylov 25 % a u 150 cyklov 38 %. / LCO /

[solárník]

My jsme to s Otou zkoumali a nesmí se to stahování vyboulených žluťásků přehnat. Pak se vevnitř přetrhají spoje a začne to děsně blbnout. Část subčlánků pak chytá kontakt a pak zas ztrácí a křivka napětí/proud při zatížení pak vypadá jako pila na dřevo.

Na kolik se doporučuje dávat Float ? Nemám ho zapnutý, asi ho budu muset zapnout. Z těch měření to vypadá, že je to záhodno.

Já to mám přes Multiplus jako UPS-ku, ABS mám nastaveno 3,45V, Float 3,375V, a pak mám ještě Storage a to sleze po nějaké době na cca těch 3,32V na článek a tam to zůstane, pokud nenastane vybíjení a znovu nabíjení. 1 x za týden se provede EQA při stejném napětí jako ABS 3,45V a pak vše stejně jak jsem psal. Mám ještě na článcích pumpy od Mandy, tak se to pěkně vždy srovná, nabíjí se to cca 22A přes Multiplus 12V/1600VA. Letos to připojím přes MPPT a panel 280Wp a v Multiplusu zakážu nabíjení. V MPPT nastavím stejné paramatry toho nabíjení jak bylo v Multiplusu.

Ono záleží na proudu, ale na grafech je opravdu vidět, že reálné vybíjení začíná přibližně na 3,30 až 3,29V (žluté Winston). Naopak opačné sedlo je někde už u 3,10V, tedy asi taky není záhodno pod to jít. ALe to už se tu určitě probíralo.

[mopadzi]

Dělám si rozbor využití mých žlutasku za lonský první rok
využívám je od 3,2 do 3,4V
kolik je to asi % kapacity?

mám přebaterkováno.....

[pezizka]

Dobrý večer,
Asi bude hodně záležet na tom při jakých proudech je dosahováno těchto napětí. U mne např. při nabíjení článků 200Ah proudem 60A a limitu napětí 3,42V je dosaženo při cca 110Ah a potom jdou proudy dolů. U spodní hranice používám k výpočtu odpojovacího napětí změřenou hodnotu vnitřního odporu. Takže při vysokých proudech se AKU odpojují ca při 2,95V, ale napětí po odpojení bleskově stoupne nad 3,10V a při malých kdy se odpojí při ca 3,13V napětí stagnuje na této hodnotě. Měření nejsou nijak přesná -+ tak do 10%. Podle napětí to nepůjde

[mopadzi]

Dobrý večer,
Asi bude hodně záležet na tom při jakých proudech je dosahováno těchto napětí. U mne např. při nabíjení článků 200Ah proudem 60A a limitu napětí 3,42V je dosaženo při cca 110Ah a potom jdou proudy dolů. U spodní hranice používám k výpočtu odpojovacího napětí změřenou hodnotu vnitřního odporu. Takže při vysokých proudech se AKU odpojují ca při 2,95V, ale napětí po odpojení bleskově stoupne nad 3,10V a při malých kdy se odpojí při ca 3,13V napětí stagnuje na této hodnotě. Měření nejsou nijak přesná -+ tak do 10%. Podle napětí to nepůjde

nabíjím max 0,1C tj při mé kapacitě 800Ah max 80A
vybíjení bylo dle statistik max 76A
to je takové lehké lechtání

[pezizka]

Dobrý večer,
dle mne při takovýchto proudech využíváte tak okolo 80% kapacity. Těch 3,40V pokud tedy trvá toto napětí dlouhodoběji je téměř 100% nabití. Těch 3,20V při 0,1C je velmi ohleduplné. Pokud bych měl takhle přebaterkováno šel bych osobně trošku níž s dolní hranicí 3,05 - 3,10 a radši ulevil chlup pod 3,40, třeba na 3,35V. Využívaná kapacita bude patrně stejná, ale životnosti si myslím, že by to prospělo. Co Vy na to

[mopadzi]

OK... to jsem chtěl slyšet
díky

[solárník]

No tam právě, jak jsem zmínil, vstupuje do hry ještě onen "FLOAT" režim, který mají například Tristary. Tam lze definovat, že po dosažení určitého napětí se počká definovaný čas a potom nabíjecí napětí klesne na nějakou nižší FLOAT hodnotu. V čemž je velký rozdíl od nabíjení pouze na definované napětí. Je to ovšem také vágní, protože je zde zase otázka proudu. Je tedy velký rozdíl, jestli se například 3,45V dosáhne za zamračeného počasí proudem 20A nebo za slunečného plným proudem. Právě onen vnitřní odpor článků způsobí, že v obou případech bude nabití článků velmi rozdílné.

Tedy bohužel - pokud regulátor nemá možnost a není naprogramován pro monitorování skutečného proudu do akumulátorů (protože u Tristaru, na příklad, měří pouze proud do akumulátorů a zátěže), což je nicneříkající, nelze přesně určit stav nabití akumulátorů, což tedy přesně popisuje ten problém.

Ve všech dostupných literaturách je popsáno, že se LiFePO4 články mají provozovat pro dlouhou životnost pouze v lineární části jejich charakteritiky. Ta u 300Ah žlutých Winston leží při odběru 15-20A mezi 3,28V a 3,10V. Teď by ovšem chtělo znát vnitřní odpor a přepočíst tohle na rozsah nabíjení.

Jediná jistá věc z výše uvedeného je, že vybíjení při 15-20A se musí ukončit už při 3,10V. V tom momentu zbývá v článcích 10% kapacity, dosažitelné při vybíjení až do 2,8V.

[střídač_N]

Odpověď na to jak Správné zacházení s LIFePO4 je naprosto jednoduchá a dokonce i jednoznačná.

Je otázka jak blízko se máme k onomu ideálu správnosti přiblížit.

Byla zde diskuse, že reálná životnost LFP je max 12 roků. Nevěřím, že první den onoho třináctého roku na mne baterka udělá dlouhý nos a nic ze sebe nevydá. Asi bude degradovat vnitřní odpor a kapacita a je na zvážení pro dané použití, kdy to jež nestojí za to se s tím trápit. U auta to asi bude hodně limitující, u FVE to asi až tak velký problém nebude, neb jsme schopní degradaci odporu a kapacity korigovat paralelní kapacitou.

Neshledal jsem u žádné LFP baterky a výrobce jiný způsob nabíjení, než CC CV, což je právě onen ideál. Nabíjení konstantním stanoveným proudem do stanoveného napětí a od tohoto napětí konstantním napětím do skoro nekonečna. Přirozeně existuje nějaká rozumová hranice toho nekonečna a při nějakém bezvýznamném proudu nabíjení ukončit.

U malých akumulátorů jsme vcelku schopni uvedené kriterium dodržet. U velkých baterek bychom se asi konce nabíjení nedočkali, tudíž si pomáháme tím, že do hry vstupuje i vnitřní odpor baterky a nějak s ním pracujeme. Ve své podstatě jej k onomu výrobci doporučenému napětí přičítáme a onen přípočet by měl být i proudově proměnný. Se snižujícím se proudem by onen přípočet měl úměrně i klesat a vše by se mělo zastavit na napětí výrobcem doporučeným.

První závěr je, že každý nabíječ MPPT, či PWM je od onoho ideálu dost vzdálen. Tedy úvaha by měla být ne o správném zacházení, ale jak moc škodí odchýlení se od ideálu.

Druhá úvaha musí zákonitě následovat proč si ničit baterku různými balančními udělátky jež vždy a za každých okolností baterkám škodí. V sadě baterek bude vždy jedna s nejhoršími parametry vnitřního odporu a kapacit a ta je určující pro kapacitu celku.
To, že nabiji všechny akumulátory baterie na stejné napětí a tudíž na rozdílnou kapacitu, přece neznamená, že budu mít konečnou kapacitu celku větší. Vždy a za každých okolností kapacitu a nakonec i chování celku určí vždy nejslabší článek.
Ony ideální podmínky se musí řídit tím nejslabším článkem a ne nějakým balancováním. Spíš než balanční obvod bych jej nazval vyhodnocovací obvod, který ukončuje činnost celku při dosažení výrobcem doporučených parametrů nejslabšího článku korigovaný stářím pro okamžik ukončení nabíjení celku.

[marko250]

Pokud se bude řídit vše podle nejslabšího článku,zbylé budou jen promarněnou investicí.Připravíme se tak o kapacitu celku a hlavně budeme ten nejslabší přetěžovat nejvyšší cyklovatelností a proudy.A to velmi snadno povede k dalšímu oslabení onoho článku.Na mém packu jsem před nasazení přelévacích pump měl právě tyto stavy,kdy u spodní hranice 3V při vybíjení to limitoval nejslabší článek,který došel k 3V a zbytek článků vykazoval i 3,2V.Nejprve jsem k němu přidal 20A baterku paraelně,ale díky většímu vnitřnímu odporu, tu zase na tom slabém článku docházelo k přebíjení toho přidaného.Problém je v té síle nabíjení do absorbce,kdy regl pere plnou silou do packu i 90A.Ve floutu je to už jiná tam jde o udržovací napětí se sníženým proudem a všechny články s jakýmkoli vnitřním odporem přijímají stejně.Po nasazení pump dochází k alonline vyrovnávání konkrétního článku,odpor/neodpor,nabíjení/vybíjení.A ve chvíli rázu jak směrem do baterky ,tak ven jsou všechny články na stejném napětí a kapacitě a neulítávají mezi sebou.Samozřejmě zde dochází ke ztrátám přelevem,ale nedojde zde k přetížení nejslabšího článku a je využita 99% kapacita celého packu.
Nebudu zde nikoho balamutit o tom ,že jeté baterky jsou jediná budoucnost,ty nové nemají mezi sebou právě ten velký rozdíl ve vnitřním odporu a nepotřebují takový dohled.Neznamená to ale,že ve FVE ty staré nemají stejnou kapacitu,jen je problém časově je mezi sebou shodně naplnit a tady se to bez managmentu neobejde.Co se týká chemické degradace tak u li-ion se udává konec s baterkou na 80% kapacity,life netuším.Ale mohu být příkladem na svém life s datumem 2007 a prvotním tvrdým životem v důlním nakladači,nyní má 34ks od 90-100%kapacity stejně jako před vložením do FVE před 3 lety.Vedle mám li-ion složený z použitých GPS přístrojů a tady je také stejná kapacita na úrovni měření modelářskou nabíječkou(30A) jako při spuštění v FVE.Takže celé to bude o souběhu proudů a degradace chemie časem,uvidíme kdy.Jedno je jisté těch proklamovaných 12 let je v FVE nesmysl,mě chybí ještě rok k vyvrácení!Baterku provozuji od 2,95-3.45V(asi 4měsíce do 3.6) a prvně bylo 17ks(11kWh/200A),pak dalších 17ks(200A) a k tomu naposledy15ks Li-ion(295A poslední rok).

[střídač_N]

..........Problém je v té síle nabíjení do absorbce,kdy regl pere plnou silou do packu i 90A.Ve floutu je to už jiná tam jde o udržovací napětí se sníženým proudem a všechny články s jakýmkoli vnitřním odporem přijímají stejně.Po nasazení pump dochází k alonline vyrovnávání konkrétního článku,odpor/neodpor,nabíjení/vybíjení......

Marco, nepodezřívám vás z toho, že neumíte číst, ale držet myšlenku vám bohužel nejde.

Předně neexistuje u lithiovych baterek nějaká absorbce, ta je jen a je u olova. Pokud by se s absorbcí dalo s velkým přemáháním trošku přeneseně při CV i uvažovat, Float u LI baterek není.
Zkuste to domyslet a dále tím nezatěžovat technickou oblast problému.

K ostatnímu: neřešíme u Správné zacházení s LIFePO4 to, že máte mišmaš baterek a nějak je provozujete s různými nectnostmi stáří. I tak mi přejde, že chcete popřít fyzikální vlastnosti sériového řazení dílů. Nechci zde uvádět lidovou moudrost o řetězu a jeho článcích.

Nemohu se ubránit dojmu, že se snažíte sám před sebou obhájit svoji konstrukci a tím uhýbáte z podstaty problému.

Mám li 16 sériově řazených LIFePO4 např. 100AH článků, žádná polemika nezmění nic na tom, že jeden bude s nejmenší kapacitou a patrně i největším vnitřním odporem, což ale nemusí být pravidlem a tento nejslabší článek určí jeho vybíjecí kapacitu i kdyby si to přál jinak sám velký Belzebub. Při nabíjení je to to samé, s tím, že pokud použiji nějaký balancer, ubližuji zbytku článků zbytečným nabíjením a nakonec i tomu chudákovi nejslabšímu.

To není nějaké mé ideologické zabarvení, to je fyzikální skutečnost, mnou neovlivnitelná.

[solárník]

Co se týče speciálně Winstonů, tak tam je doporučení výrobce dost vágní. Mám dojem, že inicializační nabíjení je dokonce na 4V a doporučené nabíjení je snad až 3,60V. Alespoň originální nabíječka na jeden článek od Winstonu nabíjí na 3,65V (a neoriginální, co jsem viděl, také). To mi přijde, vzhledem k různým zjištěním badatelů na internetu, dost přehnané napětí. Na druhé straně se Winston určitě nechce připravit o prodeje, tedy je pro něj lehce kontraproduktivní uvádět nabíjecí rozsahy, které učiní jejich články "nesmrtelnými".

Z mých dosavadních poznatků z testeru kapacity článků:
Používal jsem 400 dní rozsah 3,00 až 3,45V, vedle jsem měl kontrolní banku nepoužitých článků.

Výsledky:

- po 400 dnech měly články z kontrolní nepoužité banky 97% původní kapacity (byly před 400 dny nabity a po 400dnech už se samovybíjením téměř vybily).

- z použitého banku měly po 400 dnech 2 články 96,5% kapacity a dva články 93% kapacity. zvláštní je, že ty slabší byly na obou krajích staženého banku deskami a ty s 96,5% byly uprostřed. náhoda? Je možné i spekulovat o jejich poškození stažením (snažil jsem se před 400dny stáhnout lehké vyboulení článků). každopádně je to zajímavé

Každopádně, polovina článků tedy vykazuje po 400 dnech rozdíl pouze 0,5% kapacity (!!) v úbytku kapacity oproti nepoužívaným článkům. Pro kontrolu jsem včechny články na testeru procykloval a změřil 2x.

[pezizka]

Dobrý den,
mám takový pocit, že někdo o voze jiný o koze Co vlastně považujete za balancér?
Aktivní, který bude dotovat onen nejslabší článek při vybíjení a takto se dá za určitou cenu zvýšit kapacita celku nad kapacitu nejslabšího článku? Taky nutno dodat, že třeba ty od Mendy to při malých rozdílech napětí moc nezvládají a proudy budou marginální.
Pasívní, který při dosažení určitého napětí článku maří jeho další nabíjení a je vlastně prd platné, že se ostatní nabijí víc? Ono se to stejně provalí při vybíjení, pokud tedy nebude tento článek dotován aktivním balancérem.
A nebo třeba zařízení sloužící pro zachycení "útěku" jednoho z článků jen pro sichr z jakéhokoliv důvodu tak aby nevyletěl nad nějakou hranici?
Píšete, že většina nabíječek je CCCV. Patrně ano i já se snažím de facto takovéto podmínky navodit. Jak to vlastně nabíjíte Vy? Jestli jsem to dobře pochopil, tak sledujete napětí každého článku a při jeho dosažení se přejde na CV, podle toho který má nejvyšší napětí samozřejmě pevně omezené. Jest tak nějak?

[rva]

Bez aktivních balancerů od "Manda" jsem musel tak jednou za 2 týdny manuálně dotlačit trochu do některých článků, protože na jiných už začínalo při dobíjení stoupat napětí a regulátory začaly omezovat proud. Co je mám, tak žádné manuální srovnávání nemusím provádět.
Mám jednotlivé články nestejnoměrně zatíženy, protože na nich mám celllog, který má nestejný odběr, ale s aktivními balancery jsou všechny běžné nerovnoměrnosti vyřešeny a články nikdy nedosahují napětí pro sepnutí pasivních balancerů.