LIFEPO4 - nabíjení a chování v zimě

[glottis]

nene, nebude

[JozefSK]

Teraz som natrafil na video: "Jak se chovat k LiFePO4 v zimě. Kompletní průvodce, reálné testy a doporučení pro odstávky."

Vela zbytocnych reci, ale inac zaujimave. Pre nas menej skusenych.
Podla videa ako by sa mala chovat spravne nastavena BMS v ochladenej baterke.

[Radar]

Tak ono to dává smysl. Do baterek něco cpeš, takže se zvedne napětí okamžitě.

To, že maj baterky napětí 3.45 V, neznamená nic bez informace o proudu. Plně nabitou baterku to značí jen při nulovém proudu.
To koleno znamená, že baterka nebyla plně nabitá. Napětí spadlo na 3.325 V, což odpovídá 80 % SoC. Takže bys ty baterky mohl držet na 3.45 V ještě nějakou dobu, než se plně nacucaj.

To je mylný předpoklad, pokud jsou po hodině v absorbcí články tak srovnané, neteče do baterie nic nebo malá drcnuti proudu v řádu destin A po krátký čas. Neteče tam skoro nic. Ta baterie je z pohledu absolutní kapacity téměř plná.

[Mex]

No ale to je prave blbost v nasich pouzitich. Mam extremni baterku se 4 clanky s kapacitami: 5, 10, 15 a 20Ah. ...

Já jsem nepsal, že se to musí používat. Psal jsem, že se to dá používat.

Extrémní příklady vedou na extrémní výsledky (jako ta baterka s články 5-20Ah).

Balancování není synonymum pro "přelévání" energie.
Myslím, že snad není žádné auto, které by balancovalo na principu přelévání.
Stejně tak asi dospělá úložiště (taková ta v kontejneru, co mají kapacity v MWh) taky asi ne.
Asi ani většina profi domácích úložišť k FVE.
Ani třeba většina bateriového nářadí, různá elektrická kola, koloběžky a další pohybovadla.

Takže pokud se někde přelévání používá, bude to asi skoro jenom u samodomo baterek k FVE, skládaných ze 16 čínských článků.

To srovnání dole využívá faktu, že křivka napětí se ohýbá jak dole tak nahoře, takže se dá na obou stranách dost dobře stanovit aktuální SOC.
Může to mít výhody například v situaci, kdy třeba v zimě jedu pořád kolem spodní úvrati SOC.

A (aspoň si to zatím myslím) bude výhoda v tom, že to nepotřebuje spolupráci měniče, ale baterka si to může vyřešit sama.
HV baterky (a asi obecně profi baterky) používají ztrátové balancování s relativně velmi nízkými proudy.
Třeba koncernová auta tam mají snad něco kolem 100mA.
Profi HV baterky k FVE, které jsem měl v ruce, tam měly mezi 50mA do snad 100mA (Solax, Pylontech).
Takže pro nepřešvinutí napětí na jednotlivých článcích potřebují hodně omezit nabíjecí proud, aby ho i na nejsilnějším články stačily ubalancovat.
Jenže pokud je ta nabíječka dělaná pro nabíjení proudem 25A, tak už ji nějaké omezení na 100mA nabíjecího proudu moc dobře nejde.

Kdežto dole si prostě připojím ten pálič, a článek, který je nějak výrazně výš než ostatní, prostě vybiju na jejich úroveň.
Jako to dělají různé modelářské a jiné nabíječky, které mají režim "vybíjení".

[TomHC]

Väčšinu roka sa hýbem od 60% do 90%, v zime prepínam na grid radšej okolo 30%. Za mňa je lepšie zrovnané zhora, lebo mi po zrovnaní zostane plná batéria... Ak už pre nič iné, tak preto je to lepšie. A vôbec neviem ako to je s balancingom dole, či to vôbec funguje na JK/JBD.

[glottis]

Mex: neznam nikoho, kdo lfp vybiji az do nuly a bude riskovat vypnuti vseho, kde se to koleno ukaze. Ani u auta, ani u fve. Jen zbytecne opotrebeni clanku. Nevim jak bys pak rozhodl, ze je baterie plna. Jedine detekci rozjeti clanku. Jako myslenkove cviceni dobre ale jinak pro lfp uplne k nicemu

[Mex]

Do nuly vybíjí asi baterky málokdo. A nebyl by to zřejmě dobrý nápad.
Dole se křivka začíná dost ohýbat někde kolem 3.0V, což je asi tak ta správná hodnota pro případné srovnání.
Bude to podle teploty odpovídat asi tak nějakému SoC kolem 15-20%, řekl bych.

A nijak to samozřejmě neznamená, že se nemá použít balancing i nahoře.

Já nevím, jestli balancování dole auta používají.
Ta poznámka o nabíjení v autech, velkých BESS atd. byla jako příklad toho, že se používá ztrátové balancování a ně nějaké přelívání.
Po poznámka neměla s balancováním dole nic společného.
Byla to jen oponentura na to, že Ty jsi spojil balancování automaticky s přelíváním energie. Nebo jsem tak aspoň Tvůj text pochopil.
Na to jsem napsal, že to tak podle mě není, že neplatí rovnice "balancování=přelívání".

Mimochodem mě napadlo, že vlastně neznám teoretické zdůvodnění, proč vadí vybití do nuly.
Prostě odcestují všechny Li+ ionty, které byly interkalovány v grafitové anodě.
Ale proč a čemu to vlastně vadí?
To se začne nějak rozkládat elektrolyt?
Nebo se ty díry v grafitové mřížce nějak "uzavřou" nebo jinak poškodí?
Nebo už to Lithium není kam ukládat na katodě? To by bylo divné, při výrobě tak všechen byl.

Nezná k tomu někdo teorii a uměl by ji nějak jednoduše (ale správně) vysvětlit?
Díky.

[TomHC]

Ja by som povedal, že kľudne nech si každý nabíja a vybíja ako uzná za vhodné. Odporúčania z datasheetov sú len orientačné a hlavne pre padavky

[kaba]

Nezná k tomu někdo teorii a uměl by ji nějak jednoduše (ale správně) vysvětlit?
Díky.

1. Rozpouštění měděné elektrody (Anody)

Uvnitř LFP článku je anoda tvořena vrstvou grafitu nanesenou na měděné fólii. Tato fólie funguje jako sběrač proudu.
Při běžném provozu: Napětí článku udržuje měď v pevném, kovovém stavu.
Při hlubokém vybití (pod 1,5 V – 2,0 V): Elektrochemický potenciál anody stoupne natolik, že měděná fólie začne oxidovat. Měď se doslova začne rozpouštět do elektrolytu ve formě iontů (Cu2+).
Výsledek: Sběrač proudu (fólie) degraduje, ztenčuje se a v extrémním případě se v ní mohou vytvořit díry.

2. Formování měděných dendritů (Při pokusu o nabití)

Skutečná katastrofa nastává ve chvíli, kdy se takto vybitou baterii pokusíte znovu nabít:
Redukce mědi: Jakmile do článku začnete pouštět proud, rozpuštěné ionty mědi v elektrolytu se začnou opět měnit na pevný kov.
Vznik dendritů: Měď se ale nevrátí úhledně zpět na fólii. Místo toho vytvoří ostré, jehličkovité krystaly zvané dendrity.
Vnitřní zkrat: Tyto měděné jehly prorostou skrze separátor (tenkou izolační vrstvu mezi anodou a katodou) a způsobí vnitřní zkrat.

Měl jsem několik článků Winston 100Ah ,které šli na 0 vlivem zkratu v nabíječce. Všechny skončili zkratované.

[Franta2776]

Tady je graf jak se chovat k NMC vzhledem k teplotĕ.Podobné to bude i u Lifepo v létě nabíjet míň v zimĕ vic:

[Mex]

1. Rozpouštění měděné elektrody (Anody)
2. Formování měděných dendritů (Při pokusu o nabití)

Díky.
Jen dotaz: ty 2 body jsou AI nebo osobní znalosti?
Sklony k tvorbě dendritů má lithium.
Takže měď v tomto funguje stejně?

[TomHC]

Gúgl, 5 sekúnd.

https://www.thebackshed.com/forum/uploa ... %20(1).pdf

[glottis]

1. Rozpouštění měděné elektrody (Anody)
2. Formování měděných dendritů (Při pokusu o nabití)

Díky.
Jen dotaz: ty 2 body jsou AI nebo osobní znalosti?
Sklony k tvorbě dendritů má lithium.
Takže měď v tomto funguje stejně?

K podivnemu chovani ma spousta kovu. Treba cinove whiskers jsou taky pecka. Jinak bych cekal, ze pokud se jakykoliv kov "rozpusti" do elektrolitu, a ma tendenci se pri nabiti zpatky vysrazet, tezko ovlivnis kde se to bude shlukovat. Vetsinou se to zacne dit na nejakem zarodku krystalu nebo necistote a mas to tam. Fungovat to bude vsude tam, kde se da pouzit elektrochemicke pokoveni. Baterie he3da se prave chlubili, ze maj nejaky specialni separator, co rust techto utvaru nepropichne.

[Valdano]

Baterie he3da se prave chlubili, ze maj nejaky specialni separator, co rust techto utvaru nepropichne.

Tady je odkaz na Patent k separátoru HE3DA a tady k tomu něco psal MEX v tématu o HE3DA.

[Radar]

A dnes ... 1 cyklus po absolutním srovnání..
Je vidět, že ty 2 články jsou víc nezbedné než zbytek, ale i že ty rozptyly jsou den ode dne menší a čas nutný pro balancing kratší.
Je vidět, že v běžném provozu, pokud baterie nedostane na absorbci klid a čas, je tento stav stěží dosažitelný, či spíš nedosažitelný...

Nedokážu si představit jak ty baterie (články) za dlouhý čas vypadají, pokud jsou osazeny slaboučkým balancerem, nedejbože bez něj ..

[TomHC]

Nabíjaj po 90% SoC a žiadny problém neuvidíš. A po mesiaci to daj zrovnať...

[Radar]

Snažím se to sledovat ze "studijních" důvodů. Hlavně teď v zimě. Je víc času. Půl roku na to nebyl ani čas, ani technické prostředky. Vyčítání z BMS do HA mám asi dva měsíce, celou dobu si to žilo svým životem ...
Říkal jsem si, že ty komerční FV systémy , povětšinou s HV bateriemi, mají nějaký naprogramovaný algoritmus pro tyto situace. Tu baterii podržet v absorbcí a srovnat, i když je energie v ní dostatek. Občas někdo píše dotazy, že mu hybrid bere nepochopitelně ze sítě... Zda to není třeba z tohoto důvodu. Sleduje na pozadí cyklicky TOP balancing a systém dává baterii čas ... (domněnka)