Выбор химического состава литиевой батареи: литий-ионный (защищенный) или литий-железо-фосфатный (без защиты) Безопасность имеет решающее значение

Давайте начнем с очень важного момента: с литиевыми батареями термистор — хорошая последняя линия защиты, но вы, кажется, делаете его центром своих мыслей.

Если ваш термистор срабатывает на литиевой батарее исключительно из-за зарядки, вы можете подключить ее к звуковому сигналу, чтобы вы знали, что нужно начинать работу.

Не поймите меня неправильно: я полностью поддерживаю использование термистора во всем, что связано с огромным количеством энергии. Но с литиевыми батареями это не тот уровень безопасности, который был у NiCd/NiMH.

Гипербола в сторону, если литиевая батарея достаточно горячая, чтобы вызвать температурные ограничения зарядного чипа, ваши батареи уже разрушены. Если вы хотите безопасный потребительский продукт, независимо от типа лития, вам нужна соответствующая схема зарядки.

Если вы хотите, чтобы это был качественный продукт, сборка пакета из защищенных ячеек приведет к проблемам. Хотя отдельные элементы, скорее всего , не будут повреждены в течение срока службы, срок службы, вероятно, будет ограничен.

Когда отдельная ячейка переходит в режим защиты, она размыкает цепочку, в которой другие батареи все еще «активны». Существует ряд сценариев, когда производитель использует одноэлементные полевые МОП-транзисторы для защиты, что не окажет положительного влияния на ваши батареи или срок их службы.

Итак, если вы хотите серьезно относиться к себе, вам нужно правильно собрать рюкзак с соответствующей защитной доской. Если вы хотите быть действительно в безопасности, с отдельным блоком, подключенным к электронике, эта защита должна быть внутри блока, чтобы предотвратить короткие токи поврежденных проводов.

Это ставит любой выбор на ровном месте, поскольку защитные платы могут быть для вашего напряжения для любого химического состава, вам необходимо взвесить преимущества и недостатки каждого химического состава в соответствии с вашими индивидуальными потребностями.

LiFePO4 будет гораздо безопаснее от самовозгорания, даже при жестком замыкании, но не свято! Они все еще медведи, которых вы не должны намеренно тыкать. Хотя есть видеоролики, показывающие пневматическую вставку девятидюймового гвоздя в хорошо изготовленные фирменные элементы LiFePO4 без выпадения.

LiFePO4 также гораздо более устойчив к образованию так называемых дендритов на его литиевом электроде, что делает его менее чувствительным к кратковременному или слабому перенапряжению.

С другой стороны, LiFePO4 в большинстве случаев имеет допустимый ток разряда не более 3C и обычно рекомендуется при зарядном токе 0,5C. Конечно, в батареях на основе оксида лития-кобальта («Li-Ion») очень высокие типы разряда всегда будут иметь значительно меньший срок службы при этих токах.

LiFePO4 дороже (на данный момент) и имеет меньшую плотность хранения (на данный момент), и определить подходящего производителя в более доступных элементах все еще может быть сложно. Тот факт, что с самого начала уничтожить такую ​​ячейку сложнее, делает это еще сложнее при отправке образцов. То есть серая область намного тоньше, и если вы тестируете образцы, именно в этой серой области живут ваши точки данных.

Тем не менее, причина, по которой у меня есть до хрена качественного LiFePO4 и что они используются в автомобилях высокого класса, заключается в том, что они имеют явные преимущества, даже если вам нужна гораздо более высокая емкость для получения таких же высоких токов;

• Имеют меньшую скорость саморазряда
• На них немного меньше влияет пребывание в состоянии высокого или низкого заряда.
• Их можно безопасно разряжать при температуре ниже нуля (важный момент для автомобилей).
• Они содержат довольно разумное количество остаточной энергии ниже точки замерзания, 45–80% для LiFePO4 по сравнению с 0–35% для большинства LiIon. Где точное число зависит от температуры.
• Они имеют относительно ровную кривую разряда для большей части энергосодержания.
• Незначительное: их уровни напряжения совместимы со многими контроллерами типа ARM.

Все это говорит о том, что вы нигде не упоминаете о балансировке. Это также менее сложная задача с LiFePO4, но все же следует рассмотреть некоторый план поддержания баланса ячеек. Независимо от того, используете ли вы нижний баланс, верхний баланс, полный баланс или активный баланс, это ваш выбор. Для любой химии. Или вообще не балансировать, но опять же, срок годности заметно сократится.

Я думаю, что литий-железо-фосфатная система была бы более безопасной. Эти элементы используются в транспортных системах и более надежны, чем некоторые неспецифические «литий-ионные» (такие, которые периодически взрываются в ноутбуках).

Однако, если вы углубляетесь в этот уровень детализации, вам действительно нужно сесть и поговорить с инженерами по применению из потенциальных компаний-производителей аккумуляторов. Например, я разговаривал с разработчиками приложений из A123, от которых получил полезную информацию. Иногда им приходилось спрашивать инженеров на заводе и отвечать мне. Вот такие разговоры вам нужны.

Аккумуляторы очень сложны, и всего на этом уровне нет в таблицах данных.