Le batterie al litio a ciclo profondo sono fonti di energia preziose per applicazioni in camper, nautica, golf cart e per l'accumulo solare, perché non hanno effetto memoria e possono essere programmate per scaricarsi fino a zero energia e poi ricaricarsi fino alla capacità di 100%. Caricare una batteria è un'operazione molto scientifica, per cui è fondamentale capire come farlo in modo sicuro. La comprensione di alcuni dei più importanti consigli degli esperti vi aiuterà a prolungare la vita delle vostre batterie. Ecco una sintesi di numerosi suggerimenti per caricare correttamente una batteria al litio a ciclo profondo.
Carica più uniforme
La convinzione diffusa è che l'approccio migliore per aumentare la durata della batteria sia quello di caricarla il più lentamente possibile. Il nuovo studio di un'équipe californiana, pubblicato domenica sulla rivista Nature Materials, mette però in discussione questa convinzione. Il team deve effettuare ulteriori esperimenti. Sottoporranno gli elettrodi delle batterie a migliaia di cicli di carica e scarica, simulando un uso normale e valutando le prestazioni. I ricercatori hanno scoperto che caricare le batterie in modo più uniforme potrebbe aumentare la vita media di una batteria agli ioni di litio da pochi anni a circa dieci anni. Una carica più uniforme, sia rapida che lenta, comporta un minor riscaldamento localizzato, che potrebbe danneggiare la batteria.
Questa scoperta potrebbe aiutare, tra l'altro, i veicoli elettrici, che spesso necessitano di una carica di diverse ore. Se questo tempo potesse essere ridotto, i conducenti non sarebbero costretti a fare lunghe soste ai box quando viaggiano su lunghe distanze. Le batterie al litio a ciclo profondo hanno una tensione costante di 4,20 V/cella; pertanto, si raccomanda che durante la carica non si verifichi una carica di mantenimento; la batteria può rimanere nel caricatore.
- Carica rapida = 1 ora.
- Carica rapida = 3 ore.
Scegliere la carica giusta
Può sembrare che le scelte siano illimitate, ma selezionare il caricabatterie corretto potrebbe essere complicato. Considerate il tipo di batteria, la capacità e la potenza del caricabatterie.
Innanzitutto, è necessario determinare se la batteria è al piombo o al litio (NCM o Lifepo4). Quindi, prima di acquistare un caricabatterie, assicuratevi di controllarlo. Deve essere adatto al tipo di batteria che possedete. In caso contrario, le batterie si esauriranno e non saranno più in grado di ricaricarsi.
È necessario conoscere il valore nominale in ampere/ora (Ah) della batteria. (MAH per le batterie più piccole) Questi dati sono di solito accessibili sull'etichetta della batteria, che spesso si trova sul lato o sulla parte superiore della batteria. Se non riuscite a trovare le informazioni, contattate il produttore della batteria o visitate il suo sito web.
In linea di massima, il caricabatterie dovrebbe essere almeno pari a 10% della capacità in Ah della batteria. Ciò significa che una batteria da 100 Ah richiede un caricabatterie con un minimo di 10 ampere. È possibile aumentare l'ampere di carica della batteria se è necessario caricarla più rapidamente.
- Controllo dello stato di carica e di scarica.
- Controllo dello stato di carica.
Le batterie nelle applicazioni di energia rinnovabile sono tipicamente caricate su base giornaliera, con una carica regolata in corrente e tensione fornita alla batteria. Quando l'esposizione al sole varia o i pannelli solari e le batterie invecchiano, possono verificarsi situazioni che impediscono alle batterie di ottenere una carica completa. Di conseguenza, è necessario monitorare costantemente lo stato di carica e valutare lo stato di salute di ciascuna cella della batteria.
Poiché il SOC della batteria è un parametro importante che riflette le prestazioni della batteria, una stima accurata del SOC non solo protegge la batteria, previene il sovraccarico o la scarica e ne prolunga la durata, ma consente anche all'applicazione di implementare strategie di controllo razionali per raggiungere l'obiettivo del risparmio energetico.
I professionisti determinano il livello di carica di una batteria in percentuale. Ad esempio, una batteria che è stata sottoposta a stress per la maggior parte della giornata può avere una carica del 25 o 30 percento. Per determinare la tensione effettiva, utilizzare un voltmetro con la batteria scollegata dal sistema. Questa impostazione determina il tempo di carica dei componenti della batteria a ciclo profondo.
Essere informati sullo stato di carica è meno critico con un caricabatterie intelligente rispetto all'utilizzo di apparecchiature di ricarica standard. La parte "intelligente" del gadget identificherà la carica attuale e il momento migliore per effettuare il rabbocco.
Monitorare la profondità di scarico.
Sebbene le batterie agli ioni di litio non abbiano una "memoria della batteria" come i loro predecessori, la loro longevità è influenzata dalla quantità di scarica. Secondo una ricerca, la carica di una batteria standard agli ioni di litio a 50% di scarica aumenterebbe la sua durata di 50% rispetto allo scaricamento completo. La ricarica dopo una scarica di appena 25% ha portato a una durata superiore di 67% rispetto alla scarica completa.
Impostare un timer
Quando la batteria è in carica, è necessario impostare un timer per l'intero processo. Il sovraccarico delle batterie ha un impatto negativo sulle loro prestazioni. Ne riduce la capacità.
Alcuni tipi di batteria necessitano, o possono utilizzare, un timer per disattivare l'elettricità di carica a un'ora specifica, spesso al termine della carica. Altri tipi di batterie non tollerano il sovraccarico, i danni (diminuzione della capacità, riduzione della durata di vita), il surriscaldamento o addirittura l'esplosione. Il caricabatterie può includere circuiti di sensori di temperatura o di tensione, nonché un controller a microprocessore, per regolare in modo sicuro la corrente e la tensione di carica, identificare lo stato di carica e spegnersi al termine del ciclo di carica.
I grafici online offerti dal produttore della batteria e del caricabatterie possono aiutare a calcolare questa sessione temporizzata in modo rapido e semplice.
Evitare le temperature estreme
Il processo di carica è più delicato di quello di scarica e occorre seguire particolari precauzioni. Sebbene le batterie possano funzionare a un'ampia varietà di temperature, non è consentito caricarle in queste circostanze. Il freddo estremo e il calore eccessivo non sono ottimali per la carica; al contrario, la batteria deve essere portata a una temperatura normale durante la carica. Tenere la batteria e il caricabatterie al riparo dal caldo o dal freddo, l'ideale è la temperatura ambiente. Quando la temperatura è troppo alta o troppo bassa, i tempi di ricarica possono variare. La batteria subisce un impatto irreversibile anche a causa di un tempo di carica più breve rispetto al passato.
Evitare il freddo estremo
Le batterie agli ioni di litio possono essere caricate rapidamente da 5°C a 45°C (da 41°F a 113°F). La corrente di carica si riduce al di sotto dei 5°C e la carica non è possibile a temperature di congelamento a causa della ridotta velocità di diffusione sull'anodo. Durante la carica, la resistenza interna della cella crea un piccolo aumento di temperatura che compensa parte del freddo. Quando le batterie sono fredde, la loro resistenza interna aumenta, aumentando notevolmente i tempi di ricarica. Molti utenti di batterie non sanno che le batterie agli ioni di litio di tipo consumer non possono essere ricaricate a temperature inferiori a 0°C (32°F). Anche se il pacco sembra caricarsi correttamente, durante una carica al di sotto del freddo può formarsi una placcatura metallica di litio sull'anodo. Questo fenomeno è permanente e non può essere rimosso con un ciclo di ricarica. Le batterie contenenti placcature di litio hanno maggiori probabilità di guastarsi se sottoposte a vibrazioni o ad altre situazioni difficili. I caricabatterie avanzati (Cadex) evitano di caricare le batterie agli ioni di litio al di sotto dello zero. Si stanno compiendo progressi per caricare le batterie agli ioni di litio a temperature inferiori allo zero. La ricarica è possibile con la maggior parte delle batterie agli ioni di litio, ma solo a livelli di corrente molto bassi. Secondo alcuni studi, a -30°C (-22°F), la velocità di carica consentita è di 0,02C. Con una corrente così bassa, il tempo di carica supererebbe le 50 ore, il che è considerato impraticabile. Tuttavia, esistono ioni di litio specializzati che possono caricarsi a una velocità inferiore a -10°C (14°F).
Evitare il caldo estremo
Sembra che gli ioni di litio funzionino bene ad alte temperature, ma l'esposizione prolungata al calore ne riduce la durata. La carica e la scarica ad alte temperature possono produrre gas, che possono causare lo sfiato di una cella cilindrica e il gonfiamento di una cella a sacchetto. Molti caricabatterie non consentono la ricarica oltre i 50°C (122°F). Alcune batterie particolari, come quelle utilizzate nelle apparecchiature chirurgiche, vengono sterilizzate in autoclave a 137°C (280°F) per un massimo di 20 minuti. La perdita di capacità alle alte temperature è direttamente proporzionale allo stato di carica (SoC).
Yibai Energy è pronta ad aiutarvi nell'acquisto e nella ricarica delle batterie agli ioni di litio. Le batterie sono i componenti più importanti di qualsiasi camper, moto d'acqua, carrello da golf o sistema di accumulo solare. Per qualsiasi domanda sulle batterie, vi invitiamo a contattateciIl nostro specialista di batterie risponderà e aggiornerà le scelte di alimentazione, fornendo l'energia costante di cui ha bisogno.
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