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Solución:
LiFePO4 vs LiIon vs LiPo
Algunas personas han comentado sobre las baterías de LiIon, pero la pregunta y esta respuesta son sobre las baterías de litio ferrofosfato / LiFePO4 que abreviaré en algunos lugares como LFP4. .
Estos están relacionados con las baterías LiIon y LiPo pero tienen grandes diferencias.
Es notable que, en comparación con LiIon y LiPo (que son químicamente similares), LFP4 tiene una matriz inactiva interna adicional en la que reside el litio. Esto reduce las densidades de energía de masa y volumen, pero también las libera de los modos destructivos de fusión, les da un ciclo de vida mucho más largo y una vida de calendario mucho más larga, menor capacidad, menor voltaje máximo, mejor temperatura de funcionamiento y rango de almacenamiento, mejor energía general eficiencia – y un costo total de vida por debajo o muy por debajo del de cualquier batería de plomo-ácido.
Las baterías LFP4 (LiFePO4) de 4 celdas son excelentes reemplazos de las baterías normales de plomo ácido de 12 V para automóviles, PERO es necesario prestar la debida atención al cuidado y la alimentación para lograr el ciclo muy largo y la vida útil del calendario que son capaces de hacer. Son mucho más “rentables para toda la vida” que cualquier celda de plomo-ácido en (probablemente) cualquier aplicación cuando se usan correctamente. Si se usan incorrectamente, morirán prematuramente y con un costo elevado.
Algunos fabricantes de pilas o baterías adecuadas para este uso son
Thundersky, Winston y SinoPoly
Hay otros que puedo enumerar, pero una búsqueda de esos nombres lo llevará al área correcta. Todas esas marcas comenzaron como Thundersky, pero ha habido separaciones del camino y se están produciendo litigios costosos.
Winston fabrica baterías de 12V y 4 celdas sin acceso a las conexiones entre baterías. Se afirma que sus tamaños de 40 Ah y 60 Ah se adaptan bien al uso automotriz. Sinopoly y Winston fabrican baterías de una sola celda en tamaños desde alrededor de 10 Ah hasta enormemente enorme_Ah y puede atarlas juntas según sea necesario. Actualmente estoy experimentando con 2 baterías SinoPoly 12v, 40Ah, cada una de las cuales comprende 4 celdas individuales de 40 Ah con flejes para producir un paquete físico. Una batería de 4 celdas de 12 V, 40 Ah es aproximadamente del tamaño de una batería Ford-Prefect y menos peso, pero equivale aproximadamente a la batería LA más grande que verá en un automóvil de 4 cilindros, por ejemplo.
SIN EMBARGO
Las afirmaciones de varios fabricantes de baterías se superponen pero no son idénticas, las especificaciones de carga son sospechosas, la duración de las reclamaciones varía según la ruta de ventas e incluso los vendedores de renombre no están de acuerdo. Las especificaciones de carga de la batería de Winston usan voltajes de punto final sospechosamente altos, más altos de lo que esperaría para LFP4 pero por debajo de LiIon, casi como si LiIon se ejecuta de manera súper conservadora para obtener un buen ciclo de vida. Los vendedores garantizan la mayoría de las marcas de celdas de 10 Ah + durante 5 o 10 años de uso sujeto a diversas condiciones y probablemente sujeto al uso de dispositivos electrónicos de gestión de carga / descarga. Los criterios para un monitoreo adecuado varían: muchos afirman que Vmax y Vmin son suficientes siempre que las tasas de carga y descarga de C estén dentro de las especificaciones, PERO un proveedor local exige un monitor de tipo medidor de gas y un corte de bajo voltaje. (Consideraría que el indicador de gas es excesivo y el corte o una protección similar esencial)
Voltaje de carga. Dado que la mayoría de los alternadores producen alrededor de 14 V voltios cuando se cargan, debería funcionar bien con la batería LiFePO4, ya que el voltaje máximo para ellos es de 3,6 V, lo que nos da poco espacio para la cabeza hasta 14,4 V (4 * 3,6 V = 14,4 V).
Algunos afirman que Winston LFP4 necesita una V más alta que la que proporcionan los sistemas de automóviles. Otros los usan independientemente.
SinoPoly está bien en voltajes de automóviles PERO …
El balance de celdas individuales se puede hacer con un BMS disipativo simple que descarga una carga excesiva al resistor.
Winston no puede equilibrar como selladas, pero afirma que las celdas magníficamente equilibradas están bien. Numerosos distribuidores los venden y dicen esto, pero al menos un sitio grande dice que no se deben usar para descargas profundas debido a esta incapacidad. Sería muy cauteloso. Hice una elección inicial de Winston / SinoPoly para ganar experiencia en base a este y extraños voltajes de Winston y compré SinoPoly, a pesar de las especificaciones aparentemente superiores de Winston.
Pero no tenemos la posibilidad de desconectar el alternador cuando la batería está cargada,
No empieces. Debe poder administrar su fuente de energía, Y es bastante fácil de hacer, pero si su sistema insiste en violar las especificaciones de la batería (lo que puede no ser el caso), no use LFP4.
así que aquí está la primera pregunta: ¿está bien mantener la batería LiFePO4 en carga flotante con un voltaje cercano al voltaje máximo de la batería? ¿O esto reducirá significativamente la duración de la batería?
Las opiniones varían
LFP4 pequeño: digamos <1 Ah a unos pocos Ah NO DEBEN flotar o mueren antes de tiempo.
Algunos fabricantes de baterías grandes LFP4 afirman que la flotación está bien.
No flotarás LiIon o LiPo o de lo contrario … y aunque LFP4 tiene diferencias, estoy incómodo.
Corriente de carga. Algunas celdas LiFePO4 se pueden configurar para que puedan absorber fácilmente toda la corriente de carga producida por el alternador. (asumiendo una salida de 70 A y 3 celdas 40152S en paralelo) Entonces, segunda pregunta: ¿Puede sobrecargar el alternador o los alternadores modernos son lo suficientemente inteligentes como para reducir el voltaje para evitar sobrecargas?
Esto se basa completamente en las especificaciones de la batería y el alternador. Las baterías tienen especificaciones claras. No los exceda. Si su batería NO tiene buenas especificaciones disponibles, no la compre.
Sin protección contra descarga excesiva. Actualmente no tengo idea de cómo tratarlo además de no dejar que se descargue por completo.
Esto es fundamental. Hay varias formas de hacer esto, pero una celda Ah grande LFP4 NO DEBE tomarse por debajo de 2,75 V. Si no puede estar SEGURO de eso, no los use. Cuestan demasiado y son demasiado livianos por volumen para hacer buenas anclas para botes.
Por lo que vale, he hecho flotar un paquete de baterías LiFePO4 de 10 Ah y 4 celdas que construí yo mismo a partir de celdas planas de 3,2 V, durante más de dos años, sin problemas. Lo he usado como energía de respaldo para una computadora Mini-ITX con una fuente de alimentación pico-PSU. El voltaje de entrada es de 14,5 V de una fuente de alimentación de 75 W de CC, y la batería proporciona un empuje adicional durante los breves momentos en que la computadora consume más que eso. La batería todavía funciona bien.
Por lo que entiendo: no es bueno cargar completamente la batería y luego mantener el voltaje. Esto se debe a que la disipación térmica de la resistencia de carga interna seguirá desgastando la capa de óxido necesaria en la batería. LiFePO4 es menos sensible a esto que LiPo, y flotar a niveles de voltaje más bajos causa menos de este problema que flotar al nivel máximo.
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