A que tensão carregar as células LiFePO4?


  • Estou a gostar muito deste debate :-)
    MRider
     
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  • Nota: Editei a mensagem anterior.

    Excelente informação aqui: (aconselho a ver velocidade 1,5x, ele fala devagar...)
    rnm
     
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  • rnm Escreveu:
    Jorge Rocha Escreveu:até valores altos (3,9 a 4,1)


    3,65V chega muito bem. Já agora, de onde vieram esses valores?

    Depois de alguns anos de trabalho com estas células e de as já ter apanhado em muitos tipos de estados com os mais variados tratos, posso começar a acreditar que não será completamente à toa que o fabricante recomenda na primeira carga, atingirem esse patamar tão alto. Tudo me leva a crer que dessa forma podemos obter um muito melhor balanceamento e um menor stress mesmo a tensões superiores a 3,60v.

    Digo isto mas sou o primeiro a acrescentar 1 célula a cada pack, para que o carregador eleve as tensões a um patamar mais baixo, para que nunca se elevem muito para além dos 3,50v.

    Imaginemos a situação inversa:
    Carregar um célula LiFePO4 durante os primeiros 1000 ciclos a apenas 3,40V. Depois tentar carregar essa mesma célula até aos 3,75v. O mais natural que possa acontecer é essa célula ficar tão stressada com os 3,75V que a faça começar em processo de auto descarga em forma de avalanche. Já me aconteceu isso e o resultado foi drástico, tendo que socorrer com a mangueira de jardim com água corrente para não deixar a mota pegar fogo.
    As células de que falo estavam há mais de 3 anos paradas, e por sinal, as que menor tensão atingiram no carregamento, foram aquelas que se manifestaram com maior auto-descarga, acabando por começar a avalanche...
    Pode não ter nada a ver uma coisa com outra, mas parece-me ver algum sentido em tudo o que já acompanhei desta química, não só neste exemplo mas em muitos outros.
    E quem sou eu para ir contra o que a maior parte dos fabricantes recomendam?...
    Jorge Rocha
     
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  • A pergunta do titulo do tópico é um tanto confusa, principalmente para quem não percebe muito do assunto...
    Mesmo assim vou tentar simplificar alguma informação para que quem tenha algumas bases possa compreender facilmente.
    Quando carregamos as LiFePO4 ou mesmo as outras químicas, podemos saber as suas especificações sem mesmo lermos suas características do fabricante.

    Carregar uma célula LiFePO4 com 0,5C (carregamento completo em 2 horas) pode estar dentro dos seus limites, mas também pode não estar... (vou exagerar para que se entenda)
    Pegando numa célula LiFePO4, mesmo que seja nova, e tentando carrega-la à temperatura ambiente numa noite da cidade da Guarda em pleno Inverno (-5ºC), mesmo que com os 0,5C, sua tensão irá ultrapassar dos 3,60V (que é quando atinge o patamar de stress) porque sua resistência interna é bastante alta e é onde se perde muita corrente. Este tipo de tratamento não ajuda nada a boa forma "física", ou melhor, química da célula, envelhecendo-a.

    Já num dia de Verão na mesma cidade (com +40ºC), sendo feito o mesmo carregamento a 0,5C, a célula só chegaria a valores de 3,60V quando já estivesse totalmente carregada. A esta temperatura a resistência interna é tão baixa que poderia ter um carregamento ainda mais forte sem qualquer stress. As perdas energéticas também seriam muito pequenas, ou quase nulas.

    Por tanto dou a minha resposta ao titulo do tópico:
    A tensão de carregamento nunca deverá ultrapassar dos 3,60V até que seja atingido os 99% de carga.
    A tensão de repouso para os 100% nesta química LiFePO4 e após 24h do término do carregamento, poderá ser ligeiramente superior a 3,35V(dependendo um pouco da temperatura ambiente e de sua auto-descarga)
    Conforme o MVS disse, pegando numa célula de 100Ah carregada com um dia de repouso e com 3,35V, a energia necessária para que seja atingidos os 3,60V não será mais de 0,5Ah (ou 0,5%).
    Jorge Rocha
     
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  • A pergunta do titulo do tópico é um tanto confusa, principalmente para quem não percebe muito do assunto...
    Mesmo assim vou tentar simplificar alguma informação para que quem tenha algumas bases possa compreender facilmente.
    Quando carregamos as LiFePO4 ou mesmo as outras químicas, podemos saber as suas especificações sem mesmo lermos suas características do fabricante.

    Carregar uma célula LiFePO4 com 0,5C (carregamento completo em 2 horas) pode estar dentro dos seus limites, mas também pode não estar... (vou exagerar para que se entenda)
    Pegando numa célula LiFePO4, mesmo que seja nova, e tentando carrega-la à temperatura ambiente numa noite da cidade da Guarda em pleno Inverno (-5ºC), mesmo que com os 0,5C, sua tensão irá ultrapassar dos 3,60V (que é quando atinge o patamar de stress) porque sua resistência interna é bastante alta e é onde se perde muita corrente. Este tipo de tratamento não ajuda nada a boa forma "física", ou melhor, química da célula, envelhecendo-a.

    Já num dia de Verão na mesma cidade (com +40ºC), sendo feito o mesmo carregamento a 0,5C, a célula só chegaria a valores de 3,60V quando já estivesse totalmente carregada. A esta temperatura a resistência interna é tão baixa que poderia ter um carregamento ainda mais forte sem qualquer stress. As perdas energéticas também seriam muito pequenas, ou quase nulas.

    Por tanto dou a minha resposta ao titulo do tópico:
    A tensão de carregamento nunca deverá ultrapassar dos 3,60V até que seja atingido os 99% de carga.
    A tensão de repouso para os 100% nesta química LiFePO4 e após 24h do término do carregamento, poderá ser ligeiramente superior a 3,35V(dependendo um pouco da temperatura ambiente e de sua auto-descarga)
    Conforme o MVS disse, pegando numa célula de 100Ah carregada com um dia de repouso e com 3,35V, a energia necessária para que seja atingidos os 3,60V não será mais de 0,5Ah (ou 0,5%).
    Jorge Rocha
     
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  • A pergunta do titulo do tópico é um tanto confusa, principalmente para quem não percebe muito do assunto...
    Mesmo assim vou tentar simplificar alguma informação para que quem tenha algumas bases possa compreender facilmente.
    Quando carregamos as LiFePO4 ou mesmo as outras químicas, podemos saber as suas especificações sem mesmo lermos suas características do fabricante.

    Carregar uma célula LiFePO4 com 0,5C (carregamento completo em 2 horas) pode estar dentro dos seus limites, mas também pode não estar... (vou exagerar para que se entenda)
    Pegando numa célula LiFePO4, mesmo que seja nova, e tentando carrega-la à temperatura ambiente numa noite da cidade da Guarda em pleno Inverno (-5ºC), mesmo que com os 0,5C, sua tensão irá ultrapassar dos 3,60V (que é quando atinge o patamar de stress) porque sua resistência interna é bastante alta e é onde se perde muita corrente. Este tipo de tratamento não ajuda nada a boa forma "física", ou melhor, química da célula, envelhecendo-a.

    Já num dia de Verão na mesma cidade (com +40ºC), sendo feito o mesmo carregamento a 0,5C, a célula só chegaria a valores de 3,60V quando já estivesse totalmente carregada. A esta temperatura a resistência interna é tão baixa que poderia ter um carregamento ainda mais forte sem qualquer stress. As perdas energéticas também seriam muito pequenas, ou quase nulas.

    Portanto dou a minha resposta ao titulo do tópico:
    A tensão de carregamento nunca deverá ultrapassar dos 3,60V até que seja atingido os 99% de carga.
    A tensão de repouso para os 100% nesta química LiFePO4 e após 24h do término do carregamento, poderá ser ligeiramente superior a 3,35V(dependendo um pouco da temperatura ambiente e de sua auto-descarga)
    Conforme o MVS disse, pegando numa célula de 100Ah carregada com um dia de repouso e com 3,35V, a energia necessária para que seja atingidos os 3,60V não será mais de 0,5Ah (ou 0,5%).
    Jorge Rocha
     
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  • Jorge Rocha Escreveu:Digo isto mas sou o primeiro a acrescentar 1 célula a cada pack, para que o carregador eleve as tensões a um patamar mais baixo, para que nunca se elevem muito para além dos 3,50v.

    Gosto desta técnica. Só preciso é ter atenção caso essa célula extra não esteja ligada ao BMS.

    Jorge Rocha Escreveu:A pergunta do titulo do tópico é um tanto confusa, principalmente para quem não percebe muito do assunto...

    Também concordo, por isso é houve algum "bate boca" com o MVS. Tal como escrevi antes, devemos falar "primeiro da tensão final desejada em uma célula, depois de como a obter e só no fim de como obter esse comportamento celular quando tiver n células em série."

    Jorge Rocha Escreveu: pleno Inverno (-5ºC), mesmo que com os 0,5C, sua tensão irá ultrapassar dos 3,60V (que é quando atinge o patamar de stress) porque sua resistência interna é bastante alta e é onde se perde muita corrente.

    Atenção: esta frase é verdadeira SE, e só SE, estivermos a carregar com uma fonte de corrente constante E sem limite de tensão.
    MAS, com um carregador normal (que dá 3,65V x número de células) e um bom BMS, a tensão por célula NUNCA passa os 3,65V. E sim, graças à grande resistência interna, entra pouca energia.

    Com a bateria abaixo dos 0ºC (a temperatura da bateria, não importa a temperatura ambiente) nunca se deve carregar a bateria, nunca! Em sítios frios em que o EV fica na rua, deve-se pôr a carregar imediatamente quando se pára. A bateria ainda vem quente do andamento, não há problema.
    Descarga podemos ir até aos -20ºC.
    rnm
     
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  • Já agora qual a vossa opinião sobre a instalação de células na posição horizontal ao alto ?
    MRider
     
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  • Gostei rmn, acrescentaste boa informação!

    Mrider, verifica que existe alguns exemplos com as células de lado ou mesmo deitadas, e que se comportam da mesma forma. Pode não haver exemplos com muitos anos mas para lá caminham.

    Enviado do meu GT-S7562 através de Tapatalk
    Jorge Rocha
     
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  • Falando de células prismáticas (agrupamentos de células "pouch"). A posição preferêncial será ao alto (I). De seguida e por ordem de preferência deitada sobre o lado menor (II) e por fim deitada sobre o lado maior (III). A posição invertida (IV) (terminais para baixo) é proibida.

    Existe uma grande diferença entre o uso ou não de BMS. Sem BMS a possibilidade da célula ventilar é muito maior (e consequente expulsão de electrólito devido á posição). Nunca as utilizaria deitadas.

    Para aplicações de descarga regular contínua muito acima dos 2C também não é boa ideia usá-las deitadas.

    Em meia dúzia de aplicações com BMS que monitorizo com algumas células na posição (III) ainda não consegui detectar qualquer diferença para as restantes na posição (I). Os anos e os kms vão passando. Se algo surgir de novo relativamente a esta situação reportarei.

    Fala-se que a posição (III) pode levar á eletrolyte starvation (privação de electrólito). O electrólito move-se habitualmente por capilaridade e não só (algumas células prismáticas permitem fazer ouvir o chocalhar do electrólito quando abanadas).

    As células cilindricas não têm posição preferencial.

    Este assunto prossegue com discusssão aqui.
    MVS
     
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