Cuidados a ter com baterias LiFePO4
Enviado: 22 out 2014, 16:47Jorge Rocha Escreveu:Eu também ando nessas motas, e sei que quando as células já não estão em muito bom estado, os 40A é uma corrente alta para um pack que andou 25.000Km com apenas 40Ah ThunderSky, e que a partir daí se juntou um pack de 15Ah Wina.
Aqui em terras planas de Aveiro, andei com a Predator do Mumia, tinha ela ainda nem 6.000Km, e ao ir para o trabalho a 15Km de casa (10 na A25), portava-se muito bem em velocidades de 90Km/h. Mas depois, com a diminuição das temperaturas da noite (trabalhava por turnos), ao sair do trabalho parece que tinham retirado metade das baterias, por tão vagarosa que ficava. Ao entrar na A25, tinha que me encostar na berma, pois se acelera-se mais do que os 40Km/h, o controlador cortava por tensão baixa aos 68V. E vinha sempre a controlar até chegar a casa.
Por saber que a mota iria levar novas baterias, nem me pesou muito na consciência, pois poderia andar com a mota mais devagar para que não baixasse tanto sua tensão. Sempre poderia vir a 20Km/h até casa, mas depois de 12 horas seguidas de trabalho, já queria era chegar a casa o quanto antes e dormir.
Acabei por desenvolver algumas técnicas para diminuir esse efeito:
Isolar muito bem o pack de forma a que não arrefeça tão rapidamente.
A colocação de resistências de aquecimento como "piso radiante" nas baterias.
Fazer sempre bons dimensionamentos em KWh para o veiculo em função de sua potencia.
Recomendar o andamento a velocidades que não exijam tanto consumo de energia (65Km/h para uma Predator de 60Ah).
Fazer uma boa rodagem às baterias, tendo em conta os suaves carregamentos e descargas lentas.
Abri este tópico para não se continuar em off-topic no DB do XaYu.
Como sabes Jorge tenho um profundo respeito por ti e pelo teu trabalho a quem os clientes de VEs em Portugal muito devem. Nada disto é pessoal estamos aqui a discutir assuntos técnicos. Não estou de acordo com o que escreveste acerca deste tipo de baterias.
Nos dias de hoje já existe muito pouco para descobrir acerca de como tratar correctamente esta química.
Eis a verdade nua e crua:
A esmagadora maioria das instalações de packs LiFePO4 em scooters estão a trabalhar fora de especificações em Portugal.
Isto é razão para dizer que a química é desadequada ou o fabrico das células deficiente? Não.
Significa simplesmente que o produto está a ser utilizado de forma desadequada.
Vamos concretizar:
Já temos um tópico sobre a que tensão carregar as baterias LiFePO4 onde volto a agradecer a colaboração do rnm pelo seu importante contributo.
O BMS de origem das Predator e o Signalab BMS cortam o carregador cerca dos 3,95V por célula e voltam a ligar aos 3,80V. Quando o pack está em balanceamento as células mais altas passam horas nestas tensões porque as correntes de balanceamento para os 3,65V são baixas.
Hoje sabe-se que a exposição sistemática (diária no caso dos utilizadores frequentes) a valores de tensão superiores a 3,75V durante a carga provoca o plating acelerado dos eléctrodos da célula. Esta desenvolve fenómenos de aumento de resistência interna precoce que conduzem precocemente o pack a uma situação de utilização deficiente.
Alguém pode dizer:
Mas nas datasheets das Winston (amarelinhas) está lá escrito:
Maximal Charge Voltage: 4V (The cells is damaged if voltage exceeds this level)
Mas não está lá escrito o que acontece entre os 3,75V e os 4,0V. E infelizmente não acontece nada de bom.
Se consultarem as datasheets (bem mais fidedignas) das Sinopoly, Wina, CALB e GBS está lá:
Charging cut-off voltage: 3,7V (The cells is damaged if voltage exceeds this level)
Alguém pode ainda dizer:
Mas baixei a tensão do carregador ou coloquei mais uma célula em série para a tensão individual das células não subir tanto.
Isto seria útil se elas chegassem á tensão superior de balanceamento todas ao mesmo tempo o que raramente é o caso habitual.
Alguém pode argumentar:
Mas eu fiquei a olhar para as células durante uma carga particular com um multímetro e pareceu-me tudo bem.
Eu respondo. Tenham juízo e arranjem algo de útil para fazer. Só pode ficar satisfeito com isto quem nunca estudou a fundo estes assuntos. Como se diz em Portugal: Uma vez não são vezes...
Ainda esta semana o Pedro me telefonou preocupado com evidencias deste comportamento no pack de 70Ah do ICEMAN (Predator Prestige).
O facto do pack estar protegido com um BMS não significa rigorosamente nada se o BMS estiver projectado de raiz para fazer asneiras. Mediante o exposto não utilizar BMS acho que nem merece comentários.
Esta é uma das principais razões para o envelhecimento precoce de muitas células dos packs LiFePO4 a circular.
Já falei inúmeras vezes sobre estes assuntos neste e noutros fóruns. Não costumo por nomes nos produtos por uma questão de elegância quando faço estes comentários. Mas quando um cliente cuidadoso pergunta o que fez de errado e nas respostas só vejo chorrilhos de disparates é altura de por os pontos nos is.
O que é que o cliente fez de errado?
Resposta: Simplesmente ligou o carregador á tomada e o setup instalado não permite fazer cumprir as correctas especificações de utilização das células.
De uma forma ou de outra esta razão sempre esteve relacionada com os packs que me cruzei que apresentavam problemas e foram muitos.
Este processo de "plating" dos eléctrodos da célula é irreversível, cumulativo e tende a acelerar ele próprio o envelhecimento.
O pack LiFePO4 ficar parcialmente descarregado á espera do melhor período do bi-horário não tem qualquer consequência. Se o pack tiver de ficar sem uso por vários meses é até conveniente que fique a meia carga (estado habitual de fornecimento das células por parte do fabricante). Isto se o setup não tiver consumos constantes parasitas como em muitos casos.
Utilizações destas células prismáticas mais populares dentro dos limites até 1.5C são de uma forma geral seguras num país com um clima temperado como o nosso. Já fui muito criticado noutro fórum por revelar estas limitações que sempre implementei e foram na altura classificadas de castradoras. 99A contínuos num pack de 66Ah (ex: GBS) já permite uma utilização interessante da scooter em auto-estrada.
Quando se instalam células novas em paralelo para efectuar um aumento de capacidade (autonomia) num pack já usado é necessário fazer profundos testes individuais a cada uma das células usadas para determinar a sua capacidade total, resistência interna e curva de descarga. Caso contrário não existe forma de prever ou controlar como se vai dividir entre si a corrente de descarga nas duas células colocadas em paralelo (usada e a nova geralmente mais pequena e débil). A inobservância deste procedimento pode resultar na rápida destruição das novas células mais pequenas por violação sistemática do limite superior da corrente de descarga.
Em jeito de conclusão é bom interiorizar que se pegarem num multímetro e analisarem a fase final do processo de carga e medirem valores de tensão superiores a 3,75V numa célula LiFePO4 disparem as campainhas de alarme.
Em quase todos os encontros quando se pega num multímetro tenho-me apercebido destas situações de forma mais ou menos corrente pelo canto do olho.