Cosa hè a corrente di carica?
U Cliente si prisenta cù una scheda specifica chì dumanda s'ellu pò carricà à 1C. Poi. Ma 1C hè un tettu, micca una ricunniscenza. Parechje persone ùn anu micca questa distinzione, o l'acquistenu, ma ùn importa micca. Finu à chì a bateria mori prima è qualchissia hà da spiegà ciò chì hè andatu.
U currente di carica hè quantu veloce spinghje l'electricità in a batteria. Ampere. Fighjendu amps solu hè inutile, avete bisognu di vede a relazione cù a capacità . 100Ah batteria à 100A hè 1C, teoricamente piena in una ora. A 50A hè 0.5C, duie ore. Una cellula 18650 valutata à 2600mAh, 0.5C significa 1.3A. C-tariffa hè un modu standard di l'industria per paragunà batterie di diverse dimensioni in uguali.
A maiò parte di e batterie di lithium facenu bè à 0.5C per l'usu di ogni ghjornu. Avemu fattu e batterie di carrelli elevatori abbastanza longu per vede un saccu di pacchetti uccisi da a carica 1C. Ùn dicendu micca chì 1C ùn pò micca travaglià, à cortu termine hè bè, ma dopu à quattru o cinque centu ciculi a diferenza si mostra. I pacchetti di 0.5C sò sempre forti, quelli di 1C anu digià cadutu a capacità. Pudete spiegà a chimica tuttu ciò chì vulete, a ghjente ùn crede micca finu à vede i dati da a so propria flotta.
Perchè succede questu? L'ioni di litiu anu bisognu di intercalà in i strati di grafite nantu à l'anodu quandu si carica. A currente troppu altu, l'ioni ùn ponu micca allineà abbastanza veloce per entra, si accumulanu in a superficia cum'è lithium metallicu invece. Lithium metallicu cresce in dendrites, pokes through the separator, short circuit intern, runaway termale. Incidenti di fabbrica di batterie facenu a nutizia ogni pochi mesi avà. Cause multiple di solitu, ma i prublemi di carica si prisentanu in l'analisi di a causa radica più spessu chè i pruduttori piacenu ammette.
A carica di a batteria di lithium hà trè fasi.
Tutti in l'affari sanu questu, ma micca tutti prestanu attenzione à tutti i trè.
Pre{0}}carica
Tensione sottu 3V, ùn pudete micca chjappà cù u currente pienu. A struttura di u materiale di l'anodu diventa instabile dopu una scarica profonda, furzendu a corrente in causa danni irreversibili. Pre-tappa di carica usa circa 10% di u currente normale, torna lentamente a tensione. Forse 0.05C finu à chì a tensione si ricuperà sopra u limitu. Un saccu di caricatori economici saltanu completamente. A batteria si trova tuttu l'inguernu in un magazzinu senza riscaldamentu, a tensione scende à 2-puntu-qualcosa, vene a primavera è qualcunu l'attacca direttamente à piena corrente. Sei mesi dopu, i prublemi cumincianu à vede. Avemu vistu stu mudellu ogni annu da i clienti di u nordu. Stessa conversazione, listessu risultatu.
Corrente Custante
A tappa di a currente constante face u pesu pesante. A currente resta fissa mentre a tensione scala, 0.5C vi porta à circa 80% in menu di duie ore. Questu hè induve a maiò parte di l'energia entra. Ùn ci hè micca assai per spiegà sta parte, funziona a manera chì aspittàva.
Tensione constante
U stadiu di tensione constante hè ciò chì a ghjente piace à saltà. Dopu chì a tensione tocca u tettu -4.2V per cellula per i chimichi ternarii cum'è NMC, 3.65V per a corrente LFP hà da diminuisce da sè stessu. A tensione si mantene ferma, a corrente scende mentre a cellula si avvicina piena, terminazione à circa 0.01C. Per quellu 2600mAh 18650 chì significa circa 26mA à a fine. Sta tappa dura circa una ora. Quandu fighjate u clock è avete bisognu di u carrettu elevatore torna nantu à u pianu, sta fasi hè tagliata. U risultatu hè o 10-15% sottucarcatu o si enfasi di u catodu chì prova di furzà più capacità.
Fattore di temperatura
A temperatura cambia e cose. L'elettrolitu friddu hè viscosu, i ioni ùn si movenu micca bè. U stessu 0.5C chì funziona bè à a temperatura di l'ambienti pò causà lithium plating sottu u freezing. L'applicazioni di magazzini frigoriferi è frigoriferi necessitanu batterie cù sistemi di riscaldamentu integrati. Riscalda e cellule à almenu 5 gradi prima di accettà a corrente di carica. I clienti pensanu chì u riscaldamentu hè un costu inutile finu à chì e batterie mori prima. Allora venenu à dumandà perchè nimu li hà avvistatu. Li avemu avvistatu. A spec sheet dice intervallu di temperatura operativa per una ragione.
LFP gestisce l'abusu megliu cà ternariu, parte di perchè dumina in a manipulazione di materiale avà. Alcune cellule classificate per una carica di 15C. Pò manighjà ùn significa micca chì deve fà. Avemu eseguitu teste di paragone, 1C vs 0.5C ricarica à longu andà, dui anni di ciclismo equivalenti. A diffarenza di capacità era 8-12% sicondu a temperatura cuntrullata bè. Ùn hè micca catastròficu, ma sò soldi veri quandu cercate i costi di rimpiazzamentu di a flotta.
Periculu Operativu
Un altru prublema chì vene constantemente hè l'adattamentu di u caricatore. U caricatore 0.5C custruitu per 200Ah produce 100A. Scambià in una batteria di sustituzione 100Ah è di colpu site à 1C, sì avete intesu questu o micca. Succede tuttu u tempu durante l'aghjurnamenti di l'equipaggiu è a sostituzione di a bateria. Nimu verifica se u caricatore hè sempre appruvatu per u novu pacchettu. A batteria funziona bè finu à chì ùn hè micca.
Ci hè un dettu in l'affari di a batteria di carrelli elevatori, u costu di a batteria hè u 30% di tuttu u camion. OSHA hà rigulamenti specifichi per e zone di carica, 1910.178, requisiti per a ventilazione di l'idrogenu, stazioni di lavaggio d'occhi, manipolazione di spill acid. L'era di piombu -acidu era ubligatoriu perchè l'accumulazione di gas di l'idrogenu durante a carica hè splussiva. L'era di Lithium u prublema di l'idrogenu si n'andò, ma u risicu di runaway termale appena cambiatu di forma. Periculu sfarente, hà sempre bisognu d'attenzione.
A corrente di carica hè solu un numeru nantu à a scheda specifica. Dopu hè quantu dura a vostra bateria è se qualcosa va male prima ch'ella duveria. Ottene a selezzione ghjustu quandu specifichi l'equipaggiu, più prezzu di rimpiazzà e batterie dopu chì i prublemi si prisentanu.
