LiFePO4 電池は、正極材料としてリン酸リチウムイオン (LFP) を使用する充電式電池の一種です。この技術は、安全性の向上、比エネルギー密度の向上、電圧出力の向上など、従来の鉛酸やニッケルベースの化学反応に比べて多くの利点をもたらします。ただし、不適切な充電はバッテリーの損傷、寿命の短縮、さらには安全上の問題を引き起こす可能性があります。この記事では、Bely がリチウム電池の充電の適切な手順に関するガイダンスを提供し、理解を深め、最適な電池使用率を確保します。

リチウム専用の充電器を使用する

リチウム専用充電器を使用すると、正確な電圧と電流の制御、自動充電終了、バランシング技術、温度監視、BMS システムとの互換性を備えた、LiFePO4 バッテリーを効率的かつ安全に充電できます。これらの機能はバッテリーの性能を維持し、全体的な寿命を延ばすのに役立つため、このような充電器は LiFePO4 バッテリーの充電に強く推奨されます。

リチウム電池充電器は、充電プロセス中にいくつかの異なる動作をする可能性があります。まず、充電器は電流の流れを一定に保つために電圧を着実に増加させることができます。これは充電プロセスの最初の段階であり、通常はバルク充電段階と呼ばれます。この段階では、充電器は印加電圧を調整してバッテリーに最大電流を供給します。

バルク電圧に達すると、充電器は吸収充電ステージと呼ばれる第 2 ステージに入ります。吸着中、充電器は吸着電圧と呼ばれる一定の電圧を印加します。バッテリーの開回路電圧が吸収電圧に近づくと、電流の流れはゼロまで着実に減少します。この時点で、バッテリーは完全に充電されています。

定電流 (CC) 充電

一定の充電電流により、充電中に電圧が継続的に増加し、最大値に達します。電圧(14.6V)。 LiFePO4 (リン酸鉄リチウム) バッテリーの推奨充電電流は、特定のバッテリーのサイズと用途によって異なります。急速充電による過熱はバッテリーに悪影響を及ぼす可能性があるため、LiFePO4 バッテリーの充電電流を 0.5C 未満に保つことをお勧めします。ただし、バッテリーの電流制限は 1C 以上です。

定電圧 (CV) 充電

定電圧、電流はゆっくりと 0.05C 以下まで減少します。 LiFePO4 バッテリーの充電電圧は、25℃で 14V ～ 14.6V、つまり 1 セルあたり 3.5V ～ 3.65V が推奨されます。最も推奨される充電電圧は 14.4V、つまりセルあたり 3.6V です。セルあたり 3.65V と比較すると、容量はわずかしか減少しませんが、サイクル数は大幅に増加します。

バッテリーの SOC (充電状​​態) は、バッテリー パックの総容量を超えて放電できる残りの容量を示すことができます。バッテリーが充電されると、電圧が上昇します。バッテリー電圧が高いほど、バッテリーは満杯になります。正確な結果を得るには、測定前にバッテリーを少なくとも 4 時間停止させておく必要があります。

充電温度

LiFePO4 バッテリーの充電温度範囲は 0℃ ～ 55℃です。理論上、0℃以下での充電は推奨されません。ただし、0℃以下で充電するとリチウムイオンが結晶化し、実効容量が低下します。

Belyバッテリーは、強力な加熱フィルムを統合した高度なタイプの低温LiFePO4バッテリーを備えており、可能な限り最高の効果と効率を備えており、約-30℃で充電できます。 BMS はバッテリー内部を 5 ～ 10℃ に加熱するように制御し、バッテリーの充電を可能にしました。 0℃以下で充電しようとするとヒーターシステムが自動的に作動し、不要になると自動的に停止します。

LiFePO4 バッテリーの並列充電

並列接続を行う前に、各バッテリーを個別に充電することをお勧めします。充電後、数時間後に電圧計を使用して各バッテリーの電圧をチェックし、並列接続する前に互いの電圧が 50mV (0.05V) 以内であることを確認してください。この手順により、バッテリー間の不均衡の可能性が最小限に抑えられ、システムのパフォーマンスが向上します。

LiFePO4 バッテリーを直列で充電する

LiFePO4 バッテリーを直列で充電する場合、充電プロセス中に各バッテリーの電圧のバランスを取り、性能の低下や寿命の短縮につながる不均衡を防ぐことが重要です。直列接続する前に、各バッテリーを個別に充電し、電圧をチェックして互いの電圧が 50mV (0.05V) 以内であることを確認することをお勧めします。充電コントローラーにセルバランシング機能が備わっていることを確認するか、別のセルバランサーを使用して各バッテリーが同じ量の充電を受けるようにしてください。

ソーラーパネルによるLiFePO4バッテリーの充電

太陽エネルギーによる LiFePO4 バッテリーの充電は、環境的および経済的利点によりますます人気が高まっています。ただし、ソーラーパネルでバッテリーを直接充電することはお勧めできません。ソーラーパネルの出力電圧と電流は太陽光の強さと角度によって変化し、LiFePO4バッテリーの充電範囲を超えて過充電または充電不足が発生し、バッテリーに影響を与える可能性があるからです。バッテリーの性能と寿命。したがって、ソーラー パネルを安全に使用して LiFePO4 バッテリーを充電するには、ソーラー パネルとバッテリーの間に充電コントローラーを追加する必要があります。ここでは、ソーラーパネルを使用して LiFePO4 バッテリーを充電する方法の概要を示します。

1. 互換性のあるソーラー パネルを選択します。最初のステップは、LiFePO4 バッテリーの電圧と容量の要件と互換性のあるソーラー パネルを選択することです。メーカーの仕様を確認して、ソーラー パネルがバッテリーの充電に必要な電圧と電流を提供していることを確認してください。

2. チャージ コントローラーを LiFePO4 バッテリーに接続します。ソーラー パネルをチャージ コントローラーに接続した後、チャージ コントローラーを LiFePO4 バッテリーに接続します。接続がしっかりと行われていることを確認し、製造元の指示に従ってください。

3. ソーラー パネルを充電コントローラーに接続します。充電プロセスを調整するには、ソーラー パネルを充電コントローラーに接続する必要があります。充電コントローラーは過充電を防止し、充電速度を制御して安全で効率的な充電を保証します。

4. 充電プロセスを監視する: 充電プロセス中は、バッテリーの電圧、充電速度、温度を定期的に監視します。温度が推奨レベルを超えて上昇した場合は、過熱を避けるために充電速度を下げるか、充電プロセスを一時停止してください。

5. ソーラーパネルを取り外します: バッテリーが完全に充電されたら、バッテリーを損傷する可能性のある過充電を防ぐために、ソーラーパネルを充電コントローラーから取り外します。

発電機を使用した LiFePO4 バッテリーの充電

屋外活動中や遠隔地など、電力へのアクセスが制限されている状況に陥った場合、発電機は LiFePO4 バッテリーを充電するための優れたソリューションとして機能します。ただし、発電機の充電電圧と電流と LiFePO4 バッテリーの仕様との互換性を確保することが重要です。発電機が DC 出力をサポートしている場合、バッテリーと発電機の間に DC-DC 充電器を組み込む必要があります。

結論

適切な充電は、最適なパフォーマンスを確保し、LiFePO4 バッテリーの寿命を延ばすために非常に重要です。推奨される充電手法に従い、充電の進行状況を監視し、リチウムイオン専用または調整可能な充電器を使用することで、LiFePO4 バッテリーの利点を最大限に活用できます。過充電を避け、バッテリーを保管するときは部分的な充電状態を維持し、充電の推奨事項についてはメーカーの指示を参照してください。これらのベストプラクティスを実践すれば、LiFePO4 バッテリーの優れた性能と寿命を今後何年にもわたって楽しむことができます。