Akumulatory litowe
Akumulatory Litowe
Słów kilka o technologii akumulatorów Litowych.
Akumulatory litowe w powszechnym użyciu pokazały się w latach 90, czyli przeszło 100 lat po akumulatorach kwasowo-ołowiowych. Pierwotnie wykorzystała je firma SONY w swoim sprzęcie przenośnym. Dość szybko stały się popularne i dziś są stosowane powszechnie w elektronice użytkowej takiej jak: tablety, telefony, laptopy, aparaty fotograficzne, zabawki itp. Dziś ta technologia jest cały czas rozwijana i praktycznie funkcjonowanie bez akumulatorów Litowych jest niemożliwe. Istnieje wiele rodzajów baterii litowych, między innymi: Li-ion, Li-poly, LiFePo4, LTO itp.
Każdy z wyżej wymieniony akumulatorów ma swoje zalety i wady. Dwie najważniejsze kwestie to:
Ochrona ogniw/akumulatorów przed skrajnymi sytuacjami – całkowite rozładowanie, przeładowanie, zwarcie. Jest to podstawa każdego akumulatora Litowego. W tym celu stosuje się układ zabezpieczający – BMS. Jego zadanie polega na kontroli pracy akumulatora. Kontroluje napięcia na poszczególnych celach akumulatora, balansuje ogniwa do równych napięć, odcina zasilanie w przypadku zbyt niskiego/wysokiego napięcia oraz zwarcia. Tym samym sprawia, że eksploatacja baterii jest bezpieczna oraz utrzymuje parametry akumulatora w normie.
Ładowanie akumulatora – bezwzględnie należy stosować ładowarki dla danego typu akumulatora, bądź regulatory ładowania! Nie można do tego celu używać zwykłego prostownika samochodowego, alternatora czy też ładowania z silników zaburtowych. Spowodowane jest to procesem ładowania oraz różnymi napięciami ogniw litowych. Dla przykładu, pojedyncze ogniwo LiFePo4 ładujemy do napięcia 3,7V max, a wartość minimalna pracy wynosi 2,0V. Dla Li-ion wartości te wynoszą 4,2V max a rozładowujemy do 2,75V.
Li-ion / Lipoly – największa gęstość energetyczna W/kg, lekkie, duże prądy rozładowania sięgające nawet 30 krotności pojemności, wysokie napięcie pracy pojedynczego ogniwa -3,7V.
Wady: bardzo niestabilne w krytycznych momentach. To znaczy, potrafią się zapalić, wybuchnąć w momencie przeładowania, rozładowania poniżej dopuszczalnego poziomu, uszkodzenia mechanicznego. Ilość cykli ładowania / rozładowania około 500. Do tej wartości ogniwa utrzymują swoja pojemność na poziomie nie mniejszym niż 80% pojemności znamionowej.
LiFePo4 – (Akumulator litowo-żelazowo-fosforanowy)
Najbardziej stabilny rodzaj akumulatorów Litowych, nie palą się, nie wybuchają. Ilość cykli ładowania / rozładowania nie mniejsza niż 2000!, żywotność 10 lat. Duża gęstość energetyczna – jednak mniejsza niż w Li-ion W/kg. Prądy rozładowania na poziomie od 1C-10C (w zależności od rodzaju ogniw). Są ponad połowę lżejsze od akumulatorów kwasowo-ołowiowych. 100Ah/12V waży około 12,5kg. Nie posiadają efektu pamięci – można je swobodnie doładowywać. W odróżnieniu od akumulatorów kwasowych, w LiFePo4 nie występuje zjawisko zmniejszania pojemności wraz z prądem obciążenia. Mogą pracować w każdej pozycji. Nie wszyscy producenci podają w kartach katalogowych akumulatorów pojemność baterii względem obciążenia.
LiFePo4 vs Liion 12V a elektronika
Wielu sprzedawców wprowadza klientów w błąd, oferując akumulatory Li-ion 12V jako zamiennik dla akumulatorów kwasowych czy LiFePO4. Niestety jednak takie rozwiązanie nie jest zbyt dobre. Spowodowane jest to zakresem użytecznego napięcia pracy akumulatora Li-lion 3S (12V). Pakiet taki pracuje w zakresie 9-11,5V. Podczas pracy stabilne napięcie będzie oscylować w granicach 10,0-11V. Przy stosowaniu elektroniki typu – echosondy wędkarskie, silniki itp. napięcie pracy wynosi 10,5-13V. W związku z czym, pakiet 3S Li-ion po nieznacznym rozładowaniu, będzie miał napięcie poniżej 11V (przy 60-75% naładowaniu) i tym samym uniemożliwi pracę urządzeń! Dodając kolejne ogniwo i tworząc pakiet 4S – 14,4V, napięcie pracy może się okazać zbyt wysokie dla większości urządzeń. Sytuacja ta przestaje mieć miejsce dla wyższych napięć 24/36/48V.
Powszechnie przyjęta i stosowana jest zasada podawania magicznej liczby C20. W skrócie oznacza ona, że dana bateria jest w stanie oddać cała zmagazynowaną energię w czasie 20 godzin. I tu zaczynają się problemy, dla przykładu :
Akumulator trojan Pb 12V/100Ah waga 31kg (poniżej tabela z danymi producenta) odda całe 102AH w czasie 20H, w pięć godzin już tylko 85AH. Krótszych czasów np. 1 czy 2 godzin nie podano. Jednak patrząc na specyfikacje producenta, zapewne będzie to w okolicach 60-70 Ah. Tym samym przy dużych prądach tracimy nawet 1/3 pojemności! Warto zauważyć, że wzięty dla przykładu akumulator jest znanej i cenionej na całym świecie firmy. Gdzie komponenty i wykonanie jest na bardzo wysokim poziomie.
Kolejna kwestią jest praca i przeznaczenie akumulatora. Przede wszystkim akumulatory do pracy z dużymi prądami, głębokiego rozładowania – trakcyjne są DROGIE! Bardzo często cena takiego akumulatora 100Ah/12V oscyluje pomiędzy 1000zł-2000zł. Tańsze akumulatory są zazwyczaj tylko z nazwy trakcyjne…
Porównajmy zatem krótko akumulatory kwasowe do LiFePo4
Waga : 12V/100Ah Lifepo4 – 12,5kg vs kwasowe 12V/100Ah 31kg
Pojemność: LiFePo4 12V/100Ah C1 – 100AH vs kwasowe około 60-70AH
Pozycja pracy : LiFePo4 – dowolna vs kwasowe tylko ustalona
Żywotność : LiFePo4 nie mniej niż 2000 COD vs kwasowe 800
Zabezpieczenie: LiFePo4 – BMS vs kwasowe – BRAK
Akumulatory Litowe serii Standard.
Cechy:
– Akumulatory w hermetycznych obudowach.
– Terminale przyłączeniowe posiadają gwint wewnętrzny M8.
– Brak możliwości łączenia szeregowo celem podniesienia napięcia.
– Można łączyć równolegle, aby zwiększyć pojemność.
– Prąd rozładowania i ładowania 80A.
– Prąd rozładowania i ładowania 100A – tylko dla pojemności 100Ah i większych.
Akumulatory Litowe seria Standard BT.
Cechy:
– Posiadają wszystkie cechy serii Standard oraz komunikację Bluetooh dla systemu android oraz IOS.
Dzięki aplikacji na telefon / tablet pobranej ze sklepu Google Play, otrzymujemy następujące informacje: prąd rozładowania/ładowania w danej chwili, napięcie pakietu, pojemność pozostałą do wykorzystania.
Jest to bardzo wygodne rozwiązanie do monitorowania stanu baterii. Wystarczy włączyć aplikacje i mamy wszystkie niezbędne informacje. W akumulatorach Litowych, jedyną możliwością stwierdzenia stanu naładowania akumulatora, jest zliczenie zużytej energii. Można to realizować poprzez licznik DC (watomierz z funkcją licznika), bądź przy zastosowaniu BMS z Bluetooth. Rozwiązanie z licznikiem DC realizowane jest poprzez montaż bocznika w akumulatorze oraz wyświetlacza na obudowie. Spełnia to powierzoną funkcje, aczkolwiek większość tego typu wyświetlaczy nie jest wodoszczelna i obniża stopień ochrony szczelności akumulatora – IP. Tym samy, nie zaleca się do stosowania w warunkach zewnętrznych narażonych na deszcz, rozbryzgi wody, mgle.
Szanując czas i pieniądze naszych klientów, oferujemy tylko i wyłącznie BMS z funkcją bluetooth. Zyskujemy pełną szczelność i wygodę użytkowania.
Akumulatory Litowe serii PRO.
Cechy:
– Hermetyczne obudowy.
– Terminale przyłączeniowe z gwintem wewnętrznym M8.
– Można łączyć szeregowo celem podniesienia napięcia 12-48V!
– Można łączyć równolegle, aby zwiększyć pojemność.
– Prąd rozładowania i ładowania wynosi 100A – tylko dla pojemności 100Ah i większych.
– Prąd rozładowania i ładowania 86A – dla pojemności 86AH.
PRO BT
– Posiadają wszystkie cechy serii PRO oraz komunikację Bluetooh dla systemu android oraz IOS.
Ładowanie
Ładowanie akumulatora – należy stosować ładowarki dla danego typu akumulatora, bądź regulatory ładowania w przypadku pracy z instalacją fotowoltaiczną!
W momencie prób ładowania prostownikami/ładowarkami/regulatorami nie obsługującymi baterii LiFePO4, nie doładujemy akumulatora do 100%, bądź elektronika znajdująca się w środku (BMS) będzie odłączał akumulator.
Spowodowane jest to procesem ładowania oraz różnymi napięciami ogniw/pakietów litowych. Dla przykładu, pojedyncze ogniwo LiFePO4 ładujemy do napięcia 3,7V max, a wartość minimalna pracy wynosi 2,0V. Dla Li-ion wartości te wynoszą 4,2V max a rozładowujemy do 2,75V.
Końcowe napięcie ładowania dla akumulatora LiFePO4 w konfiguracji 4S (12,8V) musi być 14.6V. Spełnienie tego warunku oraz ograniczenia prądu w ostatnie fazie ładowania, zapewnia naładowanie do 100% pojemności.
NASZE AKUMULATORY Litowe – LiFePo4:
Jesteśmy oficjalnym importerem i dystrybutorem akumulatorów LiFePo4. Wszystkie akumulatory przez nas sprzedawane posiadają :
Certyfikaty CE
Karty katalogowe oraz instrukcje użytkowania
Zabezpieczenia BMS – chronią przed rozładowaniem, przeładowaniem, zwarciem
Do każdego akumulatora jest dedykowana automatyczna ładowarka LiFePo4 CC/CV – 10A/15A/20A (istnieje również możliwość zakupu akumulatora bez ładowarki)
Hermetyczne obudowy wraz z woltomierzem, a w niektórych modelach również z portem USB
Przeznaczone zarówno do pracy trakcyjnej jak i buforowej
Akumulatory są objęte gwarancją 24 miesięczną dla użytkowników prywatnych oraz 12 miesięczną dla firm
Każda sztuka przed sprzedażą jest sprawdzana na wysokiej klasy sprzęcie pomiarowym