Mi az a töltőáram?
Az ügyfél megjelenik egy adatlappal, és megkérdezi, hogy tölthetnek-e 1C-on. Megteheti. De az 1C plafon, nem ajánlás. Sokan nem kapják meg ezt a megkülönböztetést, vagy megkapják, de nem törődnek vele. Amíg az akkumulátor korán le nem merül, és valakinek meg kell magyaráznia, hogy mi történt.
A töltőáram az, hogy milyen gyorsan tolja az áramot az akkumulátorba. Amper. Önmagában az erősítőket nézni hiábavaló, látni kell a kapcsolatot a kapacitással. 100Ah akkumulátor 100A mellett 1C, elméletileg egy óra alatt megtelik. 50A-nél ez 0,5C, két óra. Egy 18650-es cella 2600 mAh névleges kapacitással, 0,5 C 1,3 A-t jelent. A C-arány az iparágban szabványos módszer a különböző méretű akkumulátorok egyenlő alapon történő összehasonlítására.
A legtöbb lítium akkumulátor 0,5 C-on is jól működik napi használatra. Elég régóta gyártunk villástargonca-akkumulátorokat ahhoz, hogy lássunk, hogy rengeteg csomag pusztul el az 1C töltés miatt. Nem mondom, hogy az 1C nem működik, rövid távon rendben van, de négy-ötszáz ciklus után látszik a különbség. A 0,5 C-os csomagok még erősen futnak, az 1C-esek már csökkentik a kapacitást. Elmagyarázhatja a kémiát, amit csak akar, az emberek nem hiszik el, amíg nem látják a saját flottájuk adatait.
Miért történik ez? Töltés közben a lítium-ionoknak be kell épülniük az anódon lévő grafitrétegekbe. Az áram túl nagy, az ionok nem tudnak elég gyorsan sorba kerülni, hogy bejussanak, hanem fémes lítiumként halmozódnak fel a felszínen. A fémes lítium dendritté nő, áthatol a szeparátoron, belső rövidzárlat, termikus kifutás. Az akkumulátorgyári incidensek néhány havonta jelennek meg a hírekben. Általában több oka is van, de a töltési problémák gyakrabban jelennek meg a kiváltó ok elemzésében, mint ahogy azt a gyártók beismerik.
A lítium akkumulátor töltésének három szakasza van.
A szakmában mindenki tudja ezt, de nem mindenki figyel mindháromra.
Elő-feltöltés
Feszültség 3V alatt, teljes árammal nem tudod eltalálni. Az anód anyagszerkezete a mélykisülés után instabillá válik, az áramerősség visszafordíthatatlan károsodást okoz. Az előtöltési fokozat a normál áram körülbelül 10%-át használja fel, és lassan visszahozza a feszültséget. Talán 0,05 C, amíg a feszültség vissza nem tér a küszöbérték fölé. Sok olcsó töltő ezt teljesen kihagyja. Az akkumulátor egész télen ül egy fűtetlen raktárban, a feszültség 2-pontra esik, jön a tavasz, és valaki teljes árammal bedugja. Hat hónappal később megjelennek a problémák. Ezt a mintát minden évben látjuk az északi vásárlóktól. Ugyanaz a beszélgetés, ugyanaz az eredmény.
Állandó áram
Az állandó áramfokozat elvégzi a nehéz emelést. Az áram állandó marad, miközben a feszültség emelkedik, a 0,5 C-kal kevesebb mint két óra alatt elérheti a 80%-ot. Ide megy be a legtöbb energia. Nem kell sokat magyarázni erről a részről, úgy működik, ahogy elvárnád.
Állandó feszültség
Az állandó feszültségű fokozat az, amit az emberek szeretnek kihagyni. Miután a feszültség eléri a plafont-4,2 V cellánként a hármas kémiáknál, mint például az NMC, a 3,65 V-nak az LFP-áramnál magától csökkennie kell. A feszültség állandó, az áram csökken, ahogy a cella megtelik, a lezárás 0,01 C körül van. A 2600 mAh 18650-nél ez körülbelül 26 mA-t jelent a legvégén. Ez a szakasz körülbelül egy órát vesz igénybe. Amikor az órát nézi, és szüksége van a targoncára a padlóra, ez a fázis megszakad. Az eredmény vagy 10-15%-kal alul van töltve, vagy a katódot feszíted, és megpróbálod több kapacitást erőltetni. Egyik sem jó, de az emberek mégis megteszik.
Hőmérséklet tényező
A hőmérséklet megváltoztatja a dolgokat. A hideg elektrolit viszkózus, az ionok nem mozognak jól. Ugyanaz a 0,5 C, amely szobahőmérsékleten is jól működik, fagypont alatti lítium bevonatot okozhat. A hűtő- és hűtött raktári alkalmazásokhoz beépített fűtési rendszerrel rendelkező akkumulátorok szükségesek. A töltőáram elfogadása előtt melegítse fel a cellákat legalább 5 fokra. Az ügyfelek úgy gondolják, hogy a fűtés szükségtelen költség, amíg az akkumulátorok korán le nem merülnek. Aztán jönnek és megkérdezik, miért nem figyelmeztette őket senki. Mi is figyelmeztettük őket. A műszaki adatlapon nem ok nélkül szerepel az üzemi hőmérsékleti tartomány.
Az LFP jobban kezeli a visszaéléseket, mint a háromkomponensű, részben ezért dominál most az anyagkezelésben. Egyes cellák 15C-os töltésére lettek méretezve. Az, hogy tudja kezelni, nem jelenti azt, hogy meg kell tennie. Összehasonlító teszteket futtattunk, 1C vs 0,5C hosszú távú töltés, két évnek megfelelő kerékpározás. A kapacitáskülönbség 8-12% volt a hőmérséklet szabályozásától függően. Nem katasztrofális, de ez valódi pénz, ha a flottacsere költségeit nézi.
Működési veszély
Egy másik folyamatosan felmerülő probléma a töltő illesztése. A 200Ah-ra épített 0,5C-os töltő 100A-t ad le. Cserélj be egy 100Ah-s csereakkumulátort, és hirtelen 1C-on leszel, akár akartad, akár nem. A berendezés frissítése és az akkumulátorcsere során folyamatosan előfordul. Senki nem ellenőrzi, hogy a töltő még mindig megfelelő-e az új csomaghoz. Az akkumulátor jól működik, amíg meg nem.
Van egy mondás a targonca akkumulátor üzletágában, hogy az akkumulátor költsége a teljes targonca 30%-a. Az OSHA speciális előírásokat ír elő a töltési területekre, 1910.178, követelmények a hidrogénszellőztetésre, a szemmosó állomásokra, a savszennyezés kezelésére. Az ólom-sav korszaka ezek kötelezőek voltak, mert a töltés során felhalmozódó hidrogén robbanásveszélyes. A lítium-korszakban a hidrogénprobléma megszűnt, de a termikus elszabadulás kockázata csak megváltoztatta a formáját. Eltérő veszély, továbbra is figyelmet igényel.
A töltőáram csak egy szám a műszaki adatlapon. Mögötte az áll, hogy mennyi ideig bírja az akkumulátort, és hogy nem történik-e valami hiba, mielőtt az kellene. Jól válassza ki a felszerelést, olcsóbb, mintha a problémák felbukkanása után cserélné ki az elemeket.
