ما هو تيار الشحن؟
يظهر العميل مع ورقة المواصفات ويسأل عما إذا كان بإمكانه الشحن عند درجة حرارة 1C. أنت تستطيع. ولكن 1C هو السقف، وليس توصية. الكثير من الناس لا يحصلون على هذا التمييز، أو يحصلون عليه ولكنهم لا يهتمون. حتى تنفد البطارية مبكرًا ويجب على شخص ما أن يشرح الخطأ الذي حدث.
تيار الشحن هو مدى سرعة دفع الكهرباء إلى البطارية. الأمبيرات. إن النظر إلى الأمبيرات وحدها لا فائدة منه، فأنت بحاجة إلى معرفة العلاقة مع السعة. 100بطارية Ah عند 100 أمبير هي 1C، ومن الناحية النظرية تمتلئ خلال ساعة واحدة. عند 50 أمبير، تكون درجة الحرارة 0.5 درجة مئوية، أي ساعتين. خلية 18650 تم تصنيفها بـ 2600 مللي أمبير، 0.5 درجة مئوية تعني 1.3 أمبير. يعد معدل C-طريقة قياسية في الصناعة لمقارنة البطاريات ذات الأحجام المختلفة على قدم المساواة.
تعمل معظم بطاريات الليثيوم بشكل جيد عند درجة حرارة 0.5 درجة مئوية للاستخدام اليومي. لقد قمنا بتصنيع بطاريات الرافعة الشوكية طويلة بما يكفي لرؤية الكثير من العبوات التي تم قتلها بسبب الشحن 1C. لا أقول أن 1C لا يمكن أن يعمل، فلا بأس على المدى القصير، ولكن بعد أربع أو خمسمائة دورة يظهر الفرق. لا تزال حزم 0.5C تعمل بقوة، بينما تنخفض سعة حزم 1C بالفعل. يمكنك شرح الكيمياء كما تريد، فالناس لا يصدقون ذلك حتى يروا البيانات من أسطولهم الخاص.
لماذا يحدث هذا؟ تحتاج أيونات الليثيوم إلى الإقحام في طبقات الجرافيت الموجودة على الأنود عند الشحن. التيار العالي جدًا، لا تستطيع الأيونات أن تصطف بسرعة كافية للدخول، فهي تتراكم على السطح على شكل ليثيوم معدني بدلاً من ذلك. ينمو الليثيوم المعدني إلى شجيرات، ويخترق الفاصل، ودائرة كهربائية قصيرة داخلية، وانفلات حراري. حوادث مصنع البطاريات تتصدر الأخبار كل بضعة أشهر الآن. عادةً ما تكون الأسباب متعددة، ولكن مشكلات الشحن تظهر في تحليل السبب الجذري أكثر مما ترغب الشركات المصنعة في الاعتراف به.
يتم شحن بطارية الليثيوم على ثلاث مراحل.
يعرف كل من يعمل في هذا المجال هذا الأمر، لكن لا ينتبه الجميع إلى هذه العناصر الثلاثة.
الشحن المسبق-.
الجهد الكهربي أقل من 3 فولت، لا يمكنك ضربه بتيار كامل. يصبح هيكل مادة الأنود غير مستقر بعد التفريغ العميق، مما يؤدي إلى إجبار التيار على إحداث ضرر لا يمكن إصلاحه. تستخدم مرحلة ما قبل الشحن- حوالي 10% من التيار الطبيعي، وترفع الجهد ببطء. ربما 0.05 درجة مئوية حتى يتعافى الجهد فوق العتبة. الكثير من أجهزة الشحن الرخيصة تتخطى هذا تمامًا. تبقى البطارية طوال فصل الشتاء في مستودع غير مدفأ، وينخفض الجهد الكهربي إلى 2-نقطة مئوية، ويأتي الربيع ويقوم شخص ما بتوصيلها مباشرة بكامل التيار. وبعد ستة أشهر تبدأ المشاكل في الظهور. نرى هذا النمط كل عام من العملاء الشماليين. نفس المحادثة ونفس النتيجة
التيار المستمر
المرحلة الحالية المستمرة تقوم بالرفع الثقيل. يبقى التيار ثابتًا بينما يرتفع الجهد، حيث تصل 0.5 درجة مئوية إلى حوالي 80% في أقل من ساعتين. هذا هو المكان الذي تذهب فيه معظم الطاقة. ليس هناك الكثير لشرحه حول هذا الجزء، فهو يعمل بالطريقة التي تتوقعها.
الجهد المستمر
مرحلة الجهد المستمر هي ما يحب الناس تخطيه. بعد أن يصل الجهد إلى السقف-4.2 فولت لكل خلية للكيمياء الثلاثية مثل NMC، يجب أن يتناقص تيار 3.65 فولت للتيار LFP من تلقاء نفسه. يظل الجهد ثابتًا، وينخفض التيار مع اقتراب الخلية من الامتلاء، وينتهي عند حوالي 0.01 درجة مئوية. بالنسبة إلى 2600 مللي أمبير 18650، فهذا يعني حوالي 26 مللي أمبير في النهاية. وتستغرق هذه المرحلة حوالي ساعة. عندما تشاهد الساعة وتحتاج إلى عودة الرافعة الشوكية إلى الأرض، يتم اختصار هذه المرحلة. تكون النتيجة إما أن يكون الشحن أقل بنسبة 10-15% أو أنك تضغط على الكاثود محاولًا فرض المزيد من السعة. ليس هذا بالأمر الجيد ولكن الناس يفعلون ذلك على أي حال.
عامل درجة الحرارة
درجة الحرارة تغير الأشياء. المنحل بالكهرباء الباردة لزج، والأيونات لا تتحرك بشكل جيد. نفس 0.5 درجة مئوية التي تعمل بشكل جيد في درجة حرارة الغرفة يمكن أن تسبب طلاء الليثيوم تحت درجة التجمد. تحتاج تطبيقات التخزين البارد والمستودعات المبردة إلى بطاريات مزودة بأنظمة تسخين مدمجة. قم بتسخين الخلايا إلى 5 درجات على الأقل قبل قبول تيار الشحن. يعتقد العملاء أن التدفئة هي تكلفة غير ضرورية حتى تنفد البطاريات مبكرًا. ثم يأتون ويسألون لماذا لم يحذرهم أحد. لقد حذرناهم. تشير ورقة المواصفات إلى نطاق درجة حرارة التشغيل لسبب ما.
يتعامل LFP مع الإساءة بشكل أفضل من التعامل الثلاثي، وهو جزء من سبب هيمنته على التعامل مع المواد الآن. تم تصنيف بعض الخلايا للشحن بدرجة حرارة 15 درجة مئوية. القدرة على التعامل مع الأمر لا تعني أنه ينبغي عليك القيام بذلك. أجرينا اختبارات المقارنة، شحن طويل المدى 1C مقابل 0.5C، ركوب الدراجات المكافئ لمدة عامين. كان فرق السعة 8-12% اعتمادًا على مدى التحكم في درجة الحرارة. ليس كارثيًا ولكن هذا مبلغ حقيقي عندما تنظر إلى تكاليف استبدال الأسطول.
المخاطر التشغيلية
هناك مشكلة أخرى تظهر باستمرار وهي مطابقة الشاحن. الشاحن 0.5C المصمم لـ 200 أمبير يخرج 100 أمبير. قم بتبديل بطارية بديلة بقوة 100 أمبير وفجأة أصبحت في 1C سواء كنت تقصد ذلك أم لا. يحدث طوال الوقت أثناء ترقيات المعدات واستبدال البطاريات. لا أحد يتحقق مما إذا كان الشاحن لا يزال مناسبًا للحزمة الجديدة. تعمل البطارية بشكل جيد حتى لا تعمل.
هناك قول مأثور في مجال بطاريات الرافعة الشوكية، أن تكلفة البطارية تبلغ 30% من الشاحنة بأكملها. لدى إدارة السلامة والصحة المهنية لوائح محددة لمناطق الشحن، 1910.178، ومتطلبات التهوية الهيدروجينية، ومحطات غسل العين، والتعامل مع الانسكابات الحمضية. كان عصر حمض الرصاص- إلزاميًا لأن تراكم غاز الهيدروجين أثناء الشحن يعد مادة متفجرة. في عصر الليثيوم، انتهت مشكلة الهيدروجين، لكن خطر الانفلات الحراري تغير شكله للتو. خطر مختلف، لا يزال بحاجة إلى الاهتمام.
تيار الشحن هو مجرد رقم في ورقة المواصفات. ويكمن وراء ذلك المدة التي تدوم فيها بطاريتك وما إذا كان هناك خطأ ما قبل حدوثه. احصل على الاختيار الصحيح عند تحديد المعدات، وهو أرخص من استبدال البطاريات بعد ظهور المشاكل.
