Relação entre carga e temperatura da bateria LFP

26 Aug 2021

Durante os ciclos de carga e descarga, as células da bateria são submetidas a condições de sobrecorrente, sobretensão e sobretemperatura. O processo de carregamento de baterias de lítio consiste em duas fases: corrente constante e tensão constante. Na fase de corrente constante, a corrente de carga é aplicada à bateria até que o limite de tensão por célula seja atingido. As baterias de íon-lítio não podem aceitar uma tensão de carga superior à especificada, tipicamente 4,2 V, sem sofrer danos. A fase de tensão constante inicia-se então, com a corrente aplicada diminuindo para alguns por cento da corrente de carga constante.

Durante esse período, a tensão máxima da célula é aplicada à bateria. Para baterias com múltiplas células, ocorre uma fase de balanceamento entre as fases de corrente constante e tensão constante para garantir uma carga consistente entre as células. Nesses conjuntos de baterias, a tensão aplicada na fase de tensão constante é o produto do número de células pela tensão máxima por célula.

As células da bateria LFP nunca devem ser descarregadas abaixo da tensão mínima especificada. Quando a tensão cai para esse nível, o sistema de gerenciamento da bateria pode interromper o fluxo de corrente. Essa precaução garante que a bateria possa ser recarregada com segurança usando um carregador convencional e a protege contra curto-circuito, que representa uma ameaça real à sua integridade. Se o curto-circuito for suficientemente leve, pouco calor será gerado e a bateria simplesmente descarregará mais rapidamente. No entanto, curtos-circuitos mais severos podem resultar em superaquecimento e seus riscos associados. Em um conjunto de múltiplas células, as células adjacentes à célula em curto-circuito podem superaquecer ou falhar.

Testes e requisitos UL 2054 para baterias

Testes elétricos	Requisitos
Teste de curto-circuito	Sem explosão, sem incêndio, temperatura < 150 °C
Teste de carregamento anormal	Sem explosão, sem incêndio
Teste de sobrecarga abusiva	Sem explosão, sem incêndio
Teste de descarga forçada	Sem explosão, sem incêndio
Teste de fonte de alimentação limitada	Sem explosão, sem incêndio
teste de temperatura dos componentes da bateria	Temperatura dentro da especificação
teste de temperatura da superfície da bateria	Temperatura dentro da especificação
Requisitos para testes ambientais	Requisitos
Teste de aquecimento	Sem explosão, sem incêndio
Teste de ciclagem de temperatura	Sem explosão, sem incêndio, sem vazamento, sem escapes.
Requisitos de teste mecânico	Requisitos
Crush	Sem explosão, sem ignição
Impacto	Sem explosão, sem ignição
Choque	Sem explosão, sem incêndio, sem vazamento, sem escapes.
Vibração	Sem explosão, sem incêndio, sem vazamento, sem escapes.
Requisitos para testes de invólucro de bateria	Requisitos
esmagamento de 250 libras	Sem explosão, sem incêndio
alívio do estresse causado por mofo	Sem explosão, sem incêndio
impacto de queda	Sem explosão, sem incêndio
Requisitos para o teste de exposição ao fogo	Requisitos
Projétil	Sem explosão, sem ignição

Para garantir que as baterias LFP possam alimentar dispositivos eletrônicos com segurança e atender aos requisitos regulamentares, diversas precauções precisam ser tomadas. As camadas de proteção incluem o método de construção, a densidade da célula e os mecanismos de segurança integrados à célula. Os componentes eletrônicos são então utilizados externamente à célula para protegê-la contra sobrecarga, subcarga e temperaturas extremas. As soluções de proteção de circuito do BMS (Sistema de Gerenciamento de Bateria) para baterias geralmente combinam diversos dispositivos, sendo considerações de projeto cruciais durante os processos de carga e descarga da bateria.

Os sistemas de gerenciamento de baterias (BMS) utilizam circuitos integrados (CIs) e transistores de efeito de campo (FETs) para fornecer proteção contra sobretensão e sobrecorrente. A integração de dispositivos de proteção de alta tecnologia é uma solução ideal para proteção contra sobretemperatura em baterias e células. Para garantir uma proteção confiável, o BMS EverExceed inclui um dispositivo de proteção montado de forma a manter contato térmico com a célula. Normalmente, o dispositivo de proteção do BMS fica em contato com a célula da bateria, podendo reagir ao aumento de temperatura na mesma.

Para atender às crescentes necessidades de projeto de células e baterias, EverExceed A EverExceed continua a inovar e a expandir suas capacidades técnicas. A empresa tem sido líder no setor. bateria Há décadas no setor, a EverExceed oferece um amplo portfólio e fornece aos projetistas componentes de proteção de baterias perfeitos para atender às necessidades de baterias cada vez mais complexas, exigentes e compactas. Com excelente atendimento ao cliente e a disponibilidade de engenheiros de aplicação de campo, a EverExceed trabalha em estreita colaboração com os projetistas para escolher os componentes adequados, com modificações conforme necessário. Ela também oferece excelentes carregadores de bateria, como o “ Carregador Inteligente EverExceed "Para fornecer proteção completa ao funcionamento da bateria, além de sua confiabilidade" BMS .

Durante o processo de produção de células, a EverExceed testa individualmente cada célula em diversas fases, como envelhecimento em alta temperatura (HT) por 72 horas, 3 testes de circuito aberto (OCV), envelhecimento em temperatura ambiente (RT) por 14 dias, teste de capacidade, sobrecarga, descarga excessiva, teste de curto-circuito, teste de extrusão, teste de perfuração, teste de combustão, teste de corrosão por névoa salina, etc. Após passar por todos esses testes, é impossível que uma bateria saia de nossa fábrica com qualquer tipo de defeito que possa causar riscos posteriormente.

Portanto, além de oferecer longa vida útil, desempenho de descarga ininterrupta, capacidade de carregamento rápido e maior densidade de energia, se você precisa de uma bateria de lítio que proporcione operação sem preocupações e menos estresse em relação à segurança, Baterias de fosfato de ferro-lítio EverExceed São a melhor escolha para você, porque EverExceed LFP garante que NÃO HÁ INCÊNDIO, NEM EXPLOSÃO!

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