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Maestria nella Ricarica Batterie LiFePO4

Maestria nella Ricarica Batterie LiFePO4

Esplorando il mondo della ricarica dei pacchi batterie LiFePO4, diventa imperativo aderire alla metodologia di ricarica CCCV: corrente costante seguita da tensione costante. La corrente iniziale raccomandata si attesta a 0,3C, con una fase successiva a tensione costante impostata su 3,65V. 

Questa danza intricata coinvolge un processo meticoloso: una corrente misurata del 0,3C spinge la carica iniziale fino a quando la tensione della batteria raggiunge 3,65V, momento in cui avviene una transizione senza soluzione di continuità alla ricarica a tensione costante. 

La carica si interrompe quando la corrente scende al di sotto di 0,1C (o 0,05C), segnalando il raggiungimento della carica completa della batteria. Quando si utilizza una fonte di alimentazione a tensione costante, si consiglia cautela contro una tensione eccessiva; dopo l’ajustamento, mantenere una corrente di ricarica al di sotto di 0,5C si dimostra ottimale per la salute della batteria.

Le specifiche della batteria LiFePO4 indicano un limite superiore di tensione di ricarica compreso tra 3,7 e 4V, con un limite inferiore di scarica che spazia tra 2 e 2,5V. Bilanciando la capacità di scarica, la tensione mediana durante la scarica, la durata della ricarica, la percentuale di capacità a corrente costante e le considerazioni sulla sicurezza, l’adozione di una strategia duale – corrente costante e tensione costante – emerge come la più giudiziosa.

 I parametri ottimali suggeriscono una tensione limite di ricarica compresa tra 3,55 e 3,70V, con un intervallo consigliato da 3,60 a 3,65V. Analogamente, il limite inferiore di tensione di scarica è fissato tra 2,2 e 2,5V.

Divergendo dalle batterie al litio convenzionali, i caricabatterie dei pacchi batterie LiFePO4 presentano caratteristiche distintive. Mentre le normali batterie al litio terminano la ricarica a 4,2 volt, i pacchi batterie LiFePO4 concludono a 3,65 volt. Durante la ricarica del pacco batterie LiFePO4, il cavo piatto della scheda di bilanciamento si interconnette, orchestrando una carica completa. 

Notabilmente, questo approccio protegge dal sovraccarico delle singole celle, sfruttando tubi regolatori di tensione simili a circuiti in parallelo. Nonostante ogni cella si avvicini alla capacità massima, la scheda di bilanciamento equilibra meticolosamente la carica, impedendo la cessazione prematura della carica dell’intero pacco batterie al litio.

La ricarica del pacco batterie LiFePO4 si svela attraverso vari metodi, ognuno con le proprie sfumature:

  1. Ricarica a Tensione Costante: Questo metodo mantiene una tensione di uscita costante durante l’intero processo di ricarica, regolando automaticamente la corrente di ricarica in base allo stato del pacco batterie LiFePO4. Se il valore specificato della tensione costante è appropriato, può garantire non solo una carica completa della batteria, ma anche minimizzare l’evoluzione di gas e la perdita d’acqua. Questo metodo di ricarica considera solo la variazione dello stato singolo della tensione della batteria e non può riflettere efficacemente lo stato complessivo della ricarica della batteria. La sua corrente di ricarica iniziale è troppo elevata, causando spesso danni alla batteria di alimentazione. Vista questa carenza, la ricarica a tensione costante è raramente utilizzata.

  2. Ricarica a Corrente Costante: Durante l’intero processo di ricarica, la corrente di ricarica viene mantenuta costante regolando la tensione di uscita. Sebbene operativamente semplice, soffre di una riduzione dell’efficacia nelle fasi finali della ricarica a causa della diminuzione della capacità di accettazione della corrente di ricarica da parte della batteria di alimentazione.

  3. Ricarica a Corrente Costante e Tensione Costante: Questo metodo di ricarica è una combinazione semplice dei due sopra. La prima fase utilizza un metodo di ricarica a corrente costante per evitare una corrente di ricarica eccessiva all’inizio della ricarica a tensione costante. La seconda fase adotta il metodo di ricarica a tensione costante, evitando il fenomeno del sovraccarico causato dalla ricarica a corrente costante. Il pacco batterie LiFePO4 è simile a qualsiasi altra batteria ricaricabile sigillata, la ricarica dovrebbe essere controllata, e la batteria non dovrebbe essere sovraccaricata, altrimenti la batteria sarà facilmente danneggiata. Le batterie al fosfato di ferro e litio generalmente adottano il metodo di ricarica a corrente costante seguito dalla limitazione di tensione.

  4. Metodo di Ricarica a Chopper: Utilizza il metodo di interruzione per caricare. In questo metodo, la corrente della fonte a corrente costante rimane invariata, e il tubo di commutazione è controllato in modo che si apra per un periodo di tempo e poi si chiuda per un periodo di tempo, e il ciclo si ripete. Il vantaggio di questo metodo è che quando la batteria viene caricata attraverso un circuito esterno, la generazione di ioni all’interno della batteria richiede un certo tempo di risposta, e se viene caricata continuamente, potrebbe ridurre il suo potenziale di capacità. Dopo una certa quantità di tempo di ricarica, aggiungere un tempo di spegnimento può permettere agli ioni generati ai due poli della batteria di avere un processo di diffusione, in modo che la batteria abbia un tempo di “digestione”, che aumenterà notevolmente l’utilizzo della batteria e migliorerà l’efficienza di ricarica della batteria.

In conclusione, il percorso di ricarica dei pacchi batterie LiFePO4 è una sinfonia intricata, dove l’armonia di corrente costante e tensione orchestrano risultati di ricarica ottimali. Comprendere queste sfumature è fondamentale per prolungare la vita della batteria e garantire prestazioni ottimali.Se desideri approfondire le conoscenze su “collegamento in serie e in parallelo delle batterie“, ti consiglio di leggere questo articolo. 

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