Relación entre la carga y la temperatura de la batería LFP

26 Aug 2021

Durante los ciclos de carga y descarga, las celdas de la batería se enfrentan a condiciones de sobrecorriente, sobretensión y sobretemperatura. El proceso de carga de las baterías de litio consta de dos fases: corriente constante y tensión constante. En la fase de carga de corriente constante, se aplica corriente de carga a la batería hasta alcanzar el límite de tensión por celda. Las baterías de iones de litio no pueden aceptar una carga de tensión superior a la especificada, normalmente 4,2 V, sin sufrir daños. La fase de tensión constante comienza entonces, cuando la corriente aplicada disminuye a un pequeño porcentaje de la corriente de carga constante.

Durante este tiempo, se aplica el voltaje máximo de celda a la batería. En los paquetes de baterías multicelda, se produce una fase de equilibrio entre las fases de corriente constante y voltaje constante para garantizar una carga uniforme entre las celdas. En estos paquetes, el voltaje aplicado en la etapa de voltaje constante es el producto del número de celdas por el voltaje máximo por celda.

Las celdas de la batería LFP nunca deben descargarse por debajo de su voltaje mínimo especificado. Una vez que el voltaje desciende a este nivel, el sistema de gestión de la batería puede detener el flujo de corriente. Esta precaución garantiza que la batería se pueda recargar de forma segura con un cargador convencional y la protege de cortocircuitos, que representan una amenaza real para su integridad. Si un cortocircuito es leve, se generará poco calor y la batería simplemente se descargará más rápidamente. Sin embargo, cortocircuitos más severos pueden provocar sobrecalentamiento y sus riesgos asociados. En un paquete multicelda, las celdas adyacentes a la celda en cortocircuito pueden sobrecalentarse o fallar.

Pruebas y requisitos UL 2054 para paquetes de baterías

Pruebas eléctricas	Requisitos
Prueba de cortocircuito	Sin explosión, sin incendio, temperatura < 150 °C
Prueba de carga anormal	Sin explosión, sin incendio
Prueba de sobrecargo abusivo	Sin explosión, sin incendio
Prueba de descarga forzada	Sin explosión, sin incendio
Prueba de fuente de energía limitada	Sin explosión, sin incendio
Prueba de temperatura de los componentes del paquete de baterías	Temperatura dentro de las especificaciones
Prueba de temperatura de la superficie del paquete de baterías	Temperatura dentro de las especificaciones
Requisitos de pruebas ambientales	Requisitos
Prueba de calentamiento	Sin explosión, sin incendio
Prueba de ciclos de temperatura	Sin explosión, sin incendio, sin ventilación, sin fugas.
Requisitos de pruebas mecánicas	Requisitos
Aplastar	Sin explosión, sin ignición
Impacto	Sin explosión, sin ignición
Choque	Sin explosión, sin incendio, sin ventilación, sin fugas.
Vibración	Sin explosión, sin incendio, sin ventilación, sin fugas.
Requisitos de pruebas de la carcasa de la batería	Requisitos
250 libras de aplastamiento	Sin explosión, sin incendio
Alivio del estrés del moho	Sin explosión, sin incendio
Impacto de caída	Sin explosión, sin incendio
Requisitos de la prueba de exposición al fuego	Requisitos
Proyectil	Sin explosión, sin ignición

Para garantizar que las baterías LFP puedan alimentar dispositivos electrónicos de forma segura y cumplir con los requisitos normativos, es necesario tomar varias precauciones. Las capas de protección incluyen el método de construcción, la densidad de la celda y los mecanismos de seguridad integrados en ella. Posteriormente, los dispositivos electrónicos se utilizan fuera de la celda para protegerla de sobrecargas, subcargas y temperaturas extremas. Las soluciones de protección de circuitos del BMS para paquetes de baterías suelen ser una combinación de varios dispositivos, que son consideraciones de diseño cruciales durante la carga y descarga del paquete de baterías.

Los circuitos integrados (CI) y los transistores de efecto de campo (FET) de los sistemas de gestión de baterías proporcionan protección contra sobretensiones y sobrecorrientes. La integración de dispositivos de protección de alta tecnología es una solución óptima para la protección contra sobretemperatura de los paquetes y celdas de baterías. Para ofrecer una protección fiable, EverExceed BMS incluye un dispositivo de protección, montado de forma que esté conectado térmicamente con la celda. Normalmente, el dispositivo de protección del BMS estará en contacto con la celda de la batería, de modo que pueda reaccionar al aumento de temperatura en esta.

Para satisfacer las crecientes necesidades de diseño de celdas y paquetes de baterías, EverExceed continúa innovando y ampliando sus capacidades técnicas. EverExceed ha sido líder en el batería EverExceed ha estado presente en la industria durante décadas y ofrece una amplia cartera de productos, proporcionando a los diseñadores componentes de protección perfectos para baterías que satisfacen las necesidades de paquetes de baterías cada vez más complejos, exigentes y compactos. Con un excelente servicio al cliente y la disponibilidad de ingenieros de aplicaciones de campo, EverExceed colabora estrechamente con los diseñadores para seleccionar los componentes adecuados y realizar las modificaciones necesarias. También ofrece excelentes cargadores de baterías como " Cargador inteligente EverExceed "para brindar protección completa al funcionamiento de la batería además de su confiabilidad Sistema de gestión de edificios .

Durante un proceso de producción de celdas, EverExceed prueba individualmente cada celda en varias fases, como envejecimiento HT de 72 horas, 3 pruebas OCV, envejecimiento RT de 14 días, prueba de capacidad, sobrecarga, sobredescarga, prueba de cortocircuito, prueba de extrusión, prueba de punción, prueba de combustión, prueba de corrosión por niebla salina, etc. Después de pasar por todas estas pruebas, es imposible que una batería pase por la puerta de nuestra fábrica con algún tipo de falla que pueda causar peligros más adelante.

Entonces, no solo por tener un ciclo de vida largo, un rendimiento de descarga ininterrumpida, una capacidad de carga rápida, una mayor densidad de energía, sino también si necesita una batería de litio que le brinde un funcionamiento sin preocupaciones y menos estrés con respecto a la seguridad, Baterías de fosfato de hierro y litio EverExceed son la mejor opción para usted, porque EverExceed LFP le garantiza ¡NO INCENDIO, NO EXPLOSIÓN!

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