Как восстановить перезаряженную литийную батарею: безопасное руководство поэтапно

Слишком разряженная литийная батарея не всегда означает, что батарея повреждена навсегда.Система управления батареей (BMS) просто активировала функцию защиты от перезарядки и отключила батарею от нагрузки..

Однако,восстановление перезаряженной литиевой батареи требует тщательной диагностики и контролируемой зарядки низким токомПопытка зарядить глубоко разряженную батарею высоким током может создать серьезные риски для безопасности.

Основной принцип прост:

Сначала диагностировать → классифицировать уровень разряда → предварительно заряжать с низким током → проверить состояние батареи → вернуться к нормальной зарядке.

В этом руководстве объясняется, как проверить литиевую батарею с перезарядкой, когда литиевая батарея может быть восстановлена и когда ее следует вывести из эксплуатации или переработать.

Можно ли восстановить перезаряженную литийную батарею?

Возможность восстановления литийной батареи зависит главным образом от:

• Глубина разряда

• Напряжение каждой клетки

• Сколько времени батарея оставалась разряженной

• Здоровье и внутренняя устойчивость клеток

• Задействована ли система защиты от чрезмерного сброса

• Есть ли видимые проблемы безопасности, такие как опухлость, утечка, деформация или аномальное нагревание

Для аккумулятора, который вошелЗащита от чрезмерного разряда BMSВ этой ситуации контролируемая предварительная зарядка с низким током может позволить BMS проснуться и восстановить нормальную работу.

Тем не менее, глубоко выброшенные клетки представляют собой гораздо более высокий риск и, возможно, получили необратимый ущерб.

Шаг 1: диагностируйте литиевую батарею перед зарядкой

Не подключайте зарядное устройство к перезаряженной литиевой батарее.

Перед попыткой восстановления отсоедините аккумулятор от всех зарядов и зарядных схем и выполните основную проверку.

1Измерьте напряжение батареи.

Измеряйте оба:

• Общее напряжение аккумуляторной батареи

• Напряжение каждой отдельной ячейки или ячейки

Например, в аккумуляторе 8S LiFePO4 должно быть измерено напряжение всех восьми элементов отдельно.

После отсоединения батареи позвольте ей отдохнуть около 30 минут и снова запишите напряжение.

Заметный отскок напряжения может указывать на то, что батарея не была глубоко разряжена.

2Проверьте статус защиты BMS.

В БМС могут быть обнаружены такие состояния, как:

• Защита от чрезмерного сброса

• Отключение MOSFET

• SOC на уровне 0%

• Выход зарядки/разрядки отключен

Если сами элементы все еще находятся в пределах восстанавливаемого диапазона напряжения, батарея может быть просто заблокирована BMS, а не навсегда повреждена.

3Проверьте предупреждающие знаки безопасности.

Сделай.Нет, нет.Попробуйте зарядить батарею, если вы обнаружите:

• Опухоли

• Утечка электролита

• Деформированный корпус батареи

• Аномальное нагревание

• Значительное увеличение внутреннего сопротивления

При наличии любого из этих условий, прекратите процесс восстановления и выполните соответствующую процедуру вывода или переработки батареи.

Уровни разряда литиевых батарей и методы восстановления

Подходящий метод восстановления зависит от напряжения ячейки.

Дляаккумулятор 8S LiFePO4 номинальным напряжением 25,6 В, следующая классификация может быть использована в качестве ссылки.

These values are based on the recovery process described in our internal battery handling procedure and should be treated as a reference rather than a universal specification for every lithium battery chemistry.

Аккумулятор LiFePO4

Для аккумуляторов LiFePO4 умеренное перезарядка иногда может быть восстановлена, когда клетки остаются физически здоровыми.

Для LiFePO4 элементов большой емкости C-скорость должна быть преобразована в фактическое значение тока.

Например:

600Ah × 0,05C = 30A

Таким образом, 600Ah LiFePO4 элемент или аккумулятор требует правильно регулируемого источника питания постоянного тока, а не просто выбора тока зарядки по оценке.

NMC и другие литийные химические вещества

Для батарей NMC и литий-манганоксидных (LMO) порог восстановления более консервативен.2.75Вдолжна войти в контролируемую процедуру пробуждения, в то время как ячейка ниже2.0Вможет понести по существу необратимый ущерб.

Поскольку различные химические компоненты лития имеют различные характеристики напряжения, спецификации производителя должны всегда проверяться перед попыткой восстановления.

Шаг 2: Как восстановить умеренно перезаряженную батарею LiFePO4

Умеренное перезарядка является одной из наиболее распространенных ситуаций, встречающихся в применении литийных батарей.

Процедура контролируемого восстановления выглядит следующим образом.

1. Отключить все заряды

Убедитесь, что аккумулятор отключен от оборудования и что нет риска короткого замыкания.

Перед зарядкой снова измеряйте каждую ячейку или ячейку.

2Используйте управляемый источник питания постоянного тока

Подключите регулируемый источник питания постоянного тока или зарядное устройство с специальным режимом ремонта/предварительного зарядки литиевых батарей.

Начните примерно с:

0.05С

Для аккумулятора мощностью 600 Ач:

0.05C = 30A

Для более консервативного процесса восстановления ток можно изначально уменьшить примерно до0.02С.

3. Контролируйте напряжение во время предварительной зарядки

Во время зарядки с низким током следите за напряжением ячейки и температурой батареи.

Запишите напряжение примерно каждые10-15 минут.

Здоровый процесс восстановления должен показывать постепенное и стабильное увеличение напряжения.

Немедленно прекратите зарядку, если:

• Напряжение не повышается

• Температура батареи повышается ненормально.

• Батарея показывает признаки опухлости или утечки.

• Любое другое аномальное состояние

4Позвольте БМС проснуться.

Когда напряжение клетки повышается примерно до2.5В на ячейку, BMS может автоматически освободить защиту от перезарядки и повторно подключить MOSFET.

Для аккумулятора 8S LiFePO4:

2.5В × 8 = 20В

Как только БМС восстановится, можно возобновить обычную зарядку.

5Перейти на стандартную зарядку CC-CV

После того, как БМС вернется к нормальной работе, перейти от процесса восстановления/предварительного зарядки к стандартной процедуре зарядки.

Для аккумуляторов LiFePO4 поставляемая процедура определяет стадию постоянного тока, за которой следует зарядка постоянным напряжением, причем напряжение ячейки достигает приблизительно3.45 ∙ 3,65 Вт на ячейкудо того, как зарядный ток сократится.

6Проверьте баланс после зарядки

После того, как аккумулятор достигнет полной зарядки, позвольте ему отдохнуть около2 ≈ 4 часа.

Затем измерьте разницу напряжения между ячейками.

Для сравнения, разница напряжения от ячейки к ячейке ниже30 ≈ 50 мВможет считаться приемлемым для оценки согласованности.

Если одна ячейка остается значительно выше или ниже, чем другие, может потребоваться дальнейшее балансирование или целевая зарядка, прежде чем батарея будет возвращена в эксплуатацию.

BMS Wake-Up против обычной зарядки батареи

Один важный момент часто упускается из виду при восстановлении перезаряженной литиевой батареи.

Перед пробуждением БМС:
Аккумулятор может потребовать контролируемой зарядки низким током для восстановления напряжения ячейки и освобождения состояния защиты.

После пробуждения БМС:
Батарея должна вернуться к нормальной зарядке через BMS.

BMS не следует обходить в течение длительных периодов или подвергать зарядке высоким током просто для ускорения восстановления.

При неправильном обходе БМС также могут обходить важные функции защиты, такие как защита от перезарядки.

Что не следует делать при восстановлении литиевой батареи

Безопасность всегда должна быть приоритетом.

Не используйте высокий ток зарядки

Глубоко разряженная литийная батарея может иметь повышенное внутреннее сопротивление.потенциально увеличивает риск теплового отключения.

Не заряжайте раздутый или протекающий аккумулятор

Не следует заряжать аккумулятор, который проявляет опухлость, утечку, деформацию или аномальное нагревание.

Он должен быть выведен из эксплуатации и обработан в соответствии с соответствующей процедурой утилизации или утилизации батареи.

Не оставляйте батарею без присмотра

Зарядка батареи должна производиться в контролируемых условиях с применением соответствующих мер противопожарной безопасности.

Держите аккумулятор в хорошо проветриваемом месте, вдали от легковоспламеняющихся материалов и используйте соответствующее противопожарное оборудование.

Не используйте свинцово-кислотное зарядное устройство

Стандартное свинцово-кислотное зарядное устройство не должно использоваться в качестве прямой замены зарядному устройству для литиевых батарей.

Литийные батареи и свинцово-кислотные батареи имеют различные характеристики напряжения, кривые зарядки и требования к защите.

Когда следует заменять литийную батарею, которая перезаряжена?

Восстановление батареи не всегда лучший вариант.

Аккумулятор следует рассматривать для вывода из эксплуатации или переработки, если:

• Аккумулятор опух, протекает, деформирован или чрезвычайно горячий

• Напряжение не восстанавливается во время контролируемой испытательной зарядки низким током

• Необычное повышение температуры во время зарядки

• Восстановленная батарея значительно уменьшила емкость

• Различия напряжения ячейки остаются чрезмерными после зарядки и балансировки

• Клетка оставалась на чрезвычайно низком напряжении в течение длительного периода и не может быть восстановлена

Согласно поставленной процедуре, если емкость восстановленной батареи падает ниже примерно60~70% номинальной мощности, аккумулятор больше не должен рассматриваться как обычный аккумулятор нового состояния.

Как предотвратить перезарядку литиевой батареи

Лучший способ справиться с перезаряженной батареей - предотвратить ее.

Для разработчиков систем литиевых батарей и производителей оборудования важно несколько факторов:

1Используйте подходящий BMS

Правильно спроектированная БМС должна обеспечивать:

• Защита от чрезмерного сброса

• Защита от перезарядки

• Защита от перенапряжения

• Защита от короткого замыкания

• Контроль температуры

• Мониторинг напряжения ячейки

• Балансировка клеток

2. Избегайте длительного хранения при низкой SOC

Литийные батареи не следует оставлять полностью разряженными в течение длительного времени.

Оборудование, которое может оставаться без использования в течение нескольких месяцев, должно иметь соответствующую стратегию хранения и обслуживания.

3Мониторинг напряжения отдельных ячеек

Само по себе напряжение упаковки может не выявить отдельную слабую ячейку.

Мониторинг напряжения отдельных ячеек или струн может помочь выявить аномальные ячейки, прежде чем они вызовут полное выключение батареи.

4. Выберите правильное зарядное устройство

Зарядное устройство должно соответствовать требованиям химического состава батареи, напряжения, тока зарядки и BMS.

Решения литийных батарей на заказ для промышленных применений

Для промышленного оборудования, робототехники, легковых автомобилей, электромобилей, машин для уборки полов, газонокосил, телекоммуникационных систем и применений для хранения энергии,надежность батареи зависит от гораздо большего, чем от емкости ячейки.

Полная система литийных батарей должна учитывать:

• Клеточная химия

• Мощность ячейки

• Рабочее напряжение

• Постоянный и пиковый ток

• Параметры защиты BMS

• Стратегия сбора

• Термоуправление

• Балансировка клеток

• Требования к коммуникации

• Окружающая среда

• Ожидаемый срок службы

Как производитель литийных батарей, мы предоставляемспециальные решения для аккумуляторных батарей LiFePO4 и NMC, включая проектирование аккумуляторных батарей, интеграцию BMS, выбор ячейки, проводку, конструкцию корпуса и производство OEM/ODM.

Если ваше приложение испытывает повторное перезарядку батареи, неожиданное отключение BMS или недостаточное время работы батареи,наша инженерная команда может помочь оценить конфигурацию батареи и разработать более подходящее решение для литийных батарей.

Если вам нужна помощь с литийным аккумулятором, свяжитесь с нами, чтобы обсудить ваше напряжение, емкость, размеры, ток и требования к применению.

Часто задаваемые вопросы о перезаряженных литийных батареях

Можно ли перезарядить полностью выгоревшую литийную батарею?

Литийная батарея с умеренным перезарядкой иногда может быть восстановлена с помощью контролируемой предварительной зарядки низким током.Глубоко разряженный или физически поврежденный аккумулятор может быть небезопасен для восстановления и должен быть выведен из эксплуатации.

Какое напряжение слишком низкое для аккумулятора LiFePO4?

Порог восстановления зависит от конкретной ячейки и производителя.2.0ВТакие батареи требуют очень низкого тока и тщательного контроля.

Может ли БМС предотвратить перезарядку литийных батарей?

Одной из ключевых функций БМС является отключение батареи, когда напряжение достигает установленного порога защиты.аккумулятор все еще может сильно разряжаться, если он остается подключенным к небольшой нагрузке в режиме ожидания в течение длительного периода или если система хранится неправильно..

Мне обойти БМС, чтобы зарядить выгоревший литийный аккумулятор?

Обход системы BMS может устранить важные функции защиты и не должен использоваться в качестве общего метода восстановления.это должно быть выполнено только квалифицированным персоналом с использованием соответствующей процедуры управления током.

Может ли перезаряженная литийная батарея использоваться нормально после восстановления?

Батарея, которая пережила глубокий разряд, может страдать от постоянного снижения емкости или производительности.и общее состояние должны быть оценены, прежде чем вернуть его в нормальную эксплуатацию.

Последнее высказывание

Слишком разряженная литийная батарея должнаникогда не рассматривать просто как батарею, которая нуждается в большем токе зарядки.

Правильный подход:

Измерение → Диагностика → Классификация → Загрузка медленно → Монитор → Пробуждение БМС → Стандартная зарядка CC-CV → Баланс и испытание → Возвращение в эксплуатацию или утилизация.

При умеренном перезарядке без отека, утечки, деформации или аномального нагрева контролируемая предварительная зарядка низким током может восстановить аккумулятор.

Для глубоко разряженных или физически поврежденных батарейБезопасность должна быть выше затрат на восстановлениеЕсли аккумулятор не может быть безопасно восстановлен, вывод из эксплуатации и переработка являются лучшими вариантами.