Een overladen lithiumbatterie betekent niet altijd dat de batterij permanent beschadigd is.het batterijbeheersysteem (BMS) heeft eenvoudig een overontladingsbeschermingsfunctie geactiveerd en de batterij van de belasting losgekoppeld.
Maar...Het herstellen van een overmatig ontladen lithiumbatterie vereist een zorgvuldige diagnose en een gecontroleerde laagstroomoplaatsing.Het opladen van een diep ontladen batterij met een hoge stroom kan ernstige veiligheidsrisico's opleveren.
Het basisprincipe is simpel:
Eerst diagnosticeren → het ontladingsniveau classificeren → vooropladen met een lage stroom → de toestand van de batterij controleren → terugkeren naar normaal opladen.
In deze gids wordt uitgelegd hoe u een overmatig ontladen lithiumbatterij kunt controleren, wanneer een lithiumbatterij kan worden hergebruikt en wanneer deze moet worden gepensioneerd of gerecycled.
Kan een overladen lithiumbatterie worden hersteld?
Of een lithiumbatterie kan worden teruggewonnen, hangt vooral af van:
-
De diepte van de ontlading
-
De spanning van elke afzonderlijke cel
-
Hoelang de batterij leeg is gebleven
-
De gezondheid en de interne weerstand van de cellen
-
Of het BMS de bescherming tegen overontlading heeft geactiveerd
-
Of er zichtbare veiligheidsproblemen zijn, zoals zwelling, lekken, vervorming of abnormale verwarming
Voor een batterij die is binnengekomenBescherming tegen overontlading door het BMSIn deze situatie kan een gecontroleerd laagstroomvoorladen het BMS in staat stellen wakker te worden en de normale werking te herstellen.
Diep ontladen cellen vormen echter een veel hoger risico en hebben mogelijk onomkeerbare schade opgelopen.
Stap 1: Diagnosticeer de lithiumbatterie voordat u deze oplaadt
Sluit een oplader niet onmiddellijk aan op een overladen lithiumbatterij.
Voordat u probeert te herstellen, moet u de batterij loskoppelen van alle ladingscircuits en een basisinspectie uitvoeren.
1Meet de batterijspanning.
Beide meten:
Een 8S LiFePO4-batterij moet bijvoorbeeld alle acht celspanningen afzonderlijk hebben gemeten.
Nadat de batterij is ontkoppeld, laat u deze ongeveer 30 minuten rusten en registreert u de spanning opnieuw.
Een merkbare terugslag van de spanning kan erop wijzen dat de batterij niet diep is ontladen.
2Controleer de BMS-beschermingsstatus
Het BMS kan aandoeningen vertonen zoals:
Als de cellen zelf nog steeds binnen een hersteld spanningsbereik liggen, kan de batterij simpelweg door het BMS worden vergrendeld in plaats van permanent beschadigd te raken.
3Controleer of er veiligheidstekens zijn.
Doe het.- Nee.Probeer de batterij op te laden als u:
Indien een van deze omstandigheden aanwezig is, moet het herstelproces worden stopgezet en de juiste procedure voor het verwijderen of recyclen van batterijen worden gevolgd.
Ontladingsniveaus van lithiumbatterijen en herstellingsmethoden
De juiste herstelmethode is afhankelijk van de celspanning.
Voor een8S LiFePO4-batterij met een nominale spanning van 25,6 V, kan de volgende classificatie als referentie worden gebruikt.
| Ontladingsniveau |
Celspanning |
Packspanning |
Aanbevolen methode |
| Licht |
≥ 2,8V |
≥ 22,4 V |
Standaard CC-CV-laden |
| Gematigd |
2.0·2.8V |
16 ̊ 22,4 V |
0.05C·0.1C laagstroomvoorlading |
| Diep. |
< 2,0 V |
< 16 V |
0.02C·0.05C testladen met een zeer lage stroom |
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.
LiFePO4-batterij
Bij LiFePO4-batterijen kan een matige overontlading soms worden hersteld wanneer de cellen lichamelijk gezond blijven.
Voor LiFePO4-cellen met een grote capaciteit moet de C-rate worden omgezet in een werkelijke stroomwaarde.
Bijvoorbeeld:
600Ah × 0,05C = 30A
Daarom vereist een 600Ah LiFePO4-cel of -batterij een goed instelbare stroomtoevoer met constante stroom in plaats van eenvoudig een oplaadstroom te selecteren op basis van een schatting.
NMC en andere lithiumchemie
Voor NMC- en lithium-manganenoxide (LMO) -batterijen is de hersteldrempel conservatiever.2.75Vmoet een gecontroleerde ontwakingsprocedure ingaan, terwijl een cel onder2.0VDe Commissie is van oordeel dat de in artikel 1, lid 2, van verordening (EEG) nr. 1408/71 bedoelde maatregelen in strijd zijn met het beginsel van gelijke behandeling.
Omdat verschillende lithiumchemieën verschillende spanningskenmerken hebben, moeten de specificaties van de fabrikant altijd worden gecontroleerd voordat de terugwinning wordt geprobeerd.
Stap 2: Hoe een LiFePO4-batterij die matig overbelast is, te herstellen
Gematigde overontlading is een van de meest voorkomende situaties bij lithiumbatterijen.
Een gecontroleerde terugwinningsprocedure is als volgt.
1. Ontkoppelen alle ladingen
Zorg ervoor dat de batterij is losgekoppeld van de apparatuur en dat er geen risico op kortsluiting bestaat.
Elke cel of celstreng opnieuw meten voordat deze wordt opgeladen.
2Gebruik een gecontroleerde stroomtoevoer.
Sluit een instelbare stroomtoevoer of een oplader aan met een speciale lithiumbatterijreparatie/vooroplaadmodus.
Begin met ongeveer:
0.05C
Voor een batterij van 600Ah:
0.05C = 30A
Voor een conservatiever herstelproces kan de stroom aanvankelijk worden verminderd tot ongeveer0.02C.
3Controleer de spanning tijdens het opladen.
Controleer tijdens het opladen met lage stroom de celspanningen en de batterijtemperatuur.
Registreer de spanning ongeveer10 ̊15 minuten.
Een gezond herstelproces moet een geleidelijke en stabiele toename van de spanning vertonen.
Stop onmiddellijk met het opladen als:
-
De spanning stijgt niet.
-
De batterij temperatuur stijgt abnormaal.
-
De batterij vertoont tekenen van zwelling of lekken.
-
Er komt een andere abnormale aandoening op.
4Laat de BMS wakker worden.
Wanneer de celspanning stijgt tot ongeveer2.5V per cel, kan het BMS automatisch zijn overontladingsbescherming loslaten en de MOSFET's opnieuw aansluiten.
Voor een 8S LiFePO4-batterij:
2.5V × 8 = 20V
Zodra het BMS hersteld is, kan het normale opladen worden hervat.
5. Schakel over op standaard CC-CV opladen
Nadat het BMS weer normaal werkt, wordt overgeschakeld van het herstel-/voorlaadproces naar de standaardlaadprocedure.
Voor LiFePO4-batterijen specificeert de geleverde procedure een fase met constante stroom, gevolgd door het opladen met constante spanning, waarbij de celspanning ongeveer30,45 ∼ 3,65 V per celvoordat de laadstroom afneemt.
6Controleer het celbalans na het opladen.
Nadat de batterij volledig is opgeladen, moet deze ongeveer2 ∙ 4 uur.
Vervolgens meet u het spanningsverschil tussen de cellen.
Als referentie is een spanningsverschil van cel tot cel onder ongeveer30 ∼ 50 mVkan worden beschouwd als aanvaardbaar voor de samenhangsevaluatie.
Als één cel aanzienlijk hoger of lager blijft dan de andere, kan verdere balancering of gerichte opladen nodig zijn voordat de batterij weer in gebruik wordt genomen.
BMS Wake-up versus normale batterij opladen
Een belangrijk punt wordt vaak over het hoofd gezien bij het terugwinnen van een overgeladen lithiumbatterie.
Voordat BMS wakker wordt:
De batterij kan gecontroleerd laagstroomopladen vereisen om de celspanning te herstellen en de beschermingstoestand vrij te maken.
Na het ontwaken van BMS:
De batterij moet weer normaal opladen via het BMS.
Het BMS mag niet gedurende langere tijd worden omzeild of blootgesteld worden aan een hoge stroomoplaad om het herstel te versnellen.
Als het BMS onjuist wordt omzeild, kunnen ook belangrijke beschermingsfuncties, zoals overbelastingbescherming, worden omzeild.
Wat u niet moet doen bij het herstellen van een lithiumbatterie
Veiligheid moet altijd de hoogste prioriteit hebben.
Gebruik geen hoge laadstroom
Een diep ontladen lithiumbatterij kan een verhoogde interne weerstand hebben.potentieel verhogen van het risico op thermische ontsnapping.
Oplaad geen opgezwollen of lekkende batterij
Een batterij die zwelling, lekken, vervorming of abnormale verwarming vertoont, mag niet worden opgeladen.
De batterij moet uit het gebruik worden genomen en volgens de juiste procedure voor batterijrecycling of -verwijdering worden behandeld.
Laat de batterij niet onbeheerd
Het opladen van de batterij moet onder gecontroleerde omstandigheden plaatsvinden met passende brandveiligheidsmaatregelen.
Bewaar de batterij op een goed geventileerde plaats, weg van brandbare materialen en gebruik passende brandbeveiligingsmiddelen.
Gebruik geen loodzuurbatterijoplader
Een standaard loodzuuroplader mag niet worden gebruikt als een directe vervanging van een lithiumbatterijoplader.
Lithiumbatterijen en loodzuurbatterijen hebben verschillende spanningskenmerken, laadcurven en beschermingsvereisten.
Wanneer moet een overgeladen lithiumbatterie vervangen worden?
Batterijherstel is niet altijd de beste optie.
De batterij moet worden overwogen te worden geïnd of gerecycled indien:
-
De batterij is opgezwollen, lekt, misvormd of abnormaal heet
-
De spanning wordt niet hersteld tijdens de beheerde laagstroomtestladen
-
Er ontstaat een abnormale temperatuurverhoging tijdens het opladen
-
De herstelde batterij heeft de capaciteit aanzienlijk verminderd.
-
Na het opladen en balanceren blijven de spanningsverschillen van de cellen excessief
-
Een cel is gedurende een langere periode op een extreem lage spanning gebleven en kan niet worden hersteld
Volgens de geleverde procedure, als de capaciteit van de hergebruikte batterij minder dan ongeveer60~70% van de nominale capaciteit, moet de batterij niet langer worden beschouwd als een normale nieuwe batterij. Afhankelijk van de toepassing kan het nodig zijn deze te degraderen of te stoppen.
Hoe kan ik voorkomen dat een lithiumbatterie overbelast raakt?
De beste manier om met een overladen batterij om te gaan, is om te voorkomen dat het gebeurt.
Voor ontwerpers van lithiumbatterijsystemen en fabrikanten van apparatuur zijn verschillende factoren belangrijk:
1Gebruik een geschikt BMS
Een goed ontworpen BMS moet voorzien in:
-
Bescherming tegen overbelasting
-
Bescherming tegen overlading
-
Bescherming tegen overstroom
-
Bescherming tegen kortsluiting
-
Temperatuurbewaking
-
Bewaking van de cellenspanning
-
Celbalansering
2. Vermijd langdurige opslag bij lage SOC
Lithiumbatterijen mogen niet lang volledig leeg gelaten worden.
Apparatuur die maandenlang ongebruikt kan blijven, moet een passende opslag- en onderhoudsstrategie hebben.
3. Monitor individuele celspanningen
De spanning van het pak alleen al kan geen individuele zwakke cel onthullen.
Het controleren van de spanningen van individuele cellen of strings kan helpen bij het identificeren van abnormale cellen voordat ze tot een volledig uitschakelen van de batterij leiden.
4Kies de juiste oplader.
De oplader moet overeenkomen met de batterijchemie, de spanning, de laadstroom en de BMS-vereisten.
Op maat gemaakte lithiumbatterijen voor industriële toepassingen
Voor industriële apparatuur, robotica, AGV's, elektrische voertuigen, vloerreinigers, grasmaaiers, telecommunicatiesystemen en energieopslagtoepassingenDe betrouwbaarheid van de batterij hangt veel meer af dan de capaciteit van de cel..
Een compleet lithiumbatterijsysteem moet rekening houden met:
Als fabrikant van lithiumbatterijen leveren wijop maat gemaakte LiFePO4- en NMC-batterijpakketoplossingen, met inbegrip van het ontwerp van batterijpakketten, BMS-integratie, selectie van cellen, bedrading, design van behuizing en OEM/ODM-productie.
Als uw applicatie herhaaldelijk batterij overontlading ervaart, onverwachte BMS shutdown, of onvoldoende batterij runtime,ons engineering team kan helpen bij het evalueren van de batterijconfiguratie en het ontwikkelen van een meer geschikte lithiumbatterijoplossing.
Neem contact met ons op om uw spanning, capaciteit, afmetingen, stroom en toepassingseisen te bespreken.
Vaak gestelde vragen over overgeladen lithiumbatterijen
Kan een volledig leegstaande lithiumbatterie worden opgeladen?
Een lithiumbatterie met een matige overontlading kan soms worden hersteld door gecontroleerd laagstroomvoorladen.Een diep ontladen of fysiek beschadigde batterij kan onveilig zijn om te herstellen en moet worden gepensioneerd.
Welke spanning is te laag voor een LiFePO4 batterij?
De terugvindingsdrempel is afhankelijk van de specifieke cel en de fabrikant.2.0VDeze batterijen moeten met zeer lage stroom worden getest en zorgvuldig worden gevolgd.
Kan een BMS lithiumbatterie overlading voorkomen?
Een van de belangrijkste functies van een BMS is om de batterij te ontkoppelen wanneer de celspanning de geconfigureerde beschermingsdrempel bereikt.De batterij kan nog steeds diep ontladen worden als deze gedurende een langere periode aan een kleine standbybelasting is aangesloten of als het systeem niet goed is opgeslagen..
Moet ik de BMS omzeilen om een dode lithiumbatterie op te laden?
Het omzeilen van het BMS kan belangrijke beschermingsfuncties wegnemen en mag niet worden gebruikt als algemene herstelmethode.het mag alleen worden uitgevoerd door gekwalificeerd personeel met behulp van een geschikte stroomgecontroleerde procedure.
Kan een overladen lithiumbatterie na herstel normaal worden gebruikt?
Een batterij die een diepe ontlading heeft ondergaan, kan last hebben van permanente capaciteit of afname van de vermogensactiviteit.en de algehele conditie moeten worden geëvalueerd voordat het weer normaal in gebruik wordt genomen.
Laatste les
Een overladen lithiumbatterie moetmoet nooit worden behandeld als een batterij die meer oplaadstroom nodig heeft.
De juiste aanpak is:
Meting → Diagnose → Classificatie → Langzaam opladen → Monitor → BMS wakker maken → Standaard CC-CV opladen → Balance en test → Terugzetten of recyclen.
Voor matige overontlading zonder zwelling, lekken, vervorming of abnormale verwarming kan het voorladen met gereguleerde lage stroom de batterij herstellen.
Voor diep ontladen of fysiek beschadigde batterijen:Veiligheid moet voor de kosten van herstel komenAls de batterij niet veilig kan worden hergebruikt, zijn pensionering en recycling de betere keuzes.
Uw bericht moet tussen de 20-3.000 tekens bevatten!
