Entscheiden Sie sich für Lithium-Batteriechemie, Lithium-Ionen (geschützt) oder Lithium-Eisen-Phosphat (kein Schutz). Sicherheit ist entscheidend

Beginnen wir mit einem sehr wichtigen Punkt: Bei Batterien auf Lithiumbasis ist ein Thermistor eine nette letzte Verteidigungslinie, aber Sie scheinen ihn zum Mittelpunkt Ihrer Gedanken zu machen.

Wenn Ihr Thermistor bei einer Batterie auf Lithiumbasis allein durch das Aufladen ausgelöst wird, möchten Sie diese vielleicht an ein Lufthorn anschließen, damit Sie wissen, dass Sie mit dem Laufen beginnen müssen.

Verstehen Sie mich nicht falsch: Ich bin voll und ganz dafür, einen Thermistor in allem zu haben, was mit eimerweise Energie zu tun hat. Aber das ist bei Lithium-basierten Akkus nicht das A und O an Sicherheit, wie es bei NiCd/NiMH der Fall war.

Übertreibung beiseite, wenn eine Batterie auf Lithiumbasis heiß genug ist, um die thermischen Grenzen eines Ladechips auszulösen, werden Ihre Batterien bereits zerstört. Wenn Sie unabhängig von der Art des Lithiums ein sicheres Verbraucherprodukt wünschen, benötigen Sie das entsprechende Ladeschema.

Wenn Sie möchten, dass es sich um ein Qualitätsprodukt handelt, bringt Sie das Zusammenbauen einer Packung aus geschützten Zellen in Schwierigkeiten. Während einzelne Zellen während ihrer Betriebsdauer wahrscheinlich nicht beschädigt werden, wird die Betriebsdauer wahrscheinlich begrenzt sein.

Wenn eine einzelne Zelle in den Schutz geht, öffnet sie die Kette, wo die anderen Batterien noch "aktiv" sind. Es gibt eine Reihe von Szenarien, in denen ein Hersteller MOSFETs mit Einzelzellenspezifikation zum Schutz verwendet, die sich für Ihre Batterien oder deren Lebensdauer nicht als gut erweisen.

Wenn Sie sich also ernst nehmen wollen, müssen Sie den Rucksack richtig aufbauen, mit dem entsprechenden Schutzbrett. Wenn Sie wirklich sicher sein wollen, mit einem separaten Paket, das mit der Elektronik verdrahtet ist, muss sich dieser Schutz im Inneren des Pakets befinden, um zu verhindern, dass beschädigte Drähte Kurzschlüsse verursachen.

Dadurch wird jede Wahl auf Augenhöhe gestellt, da Schutzplatinen für Ihre Spannungen für beide Chemikalien erhältlich sind, müssen Sie die Vor- und Nachteile jeder Chemie gegen Ihre individuellen Bedürfnisse abwägen.

LiFePO4 ist viel sicherer vor Selbstentzündung, selbst wenn es hart kurzgeschlossen ist, aber nicht heilig! Sie sind immer noch ein Bär, den Sie nicht absichtlich anstupsen sollten. Obwohl es Videos gibt, die das pneumatische Einführen eines 9-Zoll-Nagels in gut gebaute Marken-LiFePO4-Zellen ohne Fallout zeigen.

LiFePO4 ist auch viel widerstandsfähiger gegen die Bildung sogenannter Dendriten auf seiner Lithiumelektrode, was dazu führt, dass es weniger empfindlich gegenüber kurzzeitigen oder schwachen Überspannungen ist.

Auf der anderen Seite hat LiFePO4 in den meisten Fällen nicht mehr als 3 C Entladungstoleranz und wird normalerweise mit 0,5 C Ladeströmen empfohlen. Natürlich haben in Batterien auf Lithium-Kobaltoxid-Basis ("Li-Ion") die Typen mit sehr hoher Entladung bei diesen Strömen immer noch eine deutlich reduzierte Lebensdauer.

LiFePO4 ist (im Moment) teurer und hat (vorerst) eine geringere Speicherdichte, und die Identifizierung des richtigen Herstellers in den günstigeren Zellen kann immer noch schwierig sein. Die Tatsache, dass die Zerstörung einer solchen Zelle anfangs schwieriger ist, macht es noch schwieriger, wenn Proben gesendet werden. Das heißt, der graue Bereich ist viel dünner, und wenn Sie Proben testen, ist es dieser graue Bereich, in dem sich Ihre Datenpunkte befinden.

Der Grund, warum ich jedoch Unmengen an hochwertigem LiFePO4 auf Lager habe und dass sie in High-End-Automobilen verwendet werden, ist, dass sie klare Vorteile haben, selbst wenn Sie eine viel höhere Kapazität benötigen, um die gleichen hohen Ströme zu erhalten.

• Sie haben eine geringere Selbstentladungsrate
• Sie werden etwas weniger durch das Verweilen in hohen oder niedrigen Ladezuständen beeinflusst
• Sie können sicher unter dem Gefrierpunkt entladen werden (ein wichtiger Punkt für die Automobilindustrie).
• Sie enthalten eine ziemlich vernünftige Menge an verbleibender Energie unter dem Gefrierpunkt, 45 bis 80 % für LiFePO4, gegenüber 0 bis 35 % für die meisten LiIon. Wobei die genaue Zahl von der Temperatur abhängt.
• Sie haben für den größten Teil des Energieinhalts eine relativ ebene Entladekurve.
• Minor: Ihre Spannungspegel sind mit vielen ARM-Controllern kompatibel.

Alles in allem, ich sehe, Sie erwähnen nirgendwo Balancieren. Auch dies ist mit LiFePO4 weniger eine Aufgabe, aber ein Plan, um die Zellen im Gleichgewicht zu halten, sollte dennoch in Betracht gezogen werden. Ob Bottom-Balance, Top-Balance, Full-Balance oder Active-Balance, das ist Ihre Wahl. Für beide Chemie. Oder gar kein Gleichgewicht, aber auch hier wird die nutzbare Lebensdauer merklich reduziert.

Ich denke, das Lithium-Eisenphosphat-System wäre sicherer. Diese Zellen werden in Transportsystemen verwendet und sind robuster als einige unspezifische "Lithiumionen" (wie die Art, die in Laptops regelmäßig explodiert).

Wenn Sie jedoch in diese Detailebene einsteigen, müssen Sie sich wirklich hinsetzen und mit Anwendungsingenieuren von potenziellen Batterieunternehmen sprechen. Ich habe zum Beispiel mit App-Ingenieuren von A123 gesprochen, von denen ich gute Informationen bekommen habe. Manchmal mussten sie Ingenieure in der Fabrik fragen und sich bei mir melden. Dies sind die Arten von Gesprächen, die Sie führen müssen.

Batterien sind sehr komplex, und alles auf dieser Ebene steht nicht in den Datenblättern.