Kan ik de LifePo4 opladen met een normale oplader? Uitgelegd!

LiFePO4-batterijen, ook wel lithium-ijzerfosfaatbatterijen genoemd, zijn populair geworden als betrouwbare en duurzame energiebron voor verschillende toepassingen. Naarmate meer mensen gebruikmaken van deze geavanceerde technologie, rijzen er meer vragen, zoals: B. Is het veilig om LiFePO4-accu's op te laden met een normale lader? In dit artikel gaan we dieper in op de details en bieden we waardevolle inzichten in het opladen van LiFePO4-accu's.

LiFePO4-batterijen begrijpen

LiFePO4-accu's hebben talloze voordelen ten opzichte van conventionele loodzuuraccu's, waaronder een hogere energiedichtheid, een langere levensduur en een snellere oplaadmogelijkheid. Dankzij hun superieure prestaties en veiligheidskenmerken worden ze veel gebruikt in elektrische voertuigen, hernieuwbare energiesystemen en draagbare elektronica.

Kan ik mijn lithium-accu opladen met een loodzuurlader?

De vraag of LiFePO4-accu's met normale laders moeten worden opgeladen, wordt in het openbaar vaak gesteld. Het is belangrijk om te weten dat lithium-accu's, en met name LiFePO4-accu's, verschillen van loodzuuraccu's en dat niet alle acculaders geschikt zijn voor lithium-accu's.

Een volledig opgeladen 12V LiFePO4-accu heeft normaal gesproken een spanning van 13,3 tot 13,4 V, terwijl een loodaccu ongeveer 12,6 tot 12,7 V heeft als deze volledig is opgeladen. Zelfs bij een capaciteit van 20% behoudt een LiFePO4-accu nog steeds een hogere spanning van ongeveer 13 V vergeleken met een overeenkomstige loodaccu met 11,8 V. Dit illustreert het smalle spanningsvenster voor LiFePO4-accu's, dat bij een capaciteit van 80% minder dan 0,5 V bedraagt.

Een speciale LiFePO4-lader fungeert als spanningsbegrenzer en lijkt in sommige opzichten op het loodzuuraccusysteem. Er zijn echter aanzienlijke verschillen vanwege de hogere spanning per cel, nauwere spanningstoleranties en het ontbreken van een druppellading of onderhoudslading op volledige capaciteit. Bij LiFePO4-cellen is de nauwkeurigheid van de spanningsafsnijding van cruciaal belang, aangezien deze cellen geen overladen tolereren. Oneerlijke beweringen over 'wonderladers' die zogenaamd de levensduur van batterijen verlengen of extra capaciteit bieden door middel van pulsen en foefjes, moeten niet serieus worden genomen. LiFePO4 is een efficiënt systeem dat alleen absorbeert wat het veilig kan absorberen.

Lithium-laders werken met een CV/CC-laadalgoritme (constante spanning/constante stroom). De lader regelt de stroomsterkte op een vooraf bepaald niveau totdat de batterij een bepaalde spanningsdrempel bereikt. Naarmate de batterij bijna volledig is opgeladen, neemt de stroomsterkte geleidelijk af. Dit laadsysteem maakt efficiënt en snel opladen mogelijk zonder risico op overladen en is daarom geschikt voor verschillende soorten accu's, waaronder LiFePO4 en Li-Ion. Kortom, het is essentieel om een ​​speciale LiFePO4-lader te gebruiken om LiFePO4-accu's op te laden. Conventionele opladers zijn niet specifiek ontworpen voor de unieke behoeften van deze batterijen. Het gebruik ervan kan leiden tot inefficiënt opladen, mogelijke schade en een verkorte levensduur van de batterij. Door te investeren in een LiFePO4-lader met het juiste CV/CC-laadalgoritme, bent u verzekerd van veilig en efficiënt opladen en kunt u de prestaties van uw LiFePO4-accu's maximaliseren.

Het laadprincipe van de lithiumbatterij

De spanningskarakteristieken van lithium-accu's verschillen aanzienlijk van die van loodzuuraccu's tijdens de laadcyclus.Bij LiFePO4-accu's is er tegen het einde van de laadcyclus sprake van een sterke spanningstoename, waardoor de laadstroom snel daalt. Hierna schakelt de lader over op de voedingmodus.

Slimme laders voor loodzuuraccu's maken doorgaans gebruik van speciale laadalgoritmes die zijn afgestemd op verschillende accutypen, zoals natte, AGM- en gelaccu's. Deze algoritmen omvatten doorgaans een laadproces in drie fasen: bulk, absorptie en float. In de bulkfase voorziet de lader de accu van maximale stroom totdat deze ongeveer 80% van zijn capaciteit bereikt.

Tijdens de absorptiefase houdt de lader de accu op maximale spanning en verlaagt tegelijkertijd de stroomsterkte omdat de interne weerstand van de accu een hogere laadabsorptie verhindert. Zodra de stroomsterkte is gedaald tot circa ≤10% van het totale vermogen van de lader, gaat de lader over op de onderhoudsfase. De duur van de absorptiefase is ook tijdsafhankelijk en gaat normaal gesproken na 4 uur over op druppellading. Deze verlengde absorptiefase kan optreden als de lader te klein is voor de accubank of als er belastingen in het systeem actief zijn die verhinderen dat de stroomsterkte onder de overgangsdrempel daalt.

De meeste loodzuurladers beschikken over een equalizatiemodus, die automatisch werkt en niet kan worden uitgeschakeld. Lithium-batterijen hebben echter geen egalisatielading nodig en het toepassen van een egalisatielading van 15 V of meer op een lithium-batterij kan de cellen onherstelbaar beschadigen.

Loodzuurladers hebben vaak een spanningsinstelling waarmee de accu weer normaal kan functioneren. Wanneer een loodzuuraccu volledig is opgeladen, bedraagt ​​de spanning ongeveer 12,7 V. In de floatmodus houdt de lader de accu op een vooraf ingestelde spanning (meestal tussen 13,3 en 13,8 V, afhankelijk van het type accu) en ondersteunt alle lopende belastingen. Wanneer de belasting het maximale vermogen van de lader in de float-modus overschrijdt, begint de accuspanning te dalen. Zodra de spanning de "Return to Bulk"-spanning bereikt, start de lader een nieuwe laadcyclus om de accu op te laden. Deze "terug naar bulk"-spanningsinstelling in loodzuuracculaders is echter te laag voor lithium-accu's. Wanneer een lithiumbatterij op deze spanning wordt gebruikt, betekent dit dat de batterij tot ongeveer 10-15% ontladen wordt. Lithium-laadalgoritmen stellen doorgaans een hogere retourspanning van 13,1-13,2 V in. Dit is nog een reden waarom standaard loodzuurladers niet geschikt zijn voor lithium-accu's.

Sommige loodzuurladers meten de spanning en weerstand van de accu tijdens het opstarten om te bepalen welke laadfase het beste kan worden gestart. Op basis van de meting van deze parameters beslist de lader hoe de accu moet worden opgeladen. Het gebruik van loodzuurladers bij lithium-accu's kan echter problematisch zijn. Lithium-accu's kunnen een spanning van meer dan 13 V aanhouden, waardoor sommige loodzuuracculaders denken dat de accu bijna vol is. Hierdoor kan het voorkomen dat de lader de noodzakelijke laadfase overslaat en direct in de onderhoudsmodus gaat. Dit is een probleem omdat lithium-batterijen speciale laadfasen nodig hebben, zoals: B. Fasen met constante spanning (CV) en constante stroom (CC) om optimaal en veilig laden te garanderen.

Hoewel het technisch mogelijk is om een ​​loodzuurlader te gebruiken voor een lithium-accu, is voorzichtigheid geboden. Vermijd vooral het gebruik van een loodzuurlader met een automatische "equalisatiemodus", die niet permanent kan worden uitgeschakeld.Als een loodzuurlader zo kan worden ingesteld dat er maximaal 14,6 V wordt geladen, kan deze voor normaal opladen worden gebruikt. Zodra de accu volledig is opgeladen, moet de lader echter worden losgekoppeld. Het is niet aan te raden om een ​​loodzuurlader aangesloten te laten voor het onderhouden of opslaan van een lithium-accu. De meeste loodzuurladers hanteren namelijk niet het juiste spanningslaadalgoritme voor lithium-accu's. Dit kan schade aan de accu veroorzaken die niet onder de garantie valt.

Kortom, de beste optie om de prestaties en levensduur van een lithiumbatterij te maximaliseren, is het gebruik van een lader die speciaal is ontworpen met een speciaal lithiumlaadalgoritme. Hierdoor worden optimale laadparameters gegarandeerd en wordt de accu beschermd tegen mogelijke schade.

3 Aanbevolen methoden voor het opladen van LiFePO4-lithiumbatterijen

Manier 1. LiFePO4-batterijlader

Bij het opladen van LiFePO4-batterijen wordt gebruik gemaakt van speciale LiFePO4-batterijladers sterk aanbevolen om redenen van veiligheid en betrouwbaarheid. Deze laders zijn speciaal ontworpen voor LiFePO4-accu's en leveren de vereiste spanning, stroom en laadalgoritme om optimale laadprestaties te garanderen en de accu's te beschermen tegen mogelijke problemen, zoals overladen of onderladen.

LiFePO4-acculaders zijn vaak uitgerust met geavanceerde functies die het laadproces verbeteren. Veel van deze laders hebben bijvoorbeeld ingebouwde temperatuursensoren. Dankzij deze sensoren kan de lader de temperatuur van de accu tijdens het opladen controleren en de laadstroom hierop aanpassen. Doordat deze laders zich aanpassen aan de temperatuur van de accu, zorgen ze ervoor dat het laadproces efficiënt en veilig verloopt. Dit verlengt uiteindelijk de levensduur van de LiFePO4-accu's.

LiFePO4-batterijladers bieden het extra voordeel van celbalancering, wat van cruciaal belang is voor het behoud van de gezondheid van het batterijpakket. Met celbalancering wordt ervoor gezorgd dat de afzonderlijke cellen in het accupakket gelijkmatig worden opgeladen en ontladen. Zo wordt voorkomen dat afzonderlijke cellen sneller ontladen dan andere. Dankzij dit balanceringsproces wordt het risico op celschade, dat kan ontstaan ​​wanneer cellen ongelijkmatig worden opgeladen of ontladen, tot een minimum beperkt.

Elke LiFePO4-batterijcel heeft een nominale spanning van 3,2 V. Het wordt aanbevolen om de cellen op te laden in een spanningsbereik van 3,50 V tot 3,65 V. Het is belangrijk om dit spanningsbereik aan te houden, omdat een laadspanning van meer dan 3,65 V schadelijk kan zijn voor de batterijcel. LiFePO4-accu's zijn gevoelig voor overspanning en overstroom. Als de aanbevolen laadspanning wordt overschreden, kan dit de prestaties aanzienlijk beïnvloeden, zwelling veroorzaken en op de lange termijn schade veroorzaken met een verkorte levensduur.

Ter bescherming tegen overspanning, overstroom, overladen, overontladen en hoge temperaturen zijn lithium-accupakketten, waaronder de LiFePO4-accu's van Timeusb, doorgaans uitgerust met een geïntegreerd batterijbeheersysteem (BMS). Het BMS bewaakt en regelt actief de accuspanning, -stroom en -temperatuur. Zo wordt ervoor gezorgd dat de accu binnen veilige grenzen functioneert en de nodige bescherming biedt voor een langere levensduur en betrouwbare prestaties.

Door LiFePO4-acculaders te gebruiken in combinatie met accubeheersystemen, kunt u ervoor zorgen dat uw LiFePO4-accu's effectief worden gebalanceerd, opgeladen en beschermd. Zo wordt hun levensduur gemaximaliseerd en blijven hun optimale prestaties behouden.

Manier 2. Zonnepaneel

Het opladen van LiFePO4-batterijen met behulp van zonnepanelen is een populaire methode geworden, vooral onder buitensportliefhebbers en professionals, vanwege het gemak en de milieuvriendelijkheid.

Het opladen van LiFePO4-batterijen met zonnepanelen is een eenvoudig proces. Het enige dat u nodig hebt, is een zonnepaneel waarvan de uitgangsspanning en stroomsterkte compatibel zijn met de specificaties van uw LiFePO4-accu. Zodra u een geschikt zonnepaneel hebt gevonden, kunt u deze met behulp van een laadregelaar op uw accu aansluiten. De laadregelaar speelt een belangrijke rol bij het regelen van het laadproces en voorkomt overladen en mogelijke schade aan de accu.

Een belangrijk voordeel van het gebruik van zonnepanelen om LiFePO4-accu's op te laden, is het duurzaamheidsaspect. Zonne-energie is schoon, hernieuwbaar en gemakkelijk verkrijgbaar. Hierdoor hoeft u zich geen zorgen te maken over brandstoftekorten of milieuschade die worden veroorzaakt door traditionele energiebronnen. Daarnaast kan opladen met behulp van zonne-energie leiden tot een aanzienlijke besparing op de energierekening, vooral voor regelmatige gebruikers.

Daarnaast biedt opladen via een zonnepaneel veel gemak voor mensen die veel onderweg zijn. Of u nu gaat kamperen, vissen, wandelen of buiten werkt, u kunt een draagbaar zonnepaneel eenvoudig meenemen en gebruiken om uw LiFePO4-zonnebatterij op te laden. Dit betekent dat u niet langer afhankelijk bent van stopcontacten of generatoren, die veel lawaai kunnen maken en schadelijke uitlaatgassen kunnen uitstoten.

Door LiFePO4-accu's op te laden met zonnepanelen beschikt u over een duurzame, kosteneffectieve en draagbare oplaadoplossing die past bij uw levensstijl buitenshuis en die tegelijkertijd de impact op het milieu minimaliseert.

Manier 3. Gebruik van een generator/dynamo

Een andere praktische methode voor het opladen van LiFePO4-accu's is het gebruik van een dynamo of generator, wat vooral handig is tijdens kampeertrips of langere reizen. Hoewel het niet hetzelfde specialisatieniveau biedt als een speciale LiFePO4-acculader, kan het dienen als een betrouwbaar alternatief wanneer een lader niet direct beschikbaar is.

Om een ​​LiFePO4-accu op te laden met een dynamo of generator, hebt u een draagbare generator nodig waarvan de uitgangsspanning en stroomsterkte overeenkomen met de specificaties van uw accu. Daarnaast is een laadregelaar essentieel om het laadproces te regelen en te controleren en ervoor te zorgen dat de accu de juiste hoeveelheid lading krijgt.

Als u een dynamo of generator gebruikt om uw LiFePO4-accu op te laden, is het belangrijk dat u ervoor zorgt dat de laadspanning en laadstroom overeenkomen met de specificaties van uw accu. Zo wordt veilig en effectief opladen gegarandeerd, zonder risico op schade aan de accu.

Een belangrijk voordeel van het gebruik van een dynamo of generator om LiFePO4-accu's op te laden, is de mogelijkheid om de accu onderweg op te laden. Als u bijvoorbeeld op een afgelegen locatie kampeert en geen toegang hebt tot stopcontacten, kunt u een dynamo of generator gebruiken om uw accu op te laden en uw apparaten van stroom te voorzien.

Als de dynamo of generator een DC-uitgang heeft, moet er een DC/DC-lader tussen de accu en de generator worden aangesloten. Als de dynamo of generator echter een AC-uitgang ondersteunt, volg dan de aanbevelingen in het gedeelte 'Acculader' hierboven en sluit een geschikte acculader aan tussen de accu en de generator.

Hoe laad ik LiFePO4-batterijen parallel en in serie?

LiFePO4-batterijen in parallelladen

Wanneer u LiFePO4-accu's parallel oplaadt, moet u ervoor zorgen dat de spanning van elke accu niet meer dan 0,1 V bedraagt ​​voordat u ze samen gebruikt. Hiermee worden onevenwichtigheden tussen batterijen geminimaliseerd. De volgende tabel geeft een overzicht van de aanbevolen laadspanningsbereiken voor verschillende systeemspanningen bij het parallel opladen van LiFePO4-accu's:

Door u aan deze spanningsvereisten te houden, garandeert u een veilig en effectief parallelladen van LiFePO4-accu's. Houd er rekening mee dat het altijd belangrijk is om de specifieke aanbevelingen van de batterijfabrikant op te volgen en een geschikte lader te gebruiken die speciaal is ontworpen voor LiFePO4-batterijen.

Zowel de CC (Constant Current) als de CC-CV (Constant Current - Constant Voltage) laadprofielen moeten voldoen aan de spanningsparameters die in de bovenstaande tabel staan ​​vermeld. Als de spanning van uw lader onder het opgegeven bereik komt, zal de accu niet beschadigd raken. Er vindt echter wel onderlading plaats, waardoor de accu mogelijk niet de volledige capaciteit bereikt.

Als de spanning van uw lader echter het opgegeven bereik overschrijdt, kan het batterijbeheersysteem (BMS) de accu ter bescherming uitschakelen. U moet dan de belasting loskoppelen en opnieuw aansluiten. Om dit ongemak te voorkomen en een correcte oplading te garanderen, raden wij u ten zeerste aan om uw lader te vervangen door een hoogwaardige LiFePO4-acculader die is afgestemd op de juiste spanningsparameters.

Het is een verstandige beslissing om te investeren in een speciale LiFePO4-batterijlader die is ontworpen voor de specifieke spanningsvereisten en laadalgoritmen van LiFePO4-batterijen. Zulke laders bieden optimale laadprestaties en verlengen de levensduur van uw batterij. Veiligheid staat voorop en het is de moeite waard om te investeren in kwaliteitsapparatuur om de levensduur en betrouwbare werking van uw LiFePO4-accusysteem te garanderen.

LiFePO4-batterijen in serie opladen

Bij het in serie schakelen van LiFePO4-batterijen is het belangrijk om ervoor te zorgen dat de spanning van elke batterij binnen 50 mV (0,05 V) ligt voordat u de batterijen gebruikt. Met deze stap wordt het risico op onevenwichtigheid tussen batterijen geminimaliseerd. Als de spanning van één batterij meer dan 50 mV (0,05 V) afwijkt van een andere batterij in de serie, is het raadzaam om elke batterij afzonderlijk op te laden om ze weer in evenwicht te brengen. Door de batterijen regelmatig op te laden, voorkomt u ook dat er onevenwichtigheden ontstaan.

Om een ​​correcte celbalans te garanderen, raden wij u aan om bij het in serie opladen van LiFePO4-accu's een multibank-lader te gebruiken die speciaal is ontworpen voor LiFePO4-accu's. Dit type lader laadt elke batterij afzonderlijk op en zorgt ervoor dat de cellen tijdens het laadproces in balans blijven. Als alternatief kunt u een 24V LiFePO4-lader of een 48V LiFePO4-lader gebruiken als u de hele serie in één keer wilt opladen.

Door deze richtlijnen te volgen, behoudt u de balans en optimale prestaties van uw LiFePO4-accusysteem wanneer u accu's in serie oplaadt. Veiligheid staat voorop en gebruik opladers die speciaal zijn ontworpen voor LiFePO4-accu's. Zo bent u verzekerd van effectief opladen en een langere levensduur van de accu.

Veelgestelde vragen over het opladen van LiFePO4-batterijen

1. Moet ik mijn LiFePO4-accu volledig opladen?

Ja, het wordt over het algemeen aanbevolen om LiFePO4 (lithium-ijzerfosfaat)-accu's volledig op te laden voor optimale prestaties en levensduur. LiFePO4-accu's hebben een relatief vlakke ontladingscurve. Dit betekent dat ze tijdens de ontladingscyclus een constantere spanning behouden dan andere accutypen. Deze eigenschap zorgt ervoor dat LiFePO4-accu's relatief constante prestaties leveren totdat ze bijna volledig ontladen zijn.

Als u de LiFePO4-accu volledig oplaadt, kunt u de maximale capaciteit benutten en de gebruiksduur maximaliseren voordat de accu opnieuw moet worden opgeladen. Door de batterij volledig op te laden, blijft de celbalans behouden en worden capaciteitsonevenwichtigheden in het batterijpakket voorkomen, die de algehele prestaties negatief kunnen beïnvloeden.

2. Hoe lang duurt het om een ​​LiFePO4-accu op te laden?

De laadtijd voor een LiFePO4-accu hangt af van verschillende factoren, bijvoorbeeld: B. op de capaciteit van de accu, de uitgangsstroom van de lader en het laadniveau van de accu vóór het opladen. Over het algemeen kunnen LiFePO4-accu's relatief snel worden opgeladen vergeleken met andere accutypen. Laten we als voorbeeld het laden van een Timeusb 12V 100Ah LiFePO4 lithiumbatterij. Het wordt aanbevolen om te laden met een stroomsterkte van 20A (0,2C), het duurt dus ongeveer 100Ah/20A=5H voordat de accu volledig is opgeladen.

3. Hoe laad je LiFePO4-lithium-accu's op bij koud weer?

Voor LiFePO4-accu's geldt doorgaans een aanbevolen laadtemperatuurbereik van 0°C tot 45°C (32°F tot 113°F). Het opladen van lithiumbatterijen bij temperaturen lager dan 0°C beschadigt de batterij. Daarom zijn batterijen met bescherming tegen opladen bij lage temperaturen zoals de Timeusb 12.8V 140Ah LiFePO4 lithiumbatterij erg belangrijk als u in een gebied woont met lange winters. Het is aan te raden de accu binnenshuis op te laden.