Что такое сжатие ячеек?
Сжатие элементов буквально сжимает/фиксирует внешний алюминиевый корпус элементов LFP (LiFePO4) для предотвращения расслоения внутренних компонентов. Расслоение приводит к сокращению срока службы ячеек, а также к дополнительной нагрузке на электрические клеммы. На тонкий алюминиевый корпус постоянно действуют внутренние силы, недостаточно прочные, чтобы противостоять этим силам. Отсутствие сжатия приводит к повреждению элементов, о чем свидетельствует вздутие и преждевременный выход батареи из строя.
Зачем необходимо сжатие ячеек?
Благодаря новейшей технологии ячеек LFP было достигнуто множество успехов в увеличении количества энергии, которое может храниться в заданном объеме. Инженеры в целом регулярно сталкиваются с проблемой уместить «больше» в «меньше». Иногда для решения такой сложной задачи приходится идти на компромиссы. В данном случае для создания большего пространства был выбран более тонкий и менее структурно цельный материал.
Тонкий алюминиевый корпус не может противостоять внутренним силам, возникающим при зарядке элементов, но новая конструкция никогда не предполагала, что элементы будут использоваться сами по себе. Подавляющее большинство этих элементов LiFePO4, представленных сегодня на рынке, изначально предназначены для использования в электромобилях (EV). Автопроизводители и производители аккумуляторов уже разрабатывают пакеты с учетом сжатия, поскольку требования к прочно удерживаемой упаковке в электромобиле, где гарантирована вибрация, гораздо более интенсивны, чем к стационарной солнечной энергетической системе. Использование одного компрессионного приспособления для всей упаковки по сравнению со многими толстыми пластиковыми ящиками позволяет сэкономить значительное пространство и вес, что приводит к увеличению емкости в том же пространстве.
Когда необходимо сжатие клеток?
Чаще всего клеткам потребуется сжатие. 9 5% всех имеющихся на рынке элементов LFP в алюминиевом корпусе требуют сжатия. Хотя точные формулировки различаются, большинство производителей высококачественных элементов делают примечания в своих технических характеристиках.
Аккумуляторы в алюминиевом корпусе, не требующие сжатия, действительно существуют, однако они встречаются редко. Задать вопрос продавцу, у которого вы покупаете элементы, обычно является хорошей идеей, однако не все поставщики полностью осведомлены о технических аспектах каждой батареи и требованиях производителя.
Как изготовить приспособление для сжатия ячеек
Приспособления для сжатия ячеек могут сильно различаться. Каждое приложение отличается, например, большой набор ячеек в электромобиле потребует гораздо больше ячеек, которые нужно закрепить, чем простой блок из 4 ячеек, используемый в доме на колесах или кемпере. Подобные расширенные сборки будут содержать гораздо больше деталей, чем мы можем описать в этой статье. В некоторых приспособлениях используются пластиковые или металлические ленты, в то время как в других используются стержни с резьбой и торцевые пластины. Необходимо соблюдать осторожность при выборе материалов, способных противостоять силам, оказываемым клетками.
Простое приспособление для сжатия элементов, которого достаточно для большинства стационарных аккумуляторов, используемых в солнечных и автономных приложениях, можно изготовить из простых материалов, купленных в местном хозяйственном магазине. В показанном здесь видео вы можете изучить рекомендуемую нами процедуру изготовления компрессионного приспособления, которое обеспечит достаточное сжатие для начала работы и предотвратит преждевременную деградацию. Этот дизайн не идеален для каждого приложения, но его можно использовать в качестве отправной точки. Членам сообщества DIY нравится эта конструкция из-за ее простоты, однако другие участники добавили винтовые пружины, дополнительное усиление и многие другие методы, чтобы создать более плавное и равномерное сжатие.
Важные соображения
Элементы будут разбухать, если их заряжать выше 3,4 В, независимо от скорости зарядки.
Набухание клеток зависит от состояния заряда, а не от скорости заряда. Если батарея раздувается, это необратимое повреждение, которое станет головной болью для вашего рюкзака на всю оставшуюся жизнь. Когда вы готовите аккумуляторную батарею к использованию, вы можете выполнить верхнюю балансировку ячеек. Выполняя этот процесс, вы можете подумать, что можете отказаться от сжатия, поскольку это медленная скорость зарядки. Этот мыслительный процесс является ОШИБКОЙ и вызовет серьезные трудности для ваших клеток. Набухшие элементы, которые повторно сжимаются, оказывают огромное давление на внешние слои пластин, тогда как сохранение плоского элемента в плоском состоянии оказывает равномерное давление на все пластины по всей батарее.
