Le batterie al litio ferro fosfato (LiFePO4) sono note per la loro sicurezza, durata e stabilità. Comprendere come funzionano durante le fasi di carica a Corrente Costante (CC) e Tensione Costante (CV) è fondamentale per massimizzare le loro prestazioni e longevità. Inoltre, è importante sapere cosa accade quando si richiede corrente dalla batteria mentre è in fase di carica.
Fasi di Carica delle Batterie LiFePO4
Le batterie LiFePO4 seguono un profilo di carica a due fasi:
- Fase a Corrente Costante (CC):
- Procedimento: Il caricabatterie fornisce una corrente costante alla batteria.
- Comportamento della Batteria: La tensione della batteria aumenta gradualmente man mano che si carica.
- Transizione: Questa fase continua finché la tensione raggiunge il valore massimo predefinito (solitamente 3,6V o 3,65V per cella).
- Fase a Tensione Costante (CV):
- Procedimento: Il caricabatterie mantiene la tensione costante al valore massimo raggiunto.
- Comportamento della Batteria: La corrente diminuisce gradualmente mentre la batteria si avvicina alla carica completa.
- Conclusione: La carica termina quando la corrente scende al di sotto di una soglia specifica, indicando che la batteria è completamente carica.
- Linea della Corrente: Rimane costante (linea orizzontale) al valore di corrente impostato dal caricabatterie.
- Linea della Tensione: Aumenta linearmente fino a raggiungere la tensione massima.
- Linea della Tensione: Rimane costante al valore massimo (linea orizzontale).
- Linea della Corrente: Diminuisce esponenzialmente fino a quasi zero.
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Durante la Fase CC:
- Linea della Corrente blu: Rimane costante (linea orizzontale) al valore di corrente impostato dal caricabatterie.
- Linea della Tensione rossa: Aumenta linearmente fino a raggiungere la tensione massima.
- Linea della Tensione rossa: Rimane costante al valore massimo (linea orizzontale).
- Linea della Corrente blu: Diminuisce esponenzialmente fino a quasi zero.
Quando la batteria è in carica e contemporaneamente alimenta un carico esterno, si verificano i seguenti effetti:
- Riduzione della Corrente di Carica Effettiva:
- Divisione della Corrente: La corrente fornita dal caricabatterie viene suddivisa tra la carica della batteria e il carico esterno.
- Tempo di Carica Aumentato: La batteria riceve meno corrente per la carica, prolungando il tempo necessario per raggiungere la carica completa.
- Impatto sul Processo CC/CV:
- Fase CC:
- Se il caricabatterie ha la capacità, aumenterà la corrente per compensare il carico aggiuntivo.
- Se non può compensare, la corrente di carica effettiva diminuisce.
- Fase CV:
- La corrente totale diminuisce più lentamente, poiché parte della corrente viene utilizzata dal carico.
- La fase CV si protrae nel tempo.
- Fase CC:
- Possibili Conseguenze:
- Surriscaldamento: L'aumento della corrente può causare un surriscaldamento del caricabatterie o della batteria.
- Efficienza Ridotta: L'energia destinata alla carica viene in parte consumata dal carico.
- Stress sul Caricabatterie: Se non progettato per gestire carichi simultanei, potrebbe danneggiarsi.
- Utilizzo di un Caricabatterie Adeguato:
- Assicurarsi che sia progettato per gestire sia la carica della batteria che l'alimentazione del carico simultaneamente.
- Verificare che la corrente totale (carica + carico) non superi la corrente massima del caricabatterie.
- Sistema di Gestione della Batteria (BMS):
- Un BMS avanzato può gestire meglio le situazioni di carica e scarica simultanee.
- Può prevenire sovraccarichi e surriscaldamenti, prolungando la vita della batteria.