Baterias de iões de lítio

[Njay]

video muito bom, em inglês, sobre o funcionamento e uma parte de perguntas e respostas (a partir aí dos 00h40m) com muita informação prática:

http://www.ri.cmu.edu/video_view.html?v ... enu_id=387

[zointz]

p.s. - vamos voltar ao db da taser???

boas,
espero não estar muito , alias espero estar dentro do tópico.

afastando todas as pequenas polémicas de vendas e compras, mas voltando a falar no assunto que considero importante - as baterias.

eu não consegui ainda ler em lado nenhum que as baterias de lithium da thundersky necessitavam de uma espécie de rodagem, como tb tenho a minha chica com poucos km's é óbvio que me preocupo com a situação. a verdade é que evito a todo o custo não puxar muito por ela para evitar muitos c's de inicio, mas gostaria de ter a certeza que não me estou a "castrar" para nada, gostaria de alguma explicação mais técnica sobre o que acontece quando se "aperta" com as baterias quando são novas, alias.
outra questão que tem sido levantada tema ver com a temperatura ambiente, todos sabemos que com o frio o desempenho diminui, mas nunca vi em lado nenhum que se as usarmos, não devemos apertar com elas, o que tenho visto é que a temperatura de conforto (melhor durabilidade) fica nos 25º, mas caso as usemos em temperaturas baixas nunca vi uma relação entre +c's implicar menos ciclos devido á temperatura (se ignorarmos a temperatura quantos mais c's menos duração).


não sei se baralhei muito mas resumindo o que gostaria de ver discutido é
(tentem apoiar os vossos argumentos com artigos de especialistas , para que não seja como a religião - temos de ter fé que é assim)

- rodagem de baterias de lithium - tem de ser feita porquê ?

- baixas temperaturas implica ser mais ligeiro com o acelerador - porquê ?
(a mim parece-me é que deveria se evitar as baixas temperaturas, não os c's com baixas temperaturas)

aproveito para deixar uma curiosidade técnica relativamente ao prius - o ar que vai para a refrigeração das baterias do prius, em vez de ser sugado do exterior, vem do interior do habitáculo (respirador situado do lado direito junto á cabeceira do banco traseiro). a filosofia é que a temperatura que é confortável para os humanos é confortável para as baterias, alias é também por isso todos os prius têm a/c automático para garantir que a temperatura é adequada.


fiquem bem.

[jmal]

a temperatura baixa não é prejudicial para as baterias, as temperaturas altas é que são prejudiciais, a sua capacidade e intensidade de carga e descarga máximos dependem da temperatura, quanto mais alta a temperatura, maiores serão estes valores, logo vão ser mais abusadas com temperaturas mais altas, o frio faz com que "trabalhem" menos.

nas de chumbo encontrei este pdf interessante: http://www.energex.com.co/pdf/temperaturabaterias.pdf

em lítio : http://batteryuniversity.com/learn/arti ... mperatures

lithium-ion works within the discharge temperature limits of -20°c to 60°c (-4°f to 140°f). the performance is temperature based, meaning that the rate capability at or below -20°c is reduced due to the increased impedance of the electrolyte. discharging at low temperatures does not harm the battery. lithium-ion may be used down to -30°c (-22°f) with acceptable results. larger packs will be necessary to compensate for the reduced capacity at these temperatures. it is not recommended to discharge lithium-ion at temperatures above 60°c. a high discharge rates combined with elevated temperatures can cause self-heating, an effect that could permanently damage the separator and electrodes of the cells.

it is not recommended to discharge lithium-ion at temperatures above 60°c. a high discharge rates combined with elevated temperatures can cause self-heating, an effect that could permanently damage the separator and electrodes of the cells.

as baterias de iões de lítio funcionam dentro dos limites de descarga de -20 ° c a 60 ° c (-4 ° f a 140 ° f). o desempenho depende da temperatura, ou seja, a capacidade em temperaturas igual ou inferior a -20 º c é reduzido devido ao aumento da impedância do eletrólito. descarregar a baixas temperaturas não prejudica a bateria. as baterias de iões de lítio pode ser usadaso abaixo de -30 ° c (-22 ° f), com resultados aceitáveis. packs maiores serão necessários para compensar a redução da capacidade a estas temperaturas. não é recomendado a descarga de baterias íons de lítio em temperaturas acima de 60 ° c.

não é recomendado para descarga de baterias de íons de lítio em temperaturas acima de 60 ° c. a alta taxa de descarga combinada com temperaturas elevadas pode provocar a auto-aquecimento, um efeito que poderia danificar permanentemente o separador e eléctrodos das células.

http://batteryuniversity.com/learn/arti ... mperatures

lithium- ion offers good charging performance at cold and hot temperatures. the acceptable charge range is 0° to 45°c (32°f to 113°f). it is recommended, however, to reduce the charge rate to less than 1c at temperatures of 5°c to 0°c (41°f to 32°f).

it is important to know that consumer grade lithium-ion batteries cannot be charged below 0°c (32°f). although the packs appear to be charging normally at freezing temperatures, the cell impedance goes up and the acceptance of the ions on the anode is drastically reduced.

what is most troubling is the plating of metallic lithium that occurs on the anode. the higher the charge rate, the more pronounced the plating will be. a prolonged charge at cold temperatures will eventually compromise the safety of the pack. the plating is permanent and no amount of cycling can reverse this effect. unknown to the user, such a battery will become more vulnerable to failure if subjected to impact, crush or high rate charging. venting with flame could be the result.

quality chargers reduce the charge current at cold temperatures and avert a charge altogether below 0°c (32°f). when charging a cold battery, allow the pack to warm up before putting it into the charger. discharging a lithium-ion battery at cold temperature does not cause any harm. the lower performance will only be noticeable while the pack is dwelling in the cold state.

there are specialty li-ion batteries that allow low-temperature charging. these packs are made for military and aerospace applications. the lower viscosity of the electrolyte of these batteries may reduce the rate capability and decrease the cycle life. beside lower performance, the high purchase price is another concern for the consumer.

there are also safety concerns when using lithium-ion at high temperatures, especially in cells containing cobalt and/or nickel electrodes. raising the temperature of a fully charged cell, or applying an overcharge, could cause a spontaneous thermal runaway. the higher the state-of-charge, the less heat is required to induce a thermal runaway. manganese based cells [spinel] are thermally more stable and the thermal stability is the same whether fully charged or overcharged.

lithium-ion oferece uma boa performance de carga em temperaturas frias e quentes. a faixa de carga aceitável é de 0 ° a 45 ° c (32 ° f a 113 ° f). recomenda-se, no entanto, reduzir a taxa de carga a menos de 1ºc na temperatura de 5 ° c a 0 ° c (41 ° c a 32 ° f).

é importante saber que o consumidor baterias de iões de lítio não pode ser carregada abaixo de 0 ° c (32 ° f). embora os pacotes parecem estar carregando normalmente em temperaturas de congelamento, a impedância da pilha vai para cima e a aceitação dos íons no ânodo é drasticamente reduzida.

o que é mais preocupante é o depósito de lítio metálico, que ocorre no ânodo. a uma taxa mais elevada de carga, mais pronunciado o chapeamento será. uma carga prolongada a baixas temperaturas, acabará por comprometer a segurança do bloco. o revestimento é permanente e não há quantidade de ciclismo que reverta esse efeito. desconhecido para o usuário, como uma bateria se torna mais vulnerável se submetida a impacto, esmagamento ou alta taxa de carregamento. abertura com chama pode ser o resultado.

carregadores de qualidade reduzem a corrente de carga em temperaturas frias para evitar uma carga completamente abaixo de 0 ° c (32 ° f). ao carregar uma bateria fria, permita que o pack aqueça antes de colocá-lo no carregador. descarregar uma bateria de iões de lítio a uma temperatura fria não causa nenhum dano. o menor desempenho só serão visíveis quando a pack estiver residindo no estado frio.

existem baterias de iões especiais que permitem o carregamento de baixa temperatura. estes pacotes são feitos para aplicações militares e aeroespaciais. a baixa viscosidade do eletrólito das baterias pode reduzir a capacidade e diminuir o ciclo de vida. ao lado do baixo desempenho, o preço alto é outra preocupação para o consumidor.

também existem preocupações de segurança na utilização de iões de lítio em altas temperaturas, especialmente nas células que contém cobalto e / ou eletrodos níquel. elevar a temperatura de uma célula totalmente carregada, ou aplicar uma sobrecarga, pode causar uma fuga espontânea térmica. quanto maior o estado de carga, menor calor é necessário para induzir uma fuga térmico. manganês células com base [espinélio] são termicamente mais estável e estabilidade térmica é o mesmo se totalmente carregada ou sobrecarregada.

portanto, elas podem trabalhar a baixas temperaturas, o desempenho é que desce consideravelmente, no texto aparece que não se pode carregar uma bateria de lítio abaixo dos 0 ºc, mas nos pdf de vários fabricantes nunca encontrei tal referencia, apenas referem que as altas temperaturas, normalmente acima de 60ºc são prejudiciais.


nos hibridos da honda também acontece o mesmo, a respiração do pack faz-se pelo ambiente do habitáculo, e sim, a temperatura ambiente que nos sentimos bem é a melhor para ela, os tais 25ºc.

quanto à "rodagem" não sei a que se referem, mas penso ser da equalização/balanceamento inicial de todos os elementos do pack, e quanto mais se puxa por elas, maior será o desequilíbrio, mas o bms está lá para compensar. em packs novos tenho muita atenção a isso, e se no inicio tiverem equalizados e balanceados o bms não terá grande trabalho e dá conta do recado. portanto se esta rodagem tem a ver com isto, acho bem, mas é um processo que pode ser feito antes da entrega ao cliente sem que este note de inicio uma potência inferior.

[zointz]

resumindo.

- não é necessário a dita "rodagem", pois o problema é o desequilibro do pack, e isso acontece sempre(umas vez mais outras menos).

- pode-se puxar ao máximo pelas baterias em dias frios, já se sabe é que o de desempenho desce (capacidade de debitar potência uxi) e a autonomia tb.

alguém discorda ?

[jmal]

resumindo.

- não é necessário a dita "rodagem", pois o problema é o desequilibro do pack, e isso acontece sempre(umas vez mais outras menos).

eu não disse que não era necessário, depende de como é instalado o pack, depende do bms e também da utilização da mota, mas não aceito aquilo que foi dito pelo e_bike, que a mota tem a corrente cortada por causa de alguns maçaricos, ela tem de estar preparada para gerir a corrente consoantes as condições, e os bms estão lá para isso.

- pode-se puxar ao máximo pelas baterias em dias frios, já se sabe é que o de desempenho desce (capacidade de debitar potência uxi) e a autonomia tb.

alguém discorda ?

depende do bms.

[zointz]

resumindo.

- não é necessário a dita "rodagem", pois o problema é o desequilibro do pack, e isso acontece sempre(umas vez mais outras menos).

eu não disse que não era necessário, depende de como é instalado o pack, depende do bms e também da utilização da mota, mas não aceito aquilo que foi dito pelo e_bike, que a mota tem a corrente cortada por causa de alguns maçaricos , ela tem de estar preparada para gerir a corrente consoantes as condições, e os bms estão lá para isso.

- pode-se puxar ao máximo pelas baterias em dias frios, já se sabe é que o de desempenho desce (capacidade de debitar potência uxi) e a autonomia tb.

alguém discorda ?

depende do bms.

ok, eu peço desculpa por insistir, mas quero mesmo perceber isto.

eu reformulo.
se o bms trabalhar no sentido de equilibrar o pack e controlar a tensão célula a célula evitando cargas/descargas exageradas, então pode-se concluir que:

- não é necessário "rodagem"
- não é necessário limitar o utilizador em dias frios

[jmal]

resumindo.

- não é necessário a dita "rodagem", pois o problema é o desequilibro do pack, e isso acontece sempre(umas vez mais outras menos).

eu não disse que não era necessário, depende de como é instalado o pack, depende do bms e também da utilização da mota, mas não aceito aquilo que foi dito pelo e_bike, que a mota tem a corrente cortada por causa de alguns maçaricos , ela tem de estar preparada para gerir a corrente consoantes as condições, e os bms estão lá para isso.

- pode-se puxar ao máximo pelas baterias em dias frios, já se sabe é que o de desempenho desce (capacidade de debitar potência uxi) e a autonomia tb.

alguém discorda ?

depende do bms.

ok, eu peço desculpa por insistir, mas quero mesmo perceber isto.

eu reformulo.
se o bms trabalhar no sentido de equilibrar o pack e controlar a tensão célula a célula evitando cargas/descargas exageradas, então pode-se concluir que:

- não é necessário "rodagem"
- não é necessário limitar o utilizador em dias frios

exacto.

[marcopns]

http://www.thunder-sky.com/pdf/im.pdf

manual de instruções da thundersky diz-nos o seguinte:
25º
the highest charge current - 3ca
the highest charge voltage - 4,25v
the highest discharge current - constant: 3ca
the highest discharge voltage - 2,5v

-35º
the highest charge current - 0.1ca~1c
the highest charge voltage - 4,6v
the highest discharge current - constant: 1ca
the highest discharge voltage - 1,5v

nos dias mais frios, as 4h em aveiro encontrei temperaturas de -4º. li noutro forum que a temperatura sentida desce 1º por cada 10km/h, ou seja, devido a falta de isolamento as baterias podem enfrentar temperaturas de -10º. como vêm longe dos -35º dos testes da thundersky, mas parece-me que a "highest discharge current - constant" deve ficar situada entre os 1ca e os 3ca.

estamos a estragar o tópico ao moço... este tema das descargas a baixa temperatura merecia um tópico dedicado.

[Mumia]

resumindo.

- não é necessário a dita "rodagem", pois o problema é o desequilibro do pack, e isso acontece sempre(umas vez mais outras menos).

eu não disse que não era necessário, depende de como é instalado o pack, depende do bms e também da utilização da mota, mas não aceito aquilo que foi dito pelo e_bike, que a mota tem a corrente cortada por causa de alguns maçaricos, ela tem de estar preparada para gerir a corrente consoantes as condições, e os bms estão lá para isso.

ora aqui está onde quero chegar com as minhas dúvidas...

[zointz]

http://www.thunder-sky.com/pdf/im.pdf

manual de instruções da thundersky diz-nos o seguinte:
25º
the highest charge current - 3ca
the highest charge voltage - 4,25v
the highest discharge current - constant: 3ca
the highest discharge voltage - 2,5v

-35º
the highest charge current - 0.1ca~1c
the highest charge voltage - 4,6v
the highest discharge current - constant: 1ca
the highest discharge voltage - 1,5v
.

boas,
corrigiam-me se eu estiver errado sff.

os números apresentados para temperaturas negativas, por ex. highest discharge current constant 1ca significa que em continuo, se a corrente for superior a 1c, a tensão desce para níveis perigosos, correcto ?

já agora repararam que a tensão mínima é diferente conforme a temperatura (os bms usado que eu saiba não leva isso em consideração) e aparentemente a tensão de carga/descarga fica com uma amplitude maior com temperaturas baixas. pelo que vejo temos de ter cuidado é no verão, pois o bms pode actuar demasiado tarde quer nas cargas quer nas descargas.

opiniões ???

[jmal]

http://www.thunder-sky.com/pdf/im.pdf

manual de instruções da thundersky diz-nos o seguinte:
25º
the highest charge current - 3ca
the highest charge voltage - 4,25v
the highest discharge current - constant: 3ca
the highest discharge voltage - 2,5v

-35º
the highest charge current - 0.1ca~1c
the highest charge voltage - 4,6v
the highest discharge current - constant: 1ca
the highest discharge voltage - 1,5v
.

boas,
corrigiam-me se eu estiver errado sff.

os números apresentados para temperaturas negativas, por ex. highest discharge current constant 1ca significa que em continuo, se a corrente for superior a 1c, a tensão desce para níveis perigosos, correcto ?

já agora repararam que a tensão mínima é diferente conforme a temperatura (os bms usado que eu saiba não leva isso em consideração) e aparentemente a tensão de carga/descarga fica com uma amplitude maior com temperaturas baixas. pelo que vejo temos de ter cuidado é no verão, pois o bms pode actuar demasiado tarde quer nas cargas quer nas descargas.

opiniões ???

exacto, foi isso que disse, elas dão menos corrente em continuo porque a tensão desce mais.

[Njay]

em relação à "rodagem", tanto quanto sei as thundersky devem ser carregadas antes da 1ª utilização até 4.2v com corrente constante entre 0.1c e 0.5c, até que a corrente caia abaixo de 1% da inicial.

http://gwl-power.tumblr.com/post/576978 ... e-above-is
(este distribuidor diz 4v em vez de 4.2v, argumentando que a diferença é desprezável)

se isto não for respeitado ou as células forem sobrecarregedas, elas incham.

0.5c das células ts mais pequenas (40ah) são 20a. logo, motas com ts 40ah não devem ser carregadas com carregadores de mais de 20a na 1ª vez, mas provavelmente não é o cliente que faz a 1ª carga.


p.s.: o video acima explica muita coisa...

p.s.2: quando aprofundamos um pouco mais os detalhes, as baterias de lítio não são todas iguais e portanto temos que ir às datasheets dos respectivos fabricantes

p.s.3: uma das coisas que aprendi no video é que os super-condensadores são praticamente baterias de liítio, mas fabricadas com "precisão" extrema (daí os elevados preços).

[2wheelfun]

olá.

"25º
the highest discharge current - constant: 3ca
-35º
the highest discharge current - constant: 1ca"

ainda não consegui esclarecer este assunto por completo com ninguém mas apenas gostava de saber se a minha thunder 5000w controla ou não os c's das descargas. calculo que não existam sensores de temperatura para determinar os c's máximos, pelo que se houver algum controlo de descarga de energia será limitado quanto muito pelo valor máximo anunciado. acho eu! sabes se é assim?

verifica-se que à medida que a temperatura decresce os c's também decrescem. sendo fácil circularmos na minha zona de residência (lisboa) com temperaturas em deslocamento próximas ou mesmo um pouco abaixo dos 0ºc, será bom termos controlo no punho por forma a não permitirmos grandes débitos energéticos, pois poderemos estar a ultrapassar os valores aconselhados pelo fabricante. não existindo nas thunder qualquer indicação que permita monitorizar esta informação, resta ao utilizador ter bom senso. é assim? quais as consequências para as células se os c's forem ultrapassados, especialmente com referência para os valores indicativos para temperaturas mais baixas?

por curiosidade, as vectrix que têm sensor de temperatura do pack das baterias (tanto quando julgo saber) controlam os c's das descargas em função da temperatura? já agora, a sw no seu computador de bordo das predador permite visualizar as descargas energéticas mas tem em conta estas também na sua utilização em função da temperatura?

obrigado!

[rocker_pt]

sobre as baterias...
a revista ingenium (abril/março) traz este artigo que não deixa de ser interessante.
embora não concorde inteiramente com alguns aspectos .... apresenta mais alguns pontos para discutir.

[civic]

em relação à "rodagem", tanto quanto sei as thundersky devem ser carregadas antes da 1ª utilização até 4.2v com corrente constante entre 0.1c e 0.5c, até que a corrente caia abaixo de 1% da inicial.

http://gwl-power.tumblr.com/post/576978 ... e-above-is
(este distribuidor diz 4v em vez de 4.2v, argumentando que a diferença é desprezável)

se isto não for respeitado ou as células forem sobrecarregedas, elas incham.

0.5c das células ts mais pequenas (40ah) são 20a. logo, motas com ts 40ah não devem ser carregadas com carregadores de mais de 20a na 1ª vez, mas provavelmente não é o cliente que faz a 1ª carga.


p.s.: o video acima explica muita coisa...

p.s.2: quando aprofundamos um pouco mais os detalhes, as baterias de lítio não são todas iguais e portanto temos que ir às datasheets dos respectivos fabricantes

p.s.3: uma das coisas que aprendi no video é que os super-condensadores são praticamente baterias de liítio, mas fabricadas com "precisão" extrema (daí os elevados preços).

penso que na gwl elas são carregadas no armazem deles, ou seja, não será a primeira carga quando chegam a nossa casa. o que acontece é que se deve carregar uma a uma, para uma tensão igual, no caso da gwl recomenda carregar todas a 4 volts, para depois se colocarem em serie sem haver diferenças de tensão entre elas, é só por isso, esta carga deverá rondar o 0,5 amp.