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O guia DIY de baterias LiFePO4 é o ponto de partida ideal para iniciantes que consideram fazer sua própria construção e projetar baterias LiFePO4 de alta qualidade.
A bateria LiFePO4 é o ponto de partida ideal para qualquer pessoa que esteja considerando um projeto DIY e construindo uma bateria Li-Ion de qualidade. Aprenda os fundamentos das baterias LiFePO4 e obtenha dicas para incorporar essa abundante fonte de energia limpa em sua casa. Antes de iniciar seu projeto de bateria DIY, você deve saber o seguinte:
O fosfato de ferro lítio (LiFePO4 ou LFP) é o mais seguro entre os tipos de bateria recarregável de íons de lítio (Li-Ion) mainstream. Em comparação com as baterias de íons de lítio baseadas em cobalto mais tradicionais, elas têm a vantagem de maior saída de potência, carregamento mais rápido, menor peso e vida útil mais longa. A bateria também possui melhores recursos de segurança e não explode sob condições extremas. As baterias LiFePO4 usam LiFePO4 como eletrodo positivo e grafite como eletrodo negativo. A voltagem nominal da bateria é 3,2V, vale a pena mencionar que a voltagem nominal da bateria de chumbo-ácido é 2,1V, e em muitos casos, a bateria LiFePO4 é uma substituta perfeita para a bateria de chumbo-ácido.
Atualmente, existem três formas comuns de baterias LiFePO4: cilíndrica, prismática e em saquinho. Diferentes formas de baterias terão um impacto certo no desempenho. Atualmente, as baterias LiFePO4 mais adequadas para entusiastas de DIY (faça você mesmo) são as baterias prismáticas LiFePO4, que são muito adequadas tanto em termos de desempenho quanto em dificuldade operacional.
As vantagens das baterias LiFePO4 são muitas:
1. Com uma vida útil de até 15 anos e mais de 8000 ciclos.
2. Peso leve e tamanho compacto.
3. O custo total durante a vida útil é baixo.
4. Suporte à carga e descarga de alta velocidade.
5. Permitem descarga de 80% de DOD ou mais.
6. Taxa de autodescarga baixa.
7. Muito amigável ao meio ambiente e seguro, e requer pouca manutenção.
8. O desempenho em altas temperaturas é garantido.
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I. Material da anodo -- fosfato de ferro lítio (LiFePO₄)
Determinação da Densidade de Energia da Bateria, Resistência a Alta Temperatura e Considerações sobre Vida Útil
II. Material do eletrodo negativo -- grafite (C)
Fornece canais de inserção de íons de lítio que determinam a taxa de carga/descarga da bateria e o desempenho a baixa temperatura.
III. Eletrolito - solução de LiPF₆
Conduz íons de lítio, afetando a resistência interna da bateria, desempenho multiplicador e vida na prateleira
IV. Diafragmas - membranas microporosas de poliolefina
Isola os eletrodos positivo e negativo, permite a passagem de íons de lítio, função de desligamento térmico.
V. Sistema de Gerenciamento de Bateria (BMS)
Monitoramento de Tensão / Corrente / Temperatura: Precisão ±0,5% (tensão), ±1% (corrente).
Controle de equalização: diferença de tensão entre unidades <5mV.
Proteção contra falhas: supercarga (>3.65V corte) e descarga excessiva (<2.0V alarme).
VI. Estrutura da carcaça e processo de encapsulamento
Carcaça de Alumínio Quadrada, Carcaça de Aço Cilíndrica, Filme de Alumínio Plástico com Capa Suave.
Existem dois tipos básicos de conexão:
I.Um tipo de ligação é a série (S).
A ligação dos terminais positivo e negativo de duas baterias diferentes é chamada de ligação em série. Como resultado, a tensão da bateria aumenta enquanto a capacidade permanece a mesma.
II.O outro é paralelo (P).
Os terminais positivo e positivo de duas baterias diferentes estão ligados em paralelo. O resultado é que a capacidade da bateria aumenta enquanto a tensão permanece constante.
Claro, a conexão pura em série e paralelo só se aplica a pequenos pacotes de baterias LiFePO4, dispositivos de baterias LiFePO4 grandes geralmente têm tanto conexão em série quanto em paralelo. Deve-se notar que misturar baterias não é recomendado. A mistura de baterias só pode ser considerada se a química e a voltagem forem as mesmas. Existem alguns extremos que apenas um eletricista experiente pode dominar e não devem ser imitados por um iniciante.
O equilíbrio e a compressão das baterias de fosfato de ferro de lítio são uma parte muito importante do processo.
O objetivo do equilíbrio da bateria é balancear a carga entre cada célula para garantir um desempenho consistente em todo o pacote de bateria, permitindo que o pacote mantenha o desempenho e opere de forma mais segura por períodos mais longos. Normalmente, o equilíbrio da bateria pode ser feito manualmente ou com um balanceador.
I. Preparativos iniciais
Núcleo da bateria: escolher o núcleo de bateria de ferro-lítio fosfato de fábrica grande, precisa ser dividido em capacidade e resistência (diferença de tensão < 0,05V, diferença de resistência interna < 5mΩ).
Placas de protecção: correspondência de voltagem/corrente (ex. 12V selecione 4 em série, corrente > pico do dispositivo), com equalização necessária.
Ferramentas: ferramenta de solda a ponto, multímetro, medidor de resistência interna, materiais de isolamento.
II. Passos de montagem
1. Arranjo da Célula
Série: 4 strings = 12V, 16 strings = 48V (único 3.2V).
Paralelo: aumenta a capacidade (por exemplo, 2 em paralelo 6000mAh = 12Ah).
2. Soldagem e Junção
Lâmina de níquel soldada a ponto para conectar o núcleo, placa de cobre para alta corrente.
A placa de proteção é conectada primeiro à linha de coleta de voltagem e depois aos terminais principais positivo e negativo.
3. Teste de embalagem
Embalagem com tubo retrátil/ caixa de bateria para teste da voltagem total, função de carga/descarga e resposta da placa de proteção (desconexão de curto-circuito <1 segundo).
III. Considerações-chave
1. Segurança em primeiro lugar: anti-curto-circuito, anti-superaquecimento (corrente de solda a ponto ≤ 150A), afastado de fontes de ignição.
2. Pontos a evitar o poço: núcleo elétrico: recusar desmontar a máquina / sem núcleo elétrico padrão, grande unidade individual precisa ser conectada à barra de cobre.
3. Placa de proteção: medida real da corrente, para evitar marcação incorreta (como nominal 200A precisa de verificação sob carga).
A compressão da bateria utiliza ferramentas específicas para ajustar cada célula da bateria de forma apertada. Isso é feito para evitar que a bateria se expanda durante o funcionamento, o que pode afetar o desempenho do conjunto de baterias. Novamente, comprimir uma bateria não é difícil. Geralmente recomenda-se usar esponjas ou folhas de isolamento para preencher os espaços entre as diferentes células e adicionar molduras ou recipientes isolantes na camada mais externa de todo o conjunto de baterias.
A carga da bateria LiFePO4 requer o uso de um carregador dedicado para recarga.
Tenha cuidado para não usar um carregador de bateria de chumbo-ácido para recarga, pois isso fará com que a bateria LiFePO4 não seja totalmente carregada.
Além disso, é importante observar que as baterias LiFePO4 não devem ser carregadas em temperaturas iguais ou inferiores a 0°C (32°F), o que pode danificar a bateria.
I. Tempo de carga excessivo
Causas: Corrente muito baixa (por exemplo, carregar uma bateria grande com um carregador de celular), bateria envelhecida.
Solução: Use um carregador compatível, baterias envelhecidas precisam ser substituídas.
II. Subcarga (voltagem não atingida)
Causas: Pacotes de baterias desbalanceados, monoblocos danificados, tensão do carregador insuficiente.
SOLUÇÃO: Repare com um carregador balanceado, verifique células ruins e garanta a saída do carregador.
III. Carga pesada e aquecimento
Causas: Corrente excessiva, temperatura ambiente alta, aumento da resistência interna (envelhecimento).
SOLUÇÃO: Reduza a corrente de carga e mantenha a ventilação.
IV. Super carga/super descarga
Riscos: A super-carga leva ao inchaço e a curto-circuito; a super-descarga danifica permanentemente.
Prevenção: Deve-se usar um carregador com placa de proteção (BMS).
V. Problemas de carga em baixa temperatura
Fenômeno: o carregamento abaixo de 0℃ facilita a precipitação de lítio, encurtando a vida útil.
Solução: Aqueça a bateria acima de 5℃ antes de carregar ou use um carregador para baixa temperatura.
VI. Escolha errada do carregador
ERRO: Uso de carregador de chumbo-ácido (incompatibilidade de voltagem/corrente).
Correto: Selecione carregador especial para fosfato de ferro de lítio (único 3,65V, suporte para comunicação BMS).
VII. Desbalanceamento do conjunto de bateria
Desempenho: Algumas células ficam cheias/vazias primeiro, reduzindo a capacidade geral.
Reparo: Carregue e descarregue regularmente com um carregador de equalização, ou reponha manualmente a bateria.
I. Priorize canais de reciclagem formais
Canais oficiais são priorizados: entre em contato com os serviços de reciclagem oficiais dos fabricantes de baterias ou empresas automotivas e rejeite canais informais.
Evite vendedores ambulantes e pontos de reciclagem itinerantes, que muitas vezes são pressionados por preço, desmontam ilegalmente e não têm salvaguardas ambientais.
II. Detectando o estado da bateria para evitar subestimação de valor
Verificação de informações básicas: forneça o modelo da bateria, capacidade e data de produção (rótulo ou comprovante de compra) para evitar que recicladores usem "informação incompleta" para reduzir o preço.
Rótulos genuínos de baterias devem conter o fabricante, capacidade nominal (ex. "LPF-100Ah").
Teste com equipamentos especializados: requer teste com um tester de bateria:
Capacidade restante: ≥80% pode ser reciclada (ex. bateria de 100Ah com ≥80Ah restante);
Resistência interna: única ≤ 50mΩ, alta resistência interna pode indicar envelhecimento excessivo;
Plataforma de voltagem: voltagem total ≈ 3,65V, muito baixa pode causar danos.
Observe se há sinais de inchaço, vazamento de líquido, curto-circuito; baterias dessas condições têm baixo valor e são perigosas;
Se o reciclador se recusar a desmontar a máquina para inspeção, pode haver falsificação de células (por exemplo, lítio ternário fingindo ser lítio ferro fosfato).
III. Padronize o processo de transação para evitar disputas
Transparência de preço: rejeite "preço por peso" (baixa densidade de lítio ferro fosfato, fácil de perder por peso), preço baseado na capacidade (por exemplo, preço de reciclagem de bateria de 100Ah entre 200-600 yuans).
Cuidado com "isca de preços altos": recicladores podem falsamente relatar perdas durante os testes (por exemplo, afirmando falsamente que tem apenas 50% de capacidade).
IV. Atenção aos riscos de segurança e ambientais
Segurança no transporte e armazenamento: Evite curto-circuito e esmagamento da bateria, desconecte o circuito antes do transporte e use embalagem isolante;
Armazene longe de fontes de ignição e ambientes de alta temperatura para evitar combustão espontânea.
Resumo: Mantra para Evitar Poços de Reciclagem
"Escolha o regular, meça a capacidade, verifique as qualificações, assine o contrato, guarde os cupons e mantenha em segurança."
Caso tenha dúvidas sobre o processo de reciclagem, consulte a Associação Chinesa de Reciclagem de Materiais ou sua associação local da indústria de nova energia para garantir que as baterias sejam recicladas de forma legal, segura e com alto valor.
Existem muitos benefícios em reciclar baterias de fosfato de ferro lítico:
1. Reciclagem de recursos
2. redução da poluição ambiental
3. Valor econômico: redução de custos e utilização eficiente em escala
4.Redução de resíduos eletrônicos
...
I. Escolhendo canais de compra formais
Dê preferência a canais oficiais, através do site oficial da marca da bateria, revendedores autorizados, e evite comprar em plataformas de segunda mão, lojas não autorizadas ou canais de "promoções com preços baixos".
II. Verifique a identificação e embalagem do produto
Verifique os rótulos da bateria, marcas anti-falsificação (por exemplo, código QR, código de verificação por raspagem), que podem ser confirmados no site oficial da marca.
A carcaça da bateria é plana, sem bordos, sem vestígios de vazamento; eletrodos (positivo e negativo) sem ferrugem, oxidação, interface ordenada.
III. Teste de desempenho da bateria
Tensão de medição: a tensão total da bateria Li-FePO4 é de aproximadamente 3,6-3,7V, a plataforma de descarga é estabilizada em cerca de 3,2V (é mais preciso medir após 1 hora de repouso após a carga completa).
Tensão comum de pacotes de baterias de fosfato de ferro-lítio:
O pacote de bateria de 12V consiste em quatro células de 3,2V conectadas em série;
O pacote de bateria de 24V consiste em 8 seções conectadas em série.
Se a bateria de 12V tiver 6 pequenas células (2V cada) no interior, pode ser uma bateria de chumbo-ácido falsificada.
IV. Verificação de marca e certificação
Verifique o site oficial da marca: verifique a autenticidade no site oficial da marca através do código anti-falsificação ou número de série na bateria.
Algumas marcas oferecem sistemas de rastreabilidade para acompanhar lotes de produção.
V. Garantia de serviço pós-venda
Forneça nota fiscal formal e cartão de garantia para confirmar o período de garantia (produtos originais geralmente oferecem garantia de 2-5 anos).
Rejeite produtos com "sem garantia" ou "promessas verbais".
VI. Notas de Cenários Especiais
Baterias de carros elétricos:
Verifique se a bateria corresponde ao modelo do VE e que a bateria original possui um código específico do modelo.
Desmonte a máquina para verificar se a célula interna da bateria tem a marcação "LiFePO4", para evitar o uso de baterias de lítio ternário (alta tensão, fácil de explodir) falsificadas.
Baterias de armazenamento de energia:
Requisitos de **BMS (Sistema de Gerenciamento de Bateria)** parâmetros, BMS original com proteção contra supercarga, descarga excessiva e curto-circuito.
Resumo: mnemônicos de identificação rápida
um verifica o canal, dois olha o rótulo, três mede a voltagem, quatro pesa, cinco compara o preço, seis certifica, sete garante que não pode ser falso.