كيفية استرداد بطارية الليثيوم المفرطة: دليل خطوة بخطوة آمن

بطارية الليثيوم المفروضة لا تعني دائماً أن البطارية تتلف بشكل دائمنظام إدارة البطارية (BMS) ببساطة أطلق وظيفة حماية من الإفراط في التفريغ وقطع البطارية عن الحمل.

ومع ذلكاسترداد بطارية الليثيوم التي تم تفريغها بشكل مفرط يتطلب تشخيصا دقيقا وتشغيل سيطرة منخفضةمحاولة شحن بطارية مشحونة بعمق مع تيار مرتفع يمكن أن يخلق مخاطر خطيرة للسلامة.

المبدأ الأساسي بسيط

التشخيص أولا → تصنيف مستوى التفريغ → شحن مسبق مع التيار المنخفض → التحقق من حالة البطارية → العودة إلى الشحن الطبيعي.

يشرح هذا الدليل كيفية التحقق من بطارية الليثيوم المفروضة على الإفراط، ومتى يمكن استرداد بطارية الليثيوم، ومتى يجب إيقافها أو إعادة تدويرها.

هل يمكن استرداد بطارية الليثيوم المفروضة؟

ما إذا كان يمكن استعادة بطارية الليثيوم يعتمد بشكل رئيسي على:

• عمق التفريغ

• الجهد من كل خلية فردية

• كم من الوقت ظلت البطارية فارغة

• صحة و مقاومة الخلايا الداخلية

• ما إذا كان نظام BMS قد أطلق حماية الإفراط في التفريغ

• ما إذا كانت هناك مشاكل أمنية واضحة مثل التورم أو التسرب أو التشوه أو التسخين غير الطبيعي

بالنسبة للبطارية التي دخلتحماية BMS من الإفراطفي هذه الحالة ، يمكن أن يسمح الشحن المسبق منخفض التيار المتحكم به لـ BMS بالاستيقاظ واستعادة التشغيل الطبيعي.

لكن الخلايا التي يتم تفريغها عميقاً تشكل خطراً أكبر بكثير وربما تعرضت لأضرار لا رجعة فيها.

الخطوة الأولى: تشخيص بطارية الليثيوم قبل الشحن

لا تربط الشاحن على الفور ببطارية الليثيوم التي تم تفريغها بشكل مفرط.

قبل محاولة الاسترداد ، قم بفصل البطارية عن جميع الأحمال ودوائر الشحن وإجراء فحص أساسي.

1قم بقياس فولتاج البطارية

قم بقياس كليهما:

• الجهد الإجمالي لبطارية

• الجهد من كل خلية فردية أو سلسلة الخلية

على سبيل المثال ، يجب أن يكون لدى بطارية 8S LiFePO4 جميع فولتاجيات الخلايا الثمانية مقاسة بشكل فردي.

بعد فصل البطارية، دعها تستريح لمدة 30 دقيقة تقريبًا وقم بتسجيل الجهد مرة أخرى.

إن ارتفاع الكهرباء الملحوظ يمكن أن يشير إلى أن البطارية لم يتم تفريغها بعمق.

2تحقق من حالة حماية BMS

قد يظهر نظام BMS ظروف مثل:

• حماية الإفراط في التفريغ

• إغلاق MOSFET

• SOC عند 0%

• مخرج الشحن / التفريغ مقطوع

إذا كانت الخلايا نفسها لا تزال ضمن نطاق الجهد القابل للاسترداد ، فقد يتم ببساطة قفل البطارية بواسطة BMS بدلاً من التلف بشكل دائم.

3تحقق من علامات التحذير الأمنية

افعللا..حاول شحن البطارية إذا وجدت:

• التورم

• تسرب الالكتروليت

• غطاء بطارية مشوه

• تسخين غير طبيعي

• زيادة كبيرة في المقاومة الداخلية

إذا كانت أي من هذه الظروف موجودة، توقف عملية الاسترداد واتبع الإجراء المناسب لإزالة البطارية أو إعادة تدويرها.

مستويات تفريغ بطارية الليثيوم وأساليب الاسترداد

طريقة الاسترداد المناسبة تعتمد على فولتاج الخلية.

من أجلبطارية 8S LiFePO4 بجهد اسمي 25.6 فولت، يمكن استخدام التصنيف التالي كمرجع.

These values are based on the recovery process described in our internal battery handling procedure and should be treated as a reference rather than a universal specification for every lithium battery chemistry.

بطارية LiFePO4

بالنسبة لبطاريات LiFePO4 ، قد يكون التفريغ المفرط المعتدل في بعض الأحيان قابلاً للتعافي عندما تظل الخلايا صحية جسديًا.

بالنسبة لخلايا LiFePO4 ذات السعة الكبيرة ، يجب تحويل معدل C إلى قيمة تيار فعلية.

على سبيل المثال

600Ah × 0.05C = 30A

لذلك، تتطلب خلية أو بطارية LiFePO4 بطاقة 600Ah مصدر طاقة ثابت قابل للتعديل بشكل صحيح بدلاً من مجرد اختيار تيار شحن حسب التقدير.

NMC والكيمياء الليثيومية الأخرى

بالنسبة لبطاريات NMC و LMO ، فإن عتبة الاسترداد أكثر تحفظًا. وفقًا للإجراء المقدم ، فإن خلية أقل من2.75 فولتيجب أن تدخل إجراء الاستيقاظ المسيطر عليه، في حين أن خلية أسفل2.0 فولتقد تعرضت لأضرار لا رجعة فيها.

ولأن كيمياء الليثيوم المختلفة لها خصائص فولتاجية مختلفة، يجب دائما التحقق من مواصفات الشركة المصنعة قبل محاولة الاسترداد.

الخطوة الثانية: كيفية استرداد بطارية LiFePO4 التي تم تفريغها بشكل معتدل

التفريغ المفرط المعتدل هو أحد الحالات الأكثر شيوعًا التي تواجه في تطبيقات بطارية الليثيوم.

إجراء استرداد مسيطرة هو كما يلي.

1أقطع كل الحمولات

تأكد من أن البطارية مقطوعة عن المعدات وأنه لا يوجد خطر لقطع قصير.

قياس كل خلية أو سلسلة خلية مرة أخرى قبل الشحن.

2استخدم مصدر طاقة ثابت

قم بتوصيل مصدر طاقة ثابت قابل للتعديل أو شاحن مع وضع إصلاح / شحن مسبق لبطارية الليثيوم المخصصة.

ابدأ مع ما يقرب من:

0.05C

بالنسبة لبطارية 600Ah:

0.05C = 30A

لعملية استرداد أكثر احتياطية، يمكن في البداية تقليل التيار إلى ما يقرب من0.02C.

3مراقبة الجهد أثناء الشحن المسبق

أثناء الشحن منخفض التيار، راقب فولتات الخلية ودرجة حرارة البطارية.

سجل الجهد تقريبا كل10~15 دقيقة.

يجب أن تظهر عملية استعادة صحية زيادة تدريجية ومستقرة في الجهد.

توقف عن الشحن على الفور إذا:

• الجهد لا يرتفع

• ارتفاع درجة حرارة البطارية بشكل غير طبيعي

• البطارية تظهر علامات التورم أو تسرب

• أي حالة غير طبيعية أخرى تحدث

4دعوا BMS يستيقظ

عندما يرتفع الجهد الخلية إلى ما يقرب2.5 فولت لكل خلية، يمكن لـ BMS إطلاق حماية الإفراط في التفريغ و إعادة توصيل MOSFETs تلقائيًا.

بالنسبة لبطارية 8S LiFePO4:

2.5 فولت × 8 = 20 فولت

بمجرد استعادة نظام التشغيل، يمكن استئناف الشحن الطبيعي.

5. التبديل إلى شحن CC-CV القياسي

بعد أن يعود نظام BMS إلى التشغيل الطبيعي، قم بالانتقال من عملية الاسترداد/الشحن المسبق إلى إجراء الشحن القياسي.

بالنسبة لبطاريات LiFePO4 ، يحدد الإجراء المقدم مرحلة التيار الثابت تليها الشحن بالجهد الثابت ، حيث يصل جهد الخلية إلى حوالي3.453.65 فولت لكل خليةقبل أن يتقلص تيار الشحن

6تحقق من رصيد الخلية بعد الشحن

بعد أن تصل البطارية إلى الشحن الكامل، والسماح لها بالراحة لمدة24 ساعة.

ثم قم بقياس فرق الجهد بين الخلايا

كمرجع، الفرق في الجهد بين الخلايا أقل من30~50mVيمكن اعتبارها مقبولة لتقييم الاتساق.

إذا ظلت خلية واحدة أعلى أو أقل بكثير من الخلايا الأخرى، فقد تكون هناك حاجة إلى مزيد من الموازنة أو الشحن المستهدف قبل إعادة البطارية إلى الخدمة.

BMS الاستيقاظ مقابل شحن البطارية العادية

هناك نقطة مهمة غالبا ما يتم تجاهلها عند استعادة بطارية الليثيوم المفروضة.

قبل استيقاظ (بي إم إس):
قد تتطلب البطارية شحنًا منخفض التيار المتحكم به لاستعادة فولتاج الخلية وإطلاق حالة الحماية.

بعد استيقاظ (بي إم إس):
يجب أن تعود البطارية إلى شحنها الطبيعي من خلال نظام BMS.

لا ينبغي تجنب نظام BMS لفترات طويلة أو تعريضها لشحن التيار العالي لمجرد تسريع التعافي.

إذا تم تجاوز نظام BMS بشكل غير صحيح ، فيمكن أيضًا تجاوز وظائف حماية مهمة مثل حماية الإفراط في الشحن.

ما لا يجب القيام به عند استعادة بطارية الليثيوم

يجب أن تكون السلامة دائماً أولوية قصوى.

لا تستخدم التيار الشحن العالي

بطارية الليثيوم المفروضة عميقاً قد تكون قد زادت المقاومة الداخلية الشحن بالتيار العالي يمكن أن يسبب استقطاب غير طبيعيمما يزيد من خطر الهروب الحراري.

لا تشحن بطارية منتفخة أو متسربة

لا ينبغي شحن البطارية التي تظهر تورمًا أو تسربًا أو تشوهًا أو تسخين غير طبيعي.

يجب إزالتها من الخدمة والتعامل معها وفقًا لإجراءات إعادة تدوير البطارية أو التخلص منها المناسبة.

لا تترك البطارية بدون مراقبة

يجب أن يتم شحن بطارية الاسترداد في ظل ظروف خاضعة للرقابة مع اتخاذ تدابير مناسبة للسلامة من الحريق.

احتفظ بالبطارية في منطقة جيدة التهوية بعيدة عن المواد القابلة للاشتعال واستخدم معدات الحماية المناسبة من الحريق.

لا تستخدم شاحن بطارية من حمض الرصاص

لا ينبغي استخدام شاحن أحماض الرصاص القياسي كبديل مباشر لشاحن بطارية الليثيوم.

بطاريات الليثيوم والبطاريات الحمضية الرصاصية لها خصائص مختلفة في الجهد، منحنيات الشحن، ومتطلبات الحماية.

متى يجب استبدال بطارية الليثيوم المفروضة من السعة؟

استرداد البطارية ليس دائماً الخيار الأفضل

يجب النظر في التخلص من البطارية أو إعادة تدويرها إذا:

• البطارية منتفخة أو تتسرب أو مشوهة أو ساخنة بشكل غير طبيعي

• لا يتم استعادة الجهد أثناء شحن الاختبار المسيطر على التيار المنخفض

• ارتفاع درجة الحرارة غير الطبيعي يحدث أثناء الشحن

• البطارية المستردة تقللت بشكل كبير من السعة

• لا تزال الاختلافات في الجهد في الخلية مفرطة بعد الشحن والتوازن

• خلية ظلت في فولتاج منخفض للغاية لفترة طويلة ولا يمكن استعادتها

وفقًا للإجراءات المقدمة ، إذا انخفضت سعة البطارية المستردة إلى أقل من حوالي60~70% من قدرتها الاسمية، لا ينبغي التعامل مع البطارية بعد الآن على أنها بطارية جديدة طبيعية. قد تحتاج إلى التخفيض أو التوقف اعتمادا على التطبيق.

كيفية منع تفريغ بطارية الليثيوم

أفضل طريقة للتعامل مع البطارية المفرطة هي منعها من الحدوث

بالنسبة لمصممي أنظمة بطاريات الليثيوم ومصنعي المعدات ، هناك عدة عوامل مهمة:

1استخدم جهاز BMS مناسب

يجب أن توفر نظام BMS مصمم بشكل صحيح:

• حماية الإفراط في التفريغ

• حماية الشحن الزائد

• الحماية من التيار الزائد

• حماية الدوائر القصيرة

• مراقبة درجة الحرارة

• مراقبة الجهد في الخلية

• موازنة الخلايا

2تجنب التخزين الطويل الأجل في SOC منخفضة

لا ينبغي ترك بطاريات الليثيوم فارغة تماما لفترات طويلة.

المعدات التي قد تبقى غير مستخدمة لأشهر يجب أن يكون لديها استراتيجية تخزين وصيانة مناسبة.

3مراقبة الجهد الفردي للخلايا

فجهد الحزمة وحده قد لا يكشف عن خلية ضعيفة فردية.

يمكن لمراقبة جهد الخلية الفردية أو سلسلة الخلايا أن تساعد في تحديد الخلايا غير الطبيعية قبل أن تسبب إيقاف تشغيل البطارية بالكامل.

4اختر الشاحن الصحيح

يجب أن يتطابق الشاحن مع كيمياء البطارية، والجهد، وتيار الشحن، ومتطلبات BMS.

حلول بطارية الليثيوم المخصصة للتطبيقات الصناعية

للمعدات الصناعية، الروبوتات، السيارات الكهربائية، أجهزة تنظيف الأرضيات، جزارات العشب، أنظمة الاتصالات السلكية واللاسلكية وتطبيقات تخزين الطاقة،موثوقية البطارية تعتمد على أكثر من قدرة الخلية.

نظام بطارية الليثيوم الكامل يجب أن يأخذ بعين الاعتبار:

• كيمياء الخلايا

• سعة الخلية

• الجهد التشغيلي

• التيار المستمر والذروة

• معايير حماية BMS

• استراتيجية التكلفة

• إدارة الحرارة

• موازنة الخلايا

• متطلبات الاتصال

• بيئة التشغيل

• عمر الدورة المتوقع

كمصنع لبطاريات الليثيومالحلول المخصصة لبطاريات LiFePO4 و NMC، بما في ذلك تصميم حزم البطارية، ودمج BMS، واختيار الخلية، والأسلاك، وتصميم الحجرة، وتصنيع OEM / ODM.

إذا كان تطبيقك يواجه إفراط في تفريغ البطارية، أو إيقاف تشغيل نظام BMS غير متوقع، أو عدم كفاية وقت تشغيل البطارية،فريقنا الهندسي يمكن أن يساعد في تقييم تكوين البطارية وتطوير حل البطارية الليثيوم أكثر ملاءمة.

هل تحتاج إلى مساعدة مع بطارية الليثيوم المخصصة؟ اتصل بنا لمناقشة الجهد، والقدرة، والأبعاد، والتيار، ومتطلبات التطبيق.

أسئلة شائعة حول بطاريات الليثيوم المفروضة من الطاقة

هل يمكن إعادة شحن بطارية الليثيوم الميتة بالكامل؟

ليس بالضرورة. يمكن في بعض الأحيان استرداد بطارية الليثيوم ذات الإفراط في التفريغ معتدلة من خلال الشحن المسبق المسيطر عليه منخفض التيار.البطارية التي تم تفريغها عميقاً أو تتضرر جسدياً قد لا تكون آمنة في الاسترداد ويجب أن يتم تقديمها إلى الخلف.

ما هو الجهد المنخفض جدا لبطارية ليفبو 4؟

يعتمد عتبة الاسترداد على الخلية المحددة والشركة المصنعة. كمرجع ، يصنف الإجراء المقدم خلايا LiFePO4 فيما يلي:2.0 فولتمثل هذه البطاريات تتطلب اختبار التيار المنخفض جداً ومراقبة دقيقة.

هل يمكن لـ (بي إم إس) منع بطارية الليثيوم من الإفراط في التفريغ؟

أجل، إحدى الوظائف الرئيسية لـ (بي إم إس) هي فصل البطارية عندما يصل الجهد الخلوي إلى عتبة الحمايةالبطارية لا تزال يمكن أن تصبح مشحونة عميقا إذا ظلت متصلة بشحنة جاهزة صغيرة لفترة طويلة أو إذا تم تخزين النظام بشكل غير صحيح.

هل عليّ تجاوز نظام التشغيل لتحميل بطارية الليثيوم الميتة؟

يمكن أن يزيل تجاوز نظام BMS وظائف حماية مهمة ويجب ألا يستخدم كطريقة استعادة عامة.يجب أن يتم تنفيذها فقط من قبل موظفين مؤهلين باستخدام إجراء مناسب لسيطرة التيار.

هل يمكن استخدام بطارية الليثيوم المفروضة بشكل طبيعي بعد الاسترداد؟

ليس دائماً، البطارية التي تعرضت لتفريغ عميق قد تعاني من تدهور دائم في السعة أو في أداء الطاقةيجب تقييم الحالة العامة قبل إعادته إلى الخدمة العادية.

المعلومات النهائية

بطارية الليثيوم المفروضة يجب أنيجب ألا تعامل أبدا ببساطة مثل البطارية التي تحتاج إلى المزيد من التيار الشحن.

النهج الصحيح هو:

قياس → تشخيص → تصنيف → شحن مسبق ببطء → مراقبة → استيقظ BMS → شحن CC-CV القياسي → التوازن والاختبار → العودة إلى الخدمة أو إعادة التدوير.

في حالة الإفراط في تفريغ البطارية دون تورم أو تسرب أو تشوه أو تسخين غير طبيعي، يمكن أن تستعيد البطارية عن طريق الشحن المسبق منخفض التيار.

بالنسبة للبطاريات التي تم تفريغها عميقاً أو تتلف جسدياً،يجب أن تأتي السلامة قبل تكلفة الاستردادإذا لم تتمكن البطارية من الاسترداد بأمان، فإن التقاعد وإعادة التدوير هي الخيارات الأفضل.