Que buena idea: largo

¿Recuerda los viejos tiempos del plomo ácido, cuando podía simplemente colocar las baterías de su automóvil en un cargador flotante de $ 12 y luego olvidarse de ellas durante años? Cuánto añoro esos días. Bienvenido a la nueva era de las baterías de litio, donde el almacenamiento a largo plazo sin degradar el rendimiento de la batería no es un procedimiento simple ni elegante. El problema con el litio es que, a diferencia del plomo ácido, no le gusta almacenarlo durante más de unos pocos meses seguidos completamente cargado, sino que desea almacenarlo con una carga del 40-50 %. Las razones de esto son complejas, pero para los propósitos de este artículo no técnico, solo hablaremos sobre las aplicaciones prácticas del almacenamiento en baterías de litio y asumiremos que todo lo que sucede dentro de las celdas es mágico. El problema es que la mayoría de las personas no tienen forma de cargar fácilmente sus mochilas al 50% y agotarlas desde una carga completa sin usar su bicicleta eléctrica correctamente puede ser una molestia. Este artículo hablará sobre diferentes formas de agotar la batería al voltaje adecuado, cómo almacenar sus paquetes y los peligros de realizar cualquiera de los procedimientos de manera incorrecta.

Puedes construir esta herramienta muy segura para vaciar paquetes en 2 minutos por alrededor de $2 usando nada más que dos conectores Anderson y una bombilla incandescente de 100 W y una base de lámpara. Drena a unos 8-12 vatios.

Si está interesado en leer una descripción más técnica del almacenamiento en batería, puede consultar este artículo en Battery University. En resumen, todas las baterías se autodescargan con el tiempo, lo que no supone realmente un problema. Diferentes productos químicos autodescargan diferentes cantidades según su estado de carga (SOC) y la temperatura a la que se almacenan. Cuanto más frías se almacenen las baterías, menos se autodescargarán, pero a ninguna batería le gusta estar bajo cero. También es importante no tener demasiada humedad, lo mejor es alrededor del 50% de humedad relativa, pero en caso de duda, prefiero ser más seco que más húmedo. La autodescarga no es un gran problema a menos que la batería de litio se deje por tanto tiempo que se autodescargue por debajo del LVC del BMS, en cuyo caso su costosa batería de litio se convierte en un tope de puerta muy costoso. Puedes intentar forzar la carga del paquete usando los cables de descarga para que vuelva a la vida y luego cambiar a los cables de carga normales después de aproximadamente una hora, pero esta es una propuesta arriesgada (lo he hecho dos veces con éxito pero lo cargué fuera de mi casa lejos de mi casa). Almacenar baterías de litio durante períodos prolongados comenzando en un estado completamente descargado es una forma absolutamente garantizada de matar CUALQUIER celda de litio, así que simplemente no lo hagas.

Es importante distinguir entre pérdidas recuperables, que son simplemente una batería que se descarga normalmente y luego se vuelve a cargar, y pérdidas no recuperables. Las pérdidas no recuperables son la mella en la capacidad de la batería que podría sufrir si las baterías se almacenan incorrectamente. Cuando cargas un paquete de litio, se carga a un voltaje determinado y luego prácticamente se detiene. Una vez que el cargador se apaga, el voltaje vuelve al voltaje máximo de reposo para ese paquete. La única forma de saber si su paquete está perdiendo capacidad es cuando el voltaje máximo disminuye con el tiempo. Esto sucederá naturalmente con TODAS las celdas de litio, pero el consenso científico es que almacenar paquetes de litio al 100% de carga y no usarlos acelerará este proceso de degradación.

¿En qué voltaje almacenar su paquete?

El voltaje recomendado para almacenar su paquete es del 40-50%, pero para este artículo, le recomendaré que almacene sus baterías al 40%. Si tiene un paquete de 52 V, guárdelo a 53,2 V, si tiene un paquete de 48 V, guárdelo a 49,4 V. Este sistema se estropea con algunas herramientas eléctricas que tienen el voltaje de los paquetes listado como el voltaje del paquete completamente cargado, como mis muy queridos paquetes Ego de 56v. Se trata de un truco de marketing confuso para hacer pensar al consumidor desinformado que sus sistemas de baterías tienen más potencia de la que realmente tienen. Para los paquetes Ego, la carga descargará automáticamente el paquete si permanece en el cargador sin usarse durante más de un par de meses, por lo que no tiene que preocuparse por descargar las baterías manualmente. Mi esposa y yo tenemos 3 baterías Ego y casi todas las herramientas eléctricas Ego fabricadas y las usamos a diario en nuestra granja de permacultura orgánica.

Con la mayoría de los paquetes de litio, el rango de celdas individuales para un 40-50% de SOC está entre 3,7 y 3,8. Las celdas Lipos y LifePo4 tendrán rangos de voltaje completamente diferentes, lo que necesita para calcular cuál sería el SOC correcto para su paquete. Los requisitos de envío para NMC (la celda más común) son 3,6 V por celda, lo que representa aproximadamente el 30 % de la capacidad. Para obtener información completa sobre los tipos de baterías y sus voltajes, consulte este artículo en Battery University. En caso de duda, simplemente cargue el paquete alrededor de su voltaje nominal para un almacenamiento a largo plazo y debería estar bien.

Aproximadamente cada 6 meses debes revisar tus paquetes y recargarlos hasta un 40%. Aunque a menudo dejo que este proceso se deslice durante aproximadamente un año, debes asegurarte de que, hagas lo que hagas, no dejes que las baterías caigan por debajo del LVC del BMS para las celdas, de lo contrario, tu batería podría entrar en modo de suspensión y nunca volver a funcionar. vida de nuevo (a menos que la beses). Antes de conectar el cargador, pienso aproximadamente cuánto quiero cargarlo y luego configuro un temporizador para verificarlo y asegurarme de que el paquete no supere el 50% de SOC. Si tengo una batería de 10 Ah y necesito cargarla aproximadamente un 20% con un cargador de 2 amperios, eso significa que tendría que tenerla en el cargador durante una hora (cargador de 2 Ah / 2 amperios = 1 hora).

El SOC del 40 % para una batería de óxido de litio y manganeso es de 3,8 o 49,4 V para un paquete de 48 V y de 53,2 V para un paquete de 52 V. Para NMC (la celda más común para paquetes nuevos) es ligeramente inferior a 48 V para un paquete de 48 V y 52 V para un paquete de 52 V.

Cómo conseguir que tus paquetes tengan el voltaje correcto

Uno de los problemas que tiene mucha gente es que resulta complicado conseguir que los paquetes tengan el voltaje adecuado para su almacenamiento. Cuando la carga se corta, los paquetes están completamente cargados y luego hay que vaciarlos nuevamente. No puedes simplemente poner tu bicicleta eléctrica en un soporte y hacer funcionar el motor porque funcionar sin carga a máxima potencia provocará que cualquier motor de bicicleta eléctrica que haya tocado se sobrecaliente. Puedes subirte a tu bicicleta eléctrica y andar hasta que la pantalla muestre el voltaje en el que deseas almacenar la batería, pero eso también puede resultar molesto. He descubierto dos formas de ajustar el voltaje de la batería de forma rápida y segura sin salir de casa.

Bombillas incandescentes

Puedes hacer un adaptador de bombilla rápido y sucio por alrededor de $ 2 en cosas. Obtenga cualquier adaptador de bombilla normal con coletas en una ferretería y luego simplemente engarce un par de Anderson o suelde y XT60. La alimentación/tierra no importa porque la bombilla es básicamente una resistencia gigante que agotará lentamente la batería a aproximadamente 8-12 vatios o 0,2 amperios. Si no tiene un medidor de potencia decente que esté en línea con la batería, tendrá que estimar cuánto tiempo tomará calculando el consumo de amperios * el tiempo. Si desea drenar 5 Ah en un paquete de 10 Ah, serían aproximadamente 25 horas (5 / 0,2 = 25). No tiene que ser perfecto, es sólo una estimación. Nunca verifique el voltaje de su batería conectando las sondas al puerto de carga macho XT60, corre el riesgo de provocar un cortocircuito en las clavijas, lo que hará que el paquete suelde la sonda a las clavijas y posiblemente explote. Sólo verifique el voltaje en el extremo del enchufe de descarga hembra XT90 donde sea imposible causar un cortocircuito con sus torpes dedos de mono.

Esto muestra el consumo de energía cuando lo conecto a mi horno tostador, cerca de 300 W.

Usando su horno tostador

Si eres impaciente como yo, entonces no querrás esperar días para que tu mochila se vacíe; hay una manera mucho más fácil y rápida de hacerlo. Al engarzar los conectores Andersons en un enchufe de cable de extensión doméstico normal de 120 V CA, puede hacer un adaptador de $ 5 en aproximadamente 10 minutos. No importa si la energía y la tierra van a cualquier enchufe, ya que con la bombilla el elemento calefactor es solo una gran resistencia que convierte la energía de la batería en calor. El conector a tierra del enchufe de extensión de CA no se utiliza. Usando este cable, mi pequeña tostadora de $ 30 consume alrededor de 300 vatios de potencia a alrededor de 5,5 amperios. Como se indicó anteriormente, para calcular cuánta energía desea consumir multiplicando el consumo de amperios * el tiempo de descarga. Si desea drenar 10 Ah de un paquete grande de 20 Ah, entonces no querrá tostar nada durante aproximadamente 1,8 horas aproximadamente. (10 / 5.5 = 1.8) Bajo NINGUNA circunstancia debe enchufar su batería a calentadores portátiles porque, aunque podrían funcionar, la mayoría de los calentadores portátiles tienen un ventilador que probablemente no funcionará correctamente y usted podría quemar su casa accidentalmente (o intencionalmente). . Tampoco recomiendo conectar NINGÚN otro electrodoméstico a su cable casero, ya que 58 V CC no es NADA como 120 V CA y es casi seguro que destruiría el 99% de los productos que conectó.

Si eres lo suficientemente tonto como para construir una de estas cosas, aceptas todas las responsabilidades por su uso.

Las baterías de litio son más seguras cuando están medio descargadas

Una de las cosas más interesantes en las que Eric y Luke\Live for Physics han estado trabajando en el Laboratorio de Destrucción de Baterías Lunacycle es aplastar sistemáticamente 18650 celdas en perfecto estado usando una prensa hidráulica. Una de las primeras cosas de las que se dieron cuenta es que las células que tenían un 50% de SOC no tenían muchas probabilidades de explotar, en todo caso. Por otro lado, si el celular estaba completamente cargado o incluso *jadea* sobrecargado, entonces tienes garantizado un buen espectáculo de fuegos artificiales. Nunca he oído hablar de una explosión de un paquete de litio que no se estaba cargando ni descargando, pero en teoría podría suceder. Lo mejor que puedes hacer es guardar las baterías en una estufa de leña cuando las cargas, como lo hago yo, o en una caja de munición modificada ($20 de Luna aquí) en el garaje si no tienes chimenea. El humo de un incendio de litio es increíblemente tóxico y solo el humo podría arruinar todo en su hogar. Al descargar paquetes usando bombillas u hornos tostadores, también recomiendo que guardes el paquete en tu estufa de leña o garaje en una caja de munición solo para estar seguro.

Dónde guardar tus mochilas

Aunque algunas personas guardan sus paquetes de litio en el refrigerador, no lo recomiendo porque la humedad dentro de su refrigerador puede ser bastante alta y eso puede causar problemas de corrosión en las conexiones y el BMS. El mejor lugar para guardarlos es un lugar muy fresco y seco donde los animales y las mascotas no puedan alcanzarlos. Nunca guarde paquetes en su automóvil donde las temperaturas en los días de verano pueden superar los 100 grados F. El calor mata los paquetes de baterías y usted desea mantenerlos lo más frescos posible.

Almacenar sus paquetes de litio durante meses es fácil y seguro si lo hace bien. Una técnica adecuada para almacenar la mochila podría aumentar en gran medida la vida útil y la capacidad de su mochila, así que ¿por qué no hacerlo? Espero que este artículo te haya resultado útil y aún más, espero que no hagas algo estúpido accidentalmente y te explotes. Recuerde que la forma más fácil y segura de reducir su mochila al 50% es simplemente dar un paseo en bicicleta y quemar la mitad de la energía de su mochila. Recuerde que cuando cargue su paquete, la lectura será más alta de lo que realmente es durante unos 15 minutos después de sacarla del cargador y, si la usa con una carga pesada, la lectura será ligeramente más baja que el voltaje real de la batería durante unos minutos después de la carga. se elimina la carga. Lo más importante es recordar que no es una ciencia exacta, así que haz lo mejor que puedas para llevar el paquete al 40-50% y eso será suficiente.

Seguir adelante.