Эффект памяти в LiFePO4 ?

[Alex_Soroka]

Эффект памяти

Исследователи из швейцарского Института Пола Шеррера вместе с коллегами из Toyota Research в Японии обнаружили, что широко используемый тип литий-ионных аккумуляторов всё-таки подвержен негативному «эффекту памяти».

Как показало исследование, частые циклы неполной зарядки и последующего разряда приводят к возникновению отдельных «микроэффектов памяти», которые затем суммируются. Это происходит потому, что основой работы батареи являются процессы высвобождения и обратного захвата ионов лития, динамика которых становится далека от оптимальной в случае неполной зарядки.

Во время процесса заряда ионы лития один за другим покидают частицы литий-феррофосфата, размер которых составляет десятки микрометров. Катодный материал начинает разделяться на частицы с разным содержанием лития.

Заряд батареи происходит на фоне возрастания электрохимического потенциала. В определённый момент он достигает предельного значения. Это приводит к ускорению высвобождения оставшихся ионов лития из катодного материала, но они уже не меняют суммарное напряжение батареи.

Если она не будет полностью заряжена, то на катоде останется некоторое число частиц, близких к пограничному состоянию. Они практически достигли барьера высвобождения ионов лития, но не успели его преодолеть.

При разряде свободные ионы лития стремятся вернуться на место и рекомбинировать с ионами феррофосфата. Однако на поверхности катода их также встречают частицы в пограничном состоянии, уже содержащие литий. Обратный захват затрудняется, и нарушается микроструктура электрода.

В настоящее время просматриваются два пути решения проблемы: внесение изменений в алгоритмы работы системы управления батареями и разработка катодов с увеличенной площадью поверхности.

http://www.computerra.ru/64898/li-ion-memory-effect/

оригинал статьи на английском:
http://www.pcil.cl/wp-content/uploads/2013/06/2013-Memory-effect-in-a-lithium-ion-battery.pdf

[Alex_Soroka]

И еще, для тех кто читать не умеет и в химии слаб   

Цитата из статьи:
...
Заряд батареи происходит на фоне возрастания электрохимического потенциала. В определённый момент он достигает предельного значения. Это приводит к ускорению высвобождения оставшихся ионов лития из катодного материала, но они уже не меняют суммарное напряжение батареи.

Если она не будет полностью заряжена, то на катоде останется некоторое число частиц, близких к пограничному состоянию. Они практически достигли барьера высвобождения ионов лития, но не успели его преодолеть.
...

Подчеркнутое мной в цитате легко(!) решается применением вместо обычного метода классики (СССV) применением импульсного заряда, где импульсы превышают напряжение 4.2в (4.5в проверено) но "действующее значение" тока и напряжения не превышает допустимое.

Подобные опыты с "импульсным зарядом" проводились в 50-х, для серебряно цинковых и никель-кадмиевых, в результате было замечено что это дает лучше параметры по циклируемости.

[илс]

В моем понимании,

внесение изменений в алгоритмы работы системы управления батареями

означает, что надо поднимать предельное напряжение заряда, напр. до 3,9-4В.
Учитывая что любой литий не любит долго находится в предельно-заряженном состоянии, надо это делать нечасто, т.е. периодически.
Напр. каждую пятую или десятую - зарядки.
Кстати, ЛЖФ лучше переносит кратковременный перезаряд. Из-за крутизны зарядной кривой.
Кроме того, только ЛЖФ умеет сбрасывать 10-20% от абсолютных значений напряжения отсечки, в процессе отстоя.
Насколько я помню - Peoner экспериментировал с легким перезарядом ЛЖФ.
С его слов, наблюдал увеличение емкости батареи. 
===
PS.  импульсы - это ДА, тоже интересно... надо пробовать. 

[алабам]

Теоретическая база для обоснования внедрения имп. метода заряда лития  готова и опубликована.
Ждем ЗУС-литий , 

ЗЫ

Пожелание -  Ув. Сорока , что бы не было разночтений и кривотолков  ( как в теме Независимое испытание ЗУ, Версия3 от Алекса vs правильный CC/CV )
хорошо бы открыто публиковать все будущие  тестирования импульсного метода заряда лифера в режиме онлайн , так же как это делал   ув. Ультрамен .
Наверняка вы же это будете делать , естессно сам алгоритм можете не публиковать, только кривую емкости и импеданса.
Если все срастется и подтвердится - то это будет прорыв в мировом масштабе , и скептикам обвинить вас в обмане будет просто невозможно.

[Alex_Soroka]

хорошо бы открыто публиковать все будущие  тестирования импульсного метода заряда лифера в режиме онлайн , так же как это делал   ув. Ультрамен .

У меня нет приборов которые ставятся "в разрыв" ЗУ и АКБ и нет того что выворачивает данные в Инет 
...да и желания особо тоже...

естессно сам алгоритм можете не публиковать, только кривую емкости и импеданса.

...по которым (кривым) будет видно что и как я делаю... 

и скептикам обвинить вас в обмане будет просто невозможно.

Вы плохо понимаете ситуацию...
Скептикам не интересны опыты и графики - им главное обвинить и смотреть как кто-то оправдывается.
Невозможно ни один опыт сделать чисто - всегда будут вопросы и "а вот хочу еще это увидеть"...

Так что что-бы я сейчас не делал - все равно будут потоки недовольных 

Я вам так отвечу: ЕСЛИ у меня будет время заниматься построением "измерительного комплекса для выкладывания в Инет" то я может что-то и выложу...

Выношу предупреждение. В своих постах старайтесь придерживаться литературного языка. // qxov

[rzaviy]

отмечусь и я ,чтоб не потерять
Вопрос: как провести небольшой перезаряд,при наличии БМС ?
Получается надо отключать БМС и в ручном режиме доводить элементы до 3,9-4,0 ?

[Alex_Soroka]

Вопрос: как провести небольшой перезаряд,при наличии БМС ?

не надо ничего отключать.

Вариантов два:
1) применить импульсный заряд, т.е. выставить например 4.5-4.7в на ячейку и подавать на батарею милисекундные импульсы вида "импульс-пауза" от 1:2 до 1:10(надо эксперименты для уточнения).
2) заменить сопротивления разряда (которые включают полевики БМС) на более низкого сопротивления.
Это тоже "раскачает" литий и выведет зоны нестабильности(пограничные) из пограничного состояния либо в разряд либо в полный заряд. Подобный опыт уже сделан в электромобиле Михалыча "Электра-2" (известен многим) и доказал что он гораздо эффективнее чем длительное плавное стирание дисбаланса ячеек в малые токи и большие сопротивления.

[rzaviy]

[user]Alex_Soroka[/user], Тоесть "шоковая терапия" ,в разумных пределах,более эфективна,чем добивка малыми токами?

[Alex_Soroka]

[user]Alex_Soroka[/user], Тоесть "шоковая терапия" ,в разумных пределах,более эфективна,чем добивка малыми токами?

Я про это (подчеркнуто) уже по-моему третий год пишу.
И про полезность импульсного(прерывистого) заряда для всех типов ХИТ.
Все подобные первые опыты проводились на всех типах химический источников тока еще в 195Х годах, о чем есть соотв. диссертации.

Только вот троллям с форума проще говном покидаться чем послушать и проверить то что было проверено 60 лет назад.

[rzaviy]

если у меня БМС настроена на верхний 3,5,то как она будет справляться в мелкими выбросами 4,5 ,она прсто будет гасить их в тепло через резюки.
Влазить в саму БМС нет желания.

[kol]

если у меня БМС настроена на верхний 3,5,то как она будет справляться в мелкими выбросами 4,5 ,она прсто будет гасить их в тепло через резюки.
Влазить в саму БМС нет желания.

Да и наступит перезаряд до 4 вольт и ячейки раздуются.
И всех кто проводит такие эксперименты с моими батареями решаться гарантий.Видал я перезаряженные ячейки 

[rzaviy]

[user]kol[/user], эксплуатирую твою батарею в рамках заявленных  токов,пиковые не привышают даже 1С .Пол года полёт отличный.
Появилось пару трупиков(не с твоей батареи),хочу поигратся с ними, недавно поднял похожим способом 2 лиона,не знаю на сколько хватит,буду ганять.

[илс]

если у меня БМС настроена на верхний 3,5,то как она будет справляться в мелкими выбросами 4,5 ,она прсто будет гасить их в тепло через резюки.
Влазить в саму БМС нет желания.

Перепроверьте насчет 3,5В. По спецификации ЛЖФ, 3,5 это начало балансировки. 
Отключение происходит при 3,8-3,9В. Более того, там есть задержка, заметная. Если импульсы [user]Alex_Soroka[/user], туда впишутся, т.е. вполне высокая вероятность того, что идея будет работать и с неотключаемой БМС.  Наличие балансирных резюков - некрититчно.

[rzaviy]

[user]илс[/user], проверял и не раз,пока батерея была не укутана.
На ячейках 3,5,все светики включены,рост напряжения не наблюдал.
точность в пределах стокового цифрового тестера.

[Alex_Soroka]

если у меня БМС настроена на верхний 3,5,то как она будет справляться в мелкими выбросами 4,5 ,она прсто будет гасить их в тепло через резюки.

не успеет.
подобные вещи уже пробовали, если фронт импульса достаточно крут, то он пролетит сквозь БМС.
Таким образом(импульсами) некоторые товарищи с других форумов восстанавливают аккумы для мобилок.

Кстати столкнулись с необьяснимым фактом: заряженные импульсно аккумы держат 4.5в (да = 4.5в) и держат это напряжение несколько месяцев без саморазряда.

Я могу сделать сюда подборку "схемных решений", но местные тролли обвинят меня в ненаучности  таковых электрических решений. Тем не менее схемы и идеи работают и проверены "в бою".

[Alex_Soroka]

Да и наступит перезаряд до 4 вольт и ячейки раздуются.

вот не надо нас всех пугать.

Вы (и не только вы) не понимаете разницу действия импульсов тока и постояннодействующего тока на ХИТ
Оно оказывает РАЗНОЕ влияние на ХИТ !
сколько можно применять закон Ома там где он не работает ?

Напомню картинки:



Так вот, наша цель сделать заряд примерно по вот такой программе:

подача импульсов чередуется с полным сьемом напряжения заряда(тока).

[илс]

[user]илс[/user], проверял и не раз,пока батерея была не укутана.
На ячейках 3,5,все светики включены,рост напряжения не наблюдал.
точность в пределах стокового цифрового тестера.

Дело не в точности мультиметра. Ваша методика некорректна.
Пороги БМС проверяют по другому. От любого регулируемого БП.
Т.е. собирают простейшую схему, крутят ручку БП и регистрируют верхний/нижний порог+порог вкл. балансировки. 

[алабам]

У меня нет приборов которые ставятся "в разрыв" ЗУ и АКБ и нет того что выворачивает данные в Инет 
...да и желания особо тоже...

А причем тут " в разрыв " ?
Вы зарядили ячейку литиевым ЗУС-ом , потом разрядили на нагрузку стабильном током допустим 1С ,  на график пошла одна  цифра , - отданная ячейкой емкость.
Чего тут сложного , и о каких "разрывах " идет речь ,  ув. [user]TRO[/user], это делал ради интереса , и выкладывал результаты .
А вы ищите отговорки , хотя такой тест будет напрямую влиять на ваш гонорар от продаж, ну не мне ж вас учить маркетингу,