Re: OT: fotovoltaika vybíjení baterie
Petr Labaj
labaj na volny.cz
Úterý Prosinec 12 06:01:04 CET 2023
Otázkou je, jestli jste na používání té baterky vůbec správně vybaven.
Z toho datasheetu podle mě plyne, že pro správné nasazení musíte mít
terasu se slunečníkem a hlavně s dalekohledem.
K těm parametrům: myslím, že nijak zásadně nevybočují. Jen jsou trochu
konzervativnější.
Jako doporučený nabíjecí proud je 0.2C. U mnoha jiných baterek je to
sice 0.5C, ale v podmínkách testování pro uznání záruky se pak stejně
objevuje také to 0.2C.
A jako maximální proud tam máte 1C, což je opět celkem standardní hodnota.
Tipnul bych si, že by měnič měl být schopný nastavit nabíjecí proud
baterky. Aspoň u všech měničů nebo nabíječů, o kterých jsem uvažoval a
tak četl jejich parametry, to tak bylo.
Nafukování baterek (podle mě) souvisí s chemickým principem těch baterek.
Pokusím se to popsat zednicky/dětsky, jak to chápu já. Pokud kolem
vznikne nějaká debata a někdo mě opraví nebo doplní, budu rád.
Baterka se skládá z katody, anody, elektrolytu a separátoru. Sice role
katody a anody se při nabíjení/vybíjení navzájem přehodí, ale pro
jednoduchost je zvykem je pojmenovávat stále stejně.
Katoda je to, čím se zásadně ty baterky liší. Buď je tam třeba nějaká
sloučenina niklu, manganu, kobaltu a lithia, a pak je to baterka NMC
(max. napětí 4.2V, máme ji v mobilech a v autech působivě hoří).
Nebo je tam třeba sloučenina LiFePO4, která je v našich FVE baterkách a
která nás zajímá.
Anoda je v obou případech stejná, je to grafit.
No a plave to v elektrolytu, což jsou nějaké lithné soli v rozpouštědle.
Membrána pak zajišťuje, že se anoda a katoda navzájem nedotknou, lithné
ionty přes ni můžou projít, ale elektrony ne.
Při nabíjení dochází na katodě k oxidaci, kdy se z LiFePO4 utrhne iont
lithia Li+ a elektrolytem cestuje skrz membránu k anodě. Na katodě tedy
z toho zbude jen FePO4.
Grafitová anoda má tak šikovnou krystalickou strukturu, která vytváří
"jeskyně", kam si ten utržený Li+ může vlézt a schovat se tam. Říká se
tomu interkalace.
Takže z toho plyne, že se v té baterce pohybují nejenom nějaké
"nehmotné" elektrony, jak jsme my elektrikáři zvyklí. Ale že se tam
reálně přesouvá fyzicky materiál, ty ionty Li+.
A když to Li+ zaleze do některé volné díky ve striktuře grafitu, tak tím
se objem té anody jednoduše zvětší. Jistě se také změní objem katody,
když z těch sloučenin ubylo lithium.
A teď ten dětský přístup: představuju si to tak, že když to jede pomalu
(malý nabíjecí proud, vhodná teplota), tak se ty ionty v poklidu utrhnou
z katody, doplavou na anodu a zalezou do díry.
Ale když je ten nabíjecí příliš velký, tak se těch Li+ utrhne moc, a ony
nejsou schopny tak rychle najít nějakou vhodnou jeskyni v grafitu, kam
by si zalezly.
A tak se asi štosují na povrchu té anody. A zřejmě některé z nich to
naštve, skamarádí se s dalšími ionty, a vysráží se na tom přechodu ve
formě kovového lithia.
A pak už se jim nechce makat a tak už se dalšího nabíjení/vybíjení
neúčastní. Baterka tak přichází o kapacitu i výkon (dělají blokádu na
hranicích, něco jako Poláci teď s Ukrajinou).
Při pomalém nabíjení se zřejmě ty rozměrové diference katody a anody
navzájem vykompenzují, a baterka je furt stejně velká.
Ale ve chvíli, kdy se někde Li+ štosují do houfu, tak v té chvíli asi
dochází k výrazným rozměrovým změnám, které pak baterku nafouknou.
Mimochodem mám pocit, že právě rozměrové změny elektrod jsou hlavním
problémem, proč se jen velmi váhavě rozjíždí baterky na bází sodíku.
Tam jsou myslím ty rozměrové změny ještě mnohem větší než u lithia. Což
když už nic jiného, tak to namáhá separátor, který se tomu musí
přizpůsobovat.
PL
**********************
Dne 11.12.2023 v 21:32 Vláďa Anděl napsal(a):
> Mám Pylontech Force H2, ale to číslo je tam jiné, takže můžou být i
> jiné parametry. Datashhet jsem dal sem
> http://vaelektronik.cz/fotky/pylontech.pdf
> Mám tam 4 moduly, takže 14,2 KWh. Píšou tam doporučený proud 7,4 A a
> maximální 37 bez bližšího upřesnění. Solárníci mi tvrdili, že vybíjení
> 0,6C je u těchto baterek v pohodě, což by bylo 22A. V apce v mobilu je
> limit nabíjecího i vybíjecího proudu 18A a nejde změnit, asi si ho to
> přečetlo z baterky. Rád bych věděl, jestli měnič aspoň tohle omezení
> respektuje. Výkon panelů mám 8 KWp a mám dojem, že pokud baterie není
> nabitá, dává to do ní celý výkon a to by bylo 20A. Při tom by stačilo,
> kdyby ten proud šel uživatelsky omezit. Protože když svítí, fakt
> nepotřebuju mít baterku nabitou za dvě hodiny.
>
> Panely mi ten výkon 8 KW trochu překračují, pokud se tomu měření dá
> věřit. Tady mám graf kdy sluníčko vylezlo jen přes poledne, nejvíc to
> ukázalo 8,2 KW a vypadá to, že nic z toho nešlo do sítě. Baterka se z
> 30% na 90 dostala za hodinu. http://vaelektronik.cz/fotky/28_10_23.png
> A to mi chtěli na ten výkon dát tři moduly baterky (10,65 Ah), že to k
> tomu běžně dávají. Chápu, že lidi šetří, ale pak se diví...
>
> Čím se vlastně baterky nafukujou? Ztrátovým teplem se odpaří
> elektrolyt? To by zase mohlo splasknout. Nebo se tam něco uvolňuje
> chemicky?
>
> Anděl
Další informace o konferenci Hw-list