Mengisi Daya Baterai Lithium dengan Pengisi Daya Standar
Salah satu manfaat paling signifikan dari baterai lithium adalah pengisian dayanya yang lebih cepat dibandingkan dengan baterai asam timbal tertutup (SLA). Anda mungkin pernah mendengar klaim bahwa baterai lithium mengisi daya dengan cepat, tetapi seberapa cepatkah dibandingkan dengan SLA? Bagaimana hal ini memengaruhi Anda sebagai pengguna? Terakhir, dapatkah Anda mengisi daya baterai LiPo dengan pengisi daya SLA standar?
Penyerapan muatan: SLA vs. baterai LiPo
Jika Anda pernah mengalami lamanya waktu menunggu pengisian daya baterai SLA, Anda pasti tahu betapa memakan waktu proses tersebut. Misalnya, pengisian daya baterai SLA deep cycle 12 volt, 20 amp-jam biasanya membutuhkan waktu 6.5 jam hingga terisi penuh (SOC). Sebagai perbandingan, baterai lithium besi fosfat 12.8 volt, 20 amp-jam untuk kereta golf hanya membutuhkan waktu 2.5 jam untuk terisi penuh.
Siklus pengisian daya untuk baterai SLA terdiri dari tiga fase: arus konstan, tegangan konstan, dan pengisian daya apung. Selama fase arus konstan, baterai menerima muatan yang besar. Dalam contoh SLA kami, baterai mencapai 80% SOC selama fase ini, yang berarti lebih dari setengah dari total waktu pengisian daya. Pengisian daya tegangan konstan atau pengisian daya serapan bertanggung jawab untuk mengisi daya 20% terakhir dari daya baterai, tetapi biasanya menghabiskan sekitar 50% dari total waktu pengisian daya. Pengisian daya apung diperlukan untuk sebagian besar aplikasi guna mencegah baterai dari pengosongan daya yang berlebihan karena pengosongan daya sendiri.
Sebaliknya, proses pengisian daya baterai Li-Ion sangat sederhana, hanya dengan dua tahap: arus konstan dan tegangan konstan. Selama tahap arus konstan, baterai Li-ion dapat menyerap 99% kapasitasnya (99% SOC) dalam 96% waktu pengisian daya. Untuk baterai Li-ion 12.8V 20AH yang disebutkan sebelumnya, baterai dapat terisi penuh dalam waktu kurang dari dua jam. 1% terakhir dari daya diserap dalam tahap tegangan konstan, yang hanya mencakup 4% dari total waktu pengisian daya. Selain itu, karena tingkat pengosongan daya sendiri yang rendah, baterai litium tidak memerlukan pengisian daya mengambang.
Dalam perbandingan ini, baterai Li-Ion terisi penuh sebelum baterai SLA memasuki tahap tegangan konstan, dan seluruh proses hanya memerlukan sepertiga waktu yang dibutuhkan oleh baterai SLA. Hal ini khususnya penting untuk aplikasi yang memerlukan siklus yang sering, di mana unit perlu diisi ulang dengan cepat selama waktu henti. Dalam instalasi SLA yang lebih besar, waktu pengisian yang lebih lama mungkin memerlukan penggunaan baterai tambahan saat mengisi dayanya sebagian.
Pengisian Baterai Li-Ion dalam Profil SLA
Setelah memahami cara kerja baterai Li-Ion dan profil pengisian daya SLA, Anda mungkin bertanya-tanya apa yang terjadi jika Anda menggunakan pengisi daya SLA untuk mengisi daya baterai Li-Ion. Apakah ini akan merusak baterai Li-Ion? Apakah baterai dapat menangani perbedaan tegangan dan mengalirkan daya secara memadai?
Saat mengisi daya baterai Li-ion dengan pengisi daya SLA, baterai Li-ion dapat mencapai kapasitas 95% dalam sekitar 90% dari total waktu pengisian daya jika diisi daya dalam mode pengisian daya berkapasitas tinggi 13.8 V (tegangan apung umum untuk pengisi daya SLA). Ini menunjukkan bahwa sisa kapasitas 5% akan diserap dalam sisa waktu pengisian daya apung 10%. Jika baterai Li-Ion diisi daya pada pengisian daya massal 14.6 V (tegangan konstan khas untuk baterai AGM, yang sering digunakan karena baterai Li-Ion dapat diganti dengan jenis AGM), kapasitas 99% dapat dicapai dalam 95% waktu pengisian daya, dengan hanya sisa kapasitas 1% yang diserap dalam 5% terakhir waktu pengisian daya.
Pengisian daya baterai Li-ion menggunakan profil pengisian daya SLA memperpanjang waktu pengisian daya dari sekitar 2.5 jam untuk pengisian daya menggunakan profil pengisian daya baterai Li-ion menjadi sekitar 5 jam untuk pengisian daya menggunakan profil pengisian daya SLA. Hal ini menyoroti pentingnya menggunakan metode pengisian daya baterai litium yang tepat untuk meningkatkan efisiensi dan kinerja.
Seperti yang dapat Anda lihat dari bagan di bawah, baterai Li-ion terisi lebih cepat daripada baterai SLA saat diisi sesuai dengan kurva pengisian SLA. Jadi, apakah mungkin menggunakan baterai Li-Ion dengan pengisi daya SLA? Ya, asalkan pengisi daya tidak menyertakan mode desulfasi atau detektor pengurasan baterai. Fitur desulfasi pada pengisi daya SLA dirancang untuk memulihkan baterai SLA yang terlalu kosong dengan menerapkan pulsa arus rendah dan tegangan tinggi. Mode desulfasi ini dapat menyebabkan sistem manajemen baterai dari baterai litium mematikan baterai atau bahkan menyebabkan kerusakan karena pulsa tegangan tinggi. Selain itu, detektor pengurasan baterai dapat salah mendiagnosis baterai Li-ion dalam mode perlindungan sebagai baterai yang terkuras, sehingga sulit untuk memulihkan baterai Li-ion agar dapat beroperasi.
Seperti yang dijelaskan dalam posting blog ini, kurva pengisian daya SLA biasanya beroperasi dalam kisaran 13.8 hingga 14.7 volt. Dalam kisaran ini, Anda dapat memanfaatkan pengisian daya cepat yang ditawarkan oleh baterai litium. Baterai Li-Ion terisi daya jauh lebih cepat daripada baterai SLA yang setara, terutama pada voltase yang lebih tinggi, karena baterai Li-Ion terisi daya secara efisien pada 14.6 volt. Bahkan pada kisaran voltase yang lebih rendah, baterai Li-Ion mencapai status pengisian daya 95% lebih cepat daripada baterai SLA yang mencapai status pengisian daya 80%. Pada kisaran voltase yang lebih tinggi yang biasanya digunakan untuk sebagian besar baterai AGM, baterai LiPo akan terisi daya penuh.
Dapatkah pengisi daya SLA standar menyebabkan kerusakan pada baterai litium? Pada prinsipnya, penggunaan pengisi daya SLA pada baterai LiPo tidak akan menyebabkan kerusakan, dengan asumsi bahwa pengisi daya tersebut tidak memiliki mode desulfurisasi. Dalam aplikasi siklus yang sering, di mana baterai didaur ulang setiap hari dan mungkin tidak memiliki muatan mengambang, kecil kemungkinan akan terjadi penurunan kinerja yang nyata. Namun, mungkin tidak mungkin untuk mencapai kapasitas maksimum baterai litium menggunakan pengisi daya SLA (misalnya, baterai litium 20 amp jam mungkin tidak mencapai 20 amp pada pengisi daya SLA). Jika baterai jarang digunakan dan akan berada pada muatan mengambang untuk jangka waktu yang lama, sebaiknya baterai dilepaskan dari pengisi daya sebelum disimpan. Perlu dicatat bahwa baterai litium bekerja paling baik saat status pengisian daya sekitar 50%. Sebagai kesimpulan, Anda dapat dengan aman menggunakan pengisi daya SLA standar (tanpa mode desulfurisasi) untuk mengisi daya baterai LiPo.
Keheng merekomendasikan penggunaan pengisi daya yang disesuaikan dengan kimia baterai secara spesifik. Disarankan juga untuk memeriksa voltase semua baterai LiPo setiap 3-4 bulan dan mengisi ulang dayanya jika perlu. Untuk rekomendasi perawatan menyeluruh untuk baterai litium, silakan lihat panduan kami.
Untuk informasi lebih lanjut tentang karakteristik pengisian daya baterai Li-Ion dan SLA, kami sarankan Anda membaca posting blog ini untuk informasi lebih rinci.