г. Владивосток
Ежедневно с 08:00 до 22:00

LIFePo4 аккумуляторы: особенности эксплуатации, хранение и зарядка

LIFePo4 аккумуляторы: особенности эксплуатации, хранение и зарядка
10.05.2023
покупателя Дмитрий Зубков

Передовым решением в области хранения электроэнергии и автономного электропитания являются элементы питания на основе лития, такие как аккумуляторы Iifepo4, которые имеют гораздо большую удельную емкость, чем свинцово-кислотные батареи. Кроме того, аккумуляторы Iifepo4 обладают высоким ресурсом службы благодаря прочной структуре фосфата железа, который не разрушается при многократном приеме-возврате ионов.


В таких аккумуляторах катод выполнен из феррофосфата лития, а функцию анода выполняет графит.


Виды и особенности lifepo4 аккумуляторов

Видимые различия данных элементов питания между собой заключаются в геометрии корпуса. Lifepo4 аккумуляторы выпускают:


  • В форме параллелепипедов (призматики).
  • В виде плоских пакетов.
  • Цилиндрической формы (ячейки).


Соответственно, есть возможность подобрать конфигурацию под конкретные условия предстоящей эксплуатации.


Характерные особенности железо-фосфатных литиевых батарей:


  • Полностью безопасны: не могут загореться или взорваться в отличии от Li-ion (литий ионных) аккумуляторов, с которыми их часто путают. Токсические вещества практически не выделяются, что упрощает утилизацию.
  • Устойчивы к частым перезарядкам, перепадам напряжения и коротким замыканиям, можно использовать в технике с высокими токовыми нагрузками.
  • Переносят продолжительное высокого напряжение и пиковый ток разряда до 3С, перегрев не приводит к началу лавинообразного разрушения.
  • Долговечны: средний эксплуатационный ресурс — 4000-8000 циклов, емкость снижается постепенно, теряется не более 1,5 % от исходных значений в год, выраженный эффект памяти отсутствует.
  • Низкий уровень саморазряда, при этом сохраняется стабильность напряжения на выдаче.


Батареи lifepo4 можно быстро заряжать большими токами, но чувствительность к воздействию воды существенна. По указанной причине лодочные аккумуляторы lifepo4 помещаются в герметичные корпусы-боксы.

Когда, чем и как заряжать lifepo4 аккумулятор

Элементы питания LiFePO4 не нуждаются в зарядке после каждого использования. Для частично разряженных батарей этого типа не характерно сульфатирование и снижение фактической емкости. Однако, есть исключения, которые могут быть обусловлены управляющими реакциями на недостаточное напряжение аккумулятора, что приводит к его отключению от нагрузки.


Также следует обращать внимание на внешние условия:



  • Зарядка выполняется при температурах от 0°С до 40°С
  • Падение столбика термометра ниже 0°С означает необходимость снизить ток на заряде до 0,05-0,1С. Ориентир — показатель должен находиться в пределах 10% от емкости батареи.
  • Если элемент питания нагрелся выше 20°С, следует понижать напряжение, полностью прекращая подачу тока по достижению температуры + 55°С.



Зарядка LiFePO4 аккумулятора должна производиться с помощью специального зарядного устройства. Прямая зарядка аккумулятора lifepo4 от лодочного или автомобильного генератора не допускается по причине существенной разницы в напряжениях и принципах действия. Необходимо использовать промежуточные DC-DC зарядные устройства, работающие по алгоритму CC / CV. В результате обеспечивается быстрое восстановление уровня заряда при отсутствии рисков повредить батарею, либо источник питания (генератор).


Общее правило: последовательно, либо параллельно соединяемые элементы без встроенного BMS необходимо заряжать одним и тем же зарядным устройством, но по отдельности. Так достигается равномерность напряжения, исключается дисбаланс во время эксплуатации.


Для графиков заряда и разряда lifepo4 характерны медленные изменения в напряжении на длительных отрезках кривых, что усложняет осуществление замеров, влияет на их точность.

Среди характеристик, особенно важно учитывать внутреннее сопротивление аккумулятора lifepo4: чем ниже показатель, тем больше тока батарея способна отдавать. Подержанные элементы питания можно выявить по повышенному сопротивлению, при сравнении со средней нормой для конкретной модели акб.

Хранение, обслуживание и срок службы lifepo4 аккумуляторов

С учетом особенностей технологии, хранение lifepo4 аккумуляторов предполагает соблюдение следующих условий:



  • Выбранное помещение должно быть удалено от отопительных приборов и надежно защищено от сырости.
  • Продолжительное воздействие на акб прямых ультрафиолетовых лучей не допускается.
  • Оптимальный температурный режим от + 5-30°С
  • Перед консервацией необходимо довести уровень заряда до 60%.


При четком выполнении указанных правил срок службы батареи составит 7-10 лет.


Разберемся, как проверить lifepo4 аккумулятор:


  • На первом этапе выполняется зарядка до достижения напряжения в ячейке 3,6 В.
  • Далее параллельно аккумулятору подключается мультиметр в режиме замеров, последовательно подсоединяется нагрузка (2 А) и фиксируется время.
  • Разрежение продолжается до падения выходного напряжения к уровню 2,5 В.
  • Затраченное в рамках реализации время (в часах) умножается на ток нагрузки.


Выведенный по итогу результат будет отражать реальную емкость прошедшего тестирования изделия.

Сферы применения

Литий-железо-фосфатные батареи имеют высокий спрос в различных областях бытовой и коммерческой деятельности. Эта технология нашла наибольшее применение вместе с развитием персонального электротранспорта. Например, аккумуляторы lifepo4 являются типичными примерами для электровелосипедов, скутеров, гольфкаров, квадроциклов и трициклов. Качество АКБ стало особенно важным после начала массового внедрения альтернативной энергетики, такой как солнечные, ветряные и геотермальные станции.


На предприятиях также можно встретить железо-фосфатные батареи: lifepo4 аккумуляторы для ибп являются лучшим решением, из предусмотренных на сегодня. Применение дает возможность гарантировать эффективность источников бесперебойного питания при возникновении кризисных, внештатных ситуаций на промышленных объектах, в торговых и офисных центрах, организациях здравоохранения.


Тяговые аккумуляторы lifepo4 способны справляться с повышенными нагрузками, отдавая электроток продолжительное время. Вариант подходит для водного и наземного транспорта, включая моторные катера и современные электрокары.

Заключение

Lifepo4 аккумуляторы — это новая ступень в развитии автономных способов сохранения и передачи электроэнергии. Наличие соответствующей задачам батареи необходимо при организации самодостаточной бытовой энергосистемы на основе солнечных панелей, для создания резервных источников питания на производстве. При этом важно разбираться в особенностях эксплуатации литий железо-фосфатные элементов, уметь отличать современные, новые батареи и изношенные, устаревшие.


Пример: лодочные аккумуляторы lifepo4 уверенно замещают батареи, созданные по свинцово-кислотной технологии. Но, неграмотное отношение к правилам эксплуатации ведет к сокращению ресурса акб, связанные с применением преимущества нивелируются.



Автор:

Комментарии

Сообщения не найдены

Написать отзыв