Как проверить LiFePO4 аккумулятор?

Литий-железо-фосфатные аккумуляторы относятся к элементам питания Li-ion группы, но из-за существенных отличий в характеристиках выделены в отдельную подгруппу. Как и литий-ионные модели, они накапливают большой объем энергии при компактных размерах и легком весе, не требуют обслуживания и не имеют выраженного эффекта памяти. Дополнительными преимуществами аккумуляторов LiFePO4 выступают:

• стабильная структура;
• устойчивость к глубоким разрядам и химической деградации (старению);
• сохранение рабочих характеристик на морозе;
• отсутствие просадок напряжения под нагрузкой;
• увеличенные значения зарядных и разрядных токов – возможность быстрой зарядки и автономного питания мощного оборудования;
• токоотдача до 10С, импульсно ˃20С;
• максимальная безопасность – несклонность к возгоранию и взрывам, даже при разгерметизации;
• увеличенный ресурс – более 2000 циклов заряд-разряд;
• выносливость и надежность, способность работать в жестких условиях.

В отличие от других аккумуляторов Li-ion группы, модели подгруппы LiFePO4 имеют более низкое напряжение – 3,2–3,3 В по номиналу, рабочий диапазон – от 2,8 до3,6 В. Удельная емкость таких ячеек в среднем составляет 150 мА·ч/г, а мощность (энерговооруженность) – около 510 Вт·ч/кг.

Проверка LFP аккумуляторов

При покупке элементов питания или аккумуляторных батарей необходимо проверить, соответствуют ли их характеристики заявленным значениям. Это правило распространяется на аккумуляторы всех типов – от свинцово-кислотных до литий-железо-фосфатных. Важно покупать автономные источники питания у надежных продавцов, предоставляющих гарантию. Но вы можете убедиться в качестве приобретаемого товара самостоятельно.

Аккумуляторы LiFePO4 ведущего китайского производителя CATL и других известных брендов для проверки на оригинальность имеют уникальный QR-код с серийным номером элемента питания. Он есть на большинстве современных LFP ячеек. По этому коду можно считать информацию о приобретенном аккумуляторе, узнать заявленную производителем емкость, номинальное напряжение, класс, тип химии, вес, размеры и другие характеристики.

Чтобы отсканировать и расшифровать этот код, можно воспользоваться специальным приложением, например, LiFEPOQR Barrery QR scanner. У призматических аккумуляторов QR-код обычно находится на площадке рядом с плюсовым контактом. У цилиндрических элементов питания он может быть изображен на боковой поверхности вместе с типоразмером и техническими параметрами.

Как проверить LiFePO4 аккумулятор без QR кода

При отсутствии QR кода можно использовать стандартный алгоритм проверки аккумуляторов, который включает следующие шаги:

1. Осмотр – нет ли повреждений, признаков коррозии, следов окисления на клеммах, вздутий и других изъянов, вызывающих сомнение в качестве аккумулятора.
2. Измерение напряжения и сопоставление измеренного значения с номиналом.
3. Тестирование под нагрузкой – вначале под стандартной, а затем при значении токоотдачи, приближенному к заявленному максимуму для тестируемого аккума (чтобы проверить, не перегревается ли он при высоких нагрузках).
4. Определение емкости и сопоставление измеренной величины с заявленной.
5. Измерение внутреннего сопротивление тестером.

Замер напряжения

Для проверки вольтажа аккумулятора можно воспользоваться вольтметром, мультиметром (в режиме измерения напряжения) или мультитестером. Проверяемый элемент питания нужно предварительно отключить от зарядного устройства и нагрузки. Затем взять измерительный прибор и зафиксировать его красный провод на положительной клемме аккумулятора, а черный – на отрицательной клемме. После этого остается только включить измерительный прибор и считать с его дисплея вольтаж аккума.

Если измеренное значение попадает в рабочий диапазон напряжений (для LiFePO4 – от 2,8 до3,6 В на элемент), аккумулятор в рабочем состоянии. Причем границы диапазона соответствуют состоянию полного заряда (3,6 В на ячейку) и полного разряда (2,8 В на ячейку). Для аккумуляторных батарей вольтаж рассчитывается как суммарное напряжение последовательно соединенных элементов. Если измеренное напряжение АКБ ниже, чем должно быть, это может свидетельствовать о разбалансировке ячеек или неисправности одного или нескольких элементов в сборке.

Измерение емкости с помощью нагрузки и мультиметра

При использовании этого метода к полностью заряженному аккумулятору подключают:

• параллельно – мультиметр, предварительно настроенный на режим измерения напряжения;
• последовательно – нагрузку 2 А.

После этого засекают время, пока элемент питания будет разряжаться вплоть до нижней границы напряжения 2,8 В. Для расчета фактической емкости аккумулятора в ампер-часах достаточно умножить ток нагрузки в амперах на время разрядки в часах.

Тестирование под нагрузкой с помощью цифрового тестера

Этот метод позволяет найти емкость аккумулятора или АКБ. Предварительно элементы питания полностью заряжают при комнатной температуре и минимум через полчаса тестируют под нагрузкой:

1. Замеряют напряжение.
2. Устанавливают на цифровом тестере небольшие (стандартные) токи разряда.
3. Включают нагрузку и разряжают АКБ до минимально допустимого напряжения – для LiFePO4 это 2,8 В на элемент.
4. Когда тестирование завершается, а нагрузка автоматически отключается, считывают с дисплея измеренную емкость.
5. Сопоставляют ее со значением, заявленным производителем.
6. Значительное снижение емкости (на 20% и более по сравнению с исходным значением) говорит о том, что аккумулятор выработал свой ресурс и подлежит замене.

Проверка под нагрузкой с помощью цифрового нагрузочного стенда

Этот метод чаще всего используется при диагностике АКБ в мастерских и сервисных центрах. Алгоритм его применения аналогичен принципу использования цифрового тестера. Заряженная батарея разряжается определенными токами, а нагрузочный стенд при этом замеряет отдаваемую емкость и выводит на монитор график токоотдачи. В результате проверяется работоспособность АКБ и ее реальная полезная емкость.

Вывод

В интернет-магазине и мастерской VoltBikes аккумуляторы и собираемые из них батареи тщательно тестируются и проходят многоуровневый контроль качества. Мы сотрудничаем с надежными поставщиками и сами собираем аккумуляторные батареи, внимательно проверяем их качество и проводим мониторинг на нагрузочном стенде. Но вы можете сами проверить параметры ячеек LiFePO4 и собранных из них батарей, используя описанные методы.

Читайте в предыдущей статье нашего блога о том, как нужно ухаживать за аккумуляторной батареей электровелосипеда.