ШелепихаЛитий-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:
- Осмотр – нет ли повреждений, признаков коррозии, следов окисления на клеммах, вздутий и других изъянов, вызывающих сомнение в качестве аккумулятора.
- Измерение напряжения и сопоставление измеренного значения с номиналом.
- 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).
- Определение емкости и сопоставление измеренной величины с заявленной.
- 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:
- Замеряют напряжение.
- Устанавливают на цифровом тестере небольшие (стандартные) токи разряда.
- Включают нагрузку и разряжают АКБ до минимально допустимого напряжения – для LiFePO4 это 2,8 В на элемент.
- Когда тестирование завершается, а нагрузка автоматически отключается, считывают с дисплея измеренную емкость.
- Сопоставляют ее со значением, заявленным производителем.
- 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.
