До какого напряжения разряжать литий-ионные аккумуляторы

Не всю энергию литий-ионной батареи можно использовать при разряде. Некоторый резерв должен остаться даже после того, как питаемое оборудование отключится. Например, в полностью разряженном до 3 В литий-кобальт-оксидном элементе (LCO) остается до 5% заряда. Производители устанавливают минимальный порог напряжения, чтобы снизить нагрузку на аккумулятор и обеспечить запас энергии на случай саморазряда, ведь не всегда удается сразу выполнить зарядку. Если разряженная литий-ионная батарея пролежит несколько месяцев, то напряжение элементов упадет до 2,5 В. Сработает схема защиты и зарядка с помощью обычного зарядного устройства станет невозможной.

Призматические элементы LiFePO4 – доступная основа для аккумуляторов вилочных погрузчиков

Преждевременные отключения

Двигатели электрических транспортных средств и электроинструментов потребляют большой ток, поэтому склонны преждевременно доводить напряжение литиевого аккумулятора до порога отключения. Особенно часто это случается на холоде или при высоком внутреннем сопротивлении аккумуляторных элементов. После отключения у таких литий-ионных батарей может оставаться до 30% заряда.

Чтобы избежать преждевременного отключения при низкой температуре или высокой нагрузке, производители аккумуляторов для электротранспорта или электроинструмента снижают порог минимального напряжения разряда. Как правило, они устанавливают для аккумуляторных элементов следующие значения:

NMC (никель-марганец-кобальтовые) – до 2,7 В вместо 3 В;
LMO (литий-марганец-оксидные) – до 2,7 В вместо 3 В;
LFP (литий-железо-фосфатные) – до 2,45 В вместо 2,70 В;
никель-кадмиевые – до 0,90 В вместо 1,00 В;
свинцово-кислотные – до 1,40 В вместо 1,75 В.

Как проверяют безопасность литий-ионных аккумуляторов

Цикл «глубокая разрядка–полная зарядка» способствует чрезмерному износу литий-ионного аккумулятора. Для промышленного применения срок службы важнее, чем максимальная автономность. По этой причине аккумуляторные батареи вилочных электропогрузчиков или электроинструментов редко разряжаются или заряжаются до конца. Для новых аккумуляторов многие производители устанавливают рабочий диапазон от 30 до 80% реальной емкости. Его называют «сладкой зоной» – sweet zone (см. рисунок ниже). Этот средний диапазон состояния заряда считается наиболее эффективным и дает самый долгий срок службы.

Что каждый должен знать о литиевых батареях со вторичного рынка

Использование литий-ионного аккумулятора в «сладкой зоне» продлевает его жизнь, поскольку частичный цикл приносит меньший износ, чем полный цикл. Со временем реальная емкость батареи снижается, поэтому по ходу эксплуатации плата системы управления (BMS) постепенно увеличивает рабочий диапазон.

Материалы сайта не подлежат использованию кем-либо, в какой бы-то ни было форме, включая воспроизведение, распространение, переработку, не иначе как с письменного разрешения редакции Forklift.Blog. Использование материалов сайта без разрешения его владельца является нарушением авторских прав и преследуется по закону.

Темы этой статьи:

Тяговые АКБ

Литий-ионные АКБ

Автор статьи: Энергинский К.А.
Специалист по аккумуляторной технологии
Автор-эксперт в области литий-ионных аккумуляторов

Опубликовано: 08 марта 2023