Чому старий літій-іонний акумулятор довго заряджається
Користувачі акумуляторів часто запитують: «Чому старий літій-іонний акумулятор так довго заряджається?» Дійсно, коли літій-іонний акумулятор старіє, він повільніше приймає заряд, навіть якщо його залишкова ємність значно менша. Це явище часто називають «синдромом старого». На рисунку 1 показано час заряджання нового акумулятора зі 100% ємністю та старого з 82%. Обидва заряджаються приблизно 150 хвилин, але результат різний.
Рисунок 1: Нові та старі літій-іонні акумулятори заряджені
Порівняння нового та старого акумулятора
Обидва акумулятори заряджаються приблизно 150 хвилин. Новий акумулятор заряджається до 1400 мАг (100%), тоді як старий — лише до 1150 мАг (82%).
Аккумуляторы LiFePO4
Надежные литий-железо-фосфатные аккумуляторы для солнечных и резервных систем.
LiFePO4 Sacred Sun SCIFP1250 (12В, 50Ач)
Компактный аккумулятор с встроенным BMS для безопасной работы в солнечных и резервных системах.
Купить
LiFePO4 Victron Lithium SuperPack 12.8В 100Аг
Современная литий-железо-фосфатная батарея (LiFePO4) со встроенным BMS и защитой от перегрузки
Купить
LiFePO4 Victron Smart Battery 12.8V/100Ah
Высококачественный источник энергии с длительным сроком службы, высокой безопасностью и совместимостью с экосистемой Victron Energy
КупитьПід час заряджання літій-іонного акумулятора напруга різко зростає, подібно до підняття ваги гумкою. Новий акумулятор, як показано на рисунку 2, є «голоднішим» і може прийняти більше «їжі», перш ніж досягти межі напруги 4,20 В/елемент, порівняно зі старим літій-іонним акумулятором, який досягає межі V на етапі 1 лише приблизно через 60 хвилин. З точки зору аналогії з гумкою, новий акумулятор має менший провисання, ніж старий акумулятор, і може довше приймати заряд, перш ніж досягне насичення.
Рисунок 2: Спостереження за часом заряджання нового та старого літій-іонного акумулятора на етапі 1
Напруга та час заряджання
Новий літій-іонний акумулятор повністю заряджається за 90 хвилин, тоді як старий елемент досягає 4,20 В/елемент за 60 хвилин.
Зарядные устройства Victron Energy
Высококачественные зарядные устройства для долговечной службы и надежной работы
Зарядное устройство Victron Blue Smart IP22 Charger 12/30 (1)
Идеально подходит для использования в мастерских, а также для зарядки аккумуляторов автомобилей, мотоциклов, лодок и кемперов.
Купить
Зарядное устройство Blue Smart IP65 Charger 12/15
Благодаря классу защиты IP65, устройство устойчиво к пыли и воде, что делает его идеальным для использования в жестких условиях.
Купить
Зарядное устройство Victron Phoenix Smart IP43 Charger 12/30 (3) 120/240V
Оснащено Bluetooth-интерфейсом для простого настройки и мониторинга через приложение VictronConnect. Высокая эффективность и надежность делают его идеальным решением для коммерческих, промышленных и морских применений.
КупитьНа рисунку 3 показано різний час насичення на другому етапі, коли струм падає від повністю регульованого струму приблизно до 0,05°C, що призводить до переходу в режим готовності. Затримка на хорошому акумуляторі коротка, а на старому — тривала. Це пояснює довший час зарядки старого літій-іонного акумулятора з меншою ємністю. Аналогія: молодий спортсмен біжить спринт з невеликим уповільненням або без нього ближче до кінця, тоді як старий чоловік задихається і починає йти, подовжуючи час досягнення мети.
Рисунок 3: Спостереження за часом насичення нових та старих літій-іонних акумуляторів на етапі 2 перед перемиканням у режим готовності
Основні показники стану акумулятора
Новий елемент залишається повністю зарядженим довше, ніж старий, і має коротший струмовий слід.
Поширеним ефектом старіння літій-іонних акумуляторів є втрата здатності до переносу заряду. Це спричинено утворенням пасивних матеріалів на електродах, які перешкоджають потоку вільних електронів. Це зменшує пористість електродів, зменшує площу поверхні, знижує нижню іонну провідність і підвищує опір міграції. Явище старіння є постійним і незворотним.
Справність акумулятора залежить від цих трьох фундаментальних характеристик:
- Ємність, здатність накопичувати енергію. Ємність є головним показником стану акумулятора.
- Внутрішній опір, здатність подавати струм
- Саморозряд, індикатор механічної цілісності
Сигнатура заряду розкриває цінні показники стану літій-іонного акумулятора. Хороший акумулятор поглинає більшу частину заряду на етапі 1, перш ніж досягти 4,20 В/елемент, а час розряду на етапі 2 короткий. «Відсутність голоду» у літій-іонного акумулятора можна пояснити частковим зарядом; надзвичайно довгий час розряду пов'язаний з акумулятором з низькою ємністю, високим внутрішнім опором та/або підвищеним саморозрядом.
Можна розробити алгоритми, які порівнюють Етап 1 та Етап 2 на основі ємності та стану заряду. Аномалії, такі як низька ємність та підвищений саморозряд, можна виявити, встановивши пороги прийнятності. Cadex розробляє зарядні пристрої з алгоритмами, які забезпечуватимуть діагностичні функції. Такий прогрес дозволить єдиному зарядному пристрою стати наглядовим пристроєм для забезпечення контролю якості акумуляторів без додаткової логістики.
