Литий, он такой литиевый

в 5:29, , рубрики: diy или сделай сам, аккумуляторы, батареи, Блог компании НАГ, компания наг, литиевые аккумуляторы, литий, телеком, химия, эксперимент, Электроника для начинающих, электропитание, энергетика, Энергия и элементы питания

Литий, он такой литиевый - 1

Побывав на выставке HKTDC запал на интересную, как мне тогда показалось тему — сборки LiFePO4 элементов в форм-факторе обычного 7 или 9 Ач свинцово-кислотного аккумулятора.
Представить только, выбрасываешь старую батарейку из ИБП, заменяешь литиевым счастьем и сплошной профит. И тебе “вечный примус”, и на морозе емкость не так сильно теряет, и при заряде может принимать большие и бОльшие токи, да и отдавать тоже может много и сразу. Ну в общем сказка.

Это же круто! подумал я и заказал сэмплы для более тщательного изучения.
Ждал очень долго и нудно, литий же, абы как не повезешь, опасность и т.д.
Потом пришло понимание, что чем-то надо тестировать, была еще заказана на просторах Али электронная нагрузка от ZKE Tech EBD-A20H, а потом еще и пришло понимание, что батарейки надо чем-то заряжать, а как на зло, автомобильная зарядка давно лежавшая на антресолях при пробном включении испустила едкое облачко дыма и напрочь отказалась продолжать функционировать. Пришлось сломать мозг себе и коллегам и по прошествии некоего времени обзавелся весьма продвинутой зарядкой Bosch C7. Ну это все лирика, теперь самое интересное.

В подопытных оказались — свинцово-кислотная батарейка из почившего не своей смертью бесперебойника Leoch DJW12-9.0 и виновница данной заметки — LFeLi-1207MS.

Литий, он такой литиевый - 2
Батарейки перед стартом

Самое очевидное, когда берешь две разных батарейки в руки, это их вес! Это ж какое преимущество, ого-го!

Литий, он такой литиевый - 3

И, прям, пушинка с редкими включениями Тесла внутри

Литий, он такой литиевый - 4

Два с половиной раза разницы!

Ну как же без расчлененки-то, а? Сказано — сделано! Свинцово-кислотную потрошить не стал, уж больно много она сулила грязи на рабочем столе.

Литий, он такой литиевый - 5

20 элементов 18650 без каких либо опознавательных знаков

Литий, он такой литиевый - 6
Простенький BMS 4S10

Приступим, собственно, к эксперименту

Литий, он такой литиевый - 7

Попробовал и так и сяк, поразряжал разными токами и решил на нагрузке задать все по максимуму — ток 20А и поехали.

Свинец

Литий, он такой литиевый - 8

Не впечатляет, правда!? Тут можно немного оправдать батарейку, так как она изначально была уставшей, но не суть, некий график разряда есть и он повторяемый от разряда к разряду. Ток растет потому, что то максимально нагрузка может только 200Вт, а напряжение на клеммах батареи стартовало с 13В.
По истечению 14 с лишним минут нагрузка выключилась, батарейка невозмутимо стояла, даже ниразу не нагревшись (это очень важно).

Ну и теперь самое вкусное

Литий, он такой литиевый - 9

Круто же?

Мощность отдается батарейкой ровненько (11,5В и 17,3А), емкость при разряде разными токами от малого, до максимального (20А) почти не колеблется и остается равной заявленным 7,5Ач.

Ну что ж, попробую резюмировать:

Первый отрицательный момент, это цена. Конечно, это было ожидаемым, но все же разница в 2 раза есть. На момент написания заметки стоимость свинцовой батареи была примерно 1300р, литиевый брат в Китае стоил на момент покупки примерно 37$, в России это будет стоить примерно 45-50$ за штуку.

В ходе тестирования периодически связывался с продавцом и выяснил еще неприятный момент, это то, что батареи нельзя включать ни последовательно, ни параллельно. Таким образом прямая замена свинца на литий возможна только в ИБП, где изначально установлен один аккумулятор на 12В.

Внимательно изучив даташит вычитал еще одну неприятность, максимальный ток, который может отдавать литиевый акб всего 7А, продавец заверил, что можно все 10А.
Но черт побери, 7*12 это каких-то 84Вт, а еще же КПД инвертора, который в дешевых ИБП с одной батарейкой едва до 0,7 дотягивает и получаем весьма ограниченное решение по части мощности подключаемой нагрузки. В то время как свинцовый образец по даташиту в течение 5с может отдать аж 120А, не проверял, нечем.

Любопытство довело продавца до белого каления, но информацию получил, стоимость батарейки, которая может без последствий отдавать 40А. Ценник порадовал — 60$, если перевести на рубли с доставками и прочими расходами, то получим ценник устремляющийся к 5000 рублям.

Ну и страшилки про теслу, которую бомбануло наложило свой отпечаток, реально было очень страшно тестировать литиевую батарейку током до 20А, она разогрелась до состояния рука уже не терпит, при том, что она не находилась в тесном ИБП, где еще сам инвертор легко до 70 градусов нагревается.

Вывод: Применение литиевых батарей весьма ограничено конструктивными особенностями, под каждый конкретный случай нужно заказывать специализированные сборки, заменять 1 в 1 не получится. Литиевые батареи нельзя заряжать при отрицательных температурах. Нужно тщательно выбирать сборки, так как тестируемая сборка никак не отреагировала на ток 20А, хотя при 10А должна была погаснуть, так же пугает достаточно быстрый нагрев элементов сборки, тут тоже считаю виноватым BMS. Да, можно сколь угодно долго читать маркетинг про литиевые батареи, что это круто, мощно и технологично. Но не забудьте внимательно почитать про особенности использования, а помножив все это на ценник можно подытожить — да ну его… не в этой жизни…

Автор: NAGru

Источник

Поделиться

* - обязательные к заполнению поля