Как сделать литиевые аккумуляторы надежными и долговечными

Главным показателем состояния аккумулятора считается реальная емкость, поскольку она отражает способность к хранению энергии. В новой литий-ионной батарее она должна составлять 100% от номинальной емкости, указанной производителем в характеристиках. В процессе эксплуатации она понемногу снижается, поскольку ячейки деградируют и стареют. С новыми свинцово-кислотными АКБ ситуация иная: реальная емкость составляет примерно 85%. По мере использования она сначала увеличивается, а затем постепенно уменьшается из-за деградации и старения ячеек.
Таким образом, технические характеристики новой батареи – лишь мгновенье в начале жизни. В процессе эксплуатации они ухудшаются, все чаще происходят сбои. При этом многие современные литий-ионные батареи сохраняют низкое сопротивление на протяжении всего срока службы, что затрудняет диагностику их «здоровья».
Для продления хорошего состояния литиевых аккумуляторов соблюдайте три правила:
  • Заряжайте умеренным током в течение двух-трех часов. Не увлекайтесь «сверхбыстрым» часовым зарядом.
  • Не допускайте резких неравномерных разрядов.
  • Старайтесь не разряжать аккумулятор полностью, лучше чаще заряжать.

Как не списать литиевый аккумулятор слишком рано

Некоторые производители рекомендуют выполнять замену согласно дате годности или количеству циклов. Однако большинство литий-ионных батарей служат гораздо дольше, что приводит к преждевременной утилизации. Каждый год миллионы из них отправляются на переработку, хотя реальная емкость упала чуть ниже 80%

Вывод аккумуляторов из эксплуатации зависит от сферы применения. В отраслях с высоким риском (например, в военной, охранной или медицинской), порог замены наступает при падении емкости до 80% от номинальной. В других отраслях литий-ионные батареи можно использовать дольше. Здесь важен баланс между стоимостью и риском, или экономией и «что, если».

Многие беспроводные сканеры штрих-кодов на складах успешно работают целый день даже если реальная емкость аккумуляторов падает до 60%. Такой износ также не критичен для самоходных тележек или штабелеров, которые используются не слишком интенсивно или эпизодически. Стартерная автомобильная батарея исправно служит и при 40%. Для запуска двигателя требуется лишь кратковременная разрядка, которая восполняется во время движения.

Как понять, что литий-ионной батарее пора искать замену? Ответ дает проверка остаточного уровня заряда после возвращения с рабочей смены. В конце смены должно оставаться 10-20% заряда на случай непредвиденных ситуаций.

Ориентация на реальную емкость позволяет максимально и без риска продлить срок службы аккумулятора, что экономит немало средств.

тяговая литий ионная батарея

Почему важно проверять емкостные показатели

Для примера возьмем промышленный беспилотный летательный аппарат, который рассчитан на 60 минут полета при 100% емкости. При падении емкости до 75% время полета сократиться до 45 минут. Если оператор не знает реального состояния аккумулятора, то он может потерять дорогой беспилотник, например, когда придется делать повторный заход на посадку. Мало того, что емкость аккумулятора уменьшается с течением времени, индикатор уровня заряда также теряет точность и нуждается в калибровке.
литий-ионные аккумуляторы

Как измерить емкость

Встроенные в оборудование или батарею индикаторы уровня заряда отображают оставшийся заряд, однако оценить емкость с их помощью невозможно. После полной зарядки они всегда показывают 100%. Это создает ложное чувство, что полная зарядка обеспечит ожидаемое время автономной работы.

Анализаторы аккумуляторных батарей помогают измерить реальные емкостные показатели и сопротивление элементов. Полученные результаты можно записать или распечатать, а затем нанести на корпус, чтобы оператор знал реальное положение дел. Тогда батареи с емкостью, близкой к 100%, можно использовать для дальних рейсов или напряженной работы.

анализатор литий-ионных батарей
Аккумуляторы малого и среднего размера проверяют анализатором с помощью полного цикла разряда/заряда. Это позволяет измерить емкость и выполнить калибровку. Крупные литий-ионные промышленные батареи, которые невозможно вывести из эксплуатации или неразумно подвергать циклическому воздействию, оснащаются платами системы управления (BMS) с функциями определения показателей «здоровья».
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.
Автор статьи: Энергинский К.А.
Специалист по аккумуляторной технологии
Автор-эксперт в области литий-ионных аккумуляторов

Опубликовано: 01 августа 2022
  • Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.


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.

При согласованном использовании материалов необходима ссылка на https://www.forklift.blog/.

Использование материалов сайта без разрешения его владельца является нарушением авторских прав и преследуется по закону.


Все размещенные на нашем сайте ссылки предоставлены исключительно в информационных целях. Мы не осуществляем рекламную деятельность и не преследуем коммерческие интересы. Наша цель — обеспечить посетителям доступ к дополнительной информации, расширяя их знания на темы, затронутые нашим ресурсом.