БЕЗОПАСНАЯ РАБОТА ЛИТИЕВЫХ АКБ: ДО КАКОГО НАПРЯЖЕНИЯ РАЗРЯЖАТЬ

Далеко не вся энергия Li-Ion АКБ может быть использована во время разряда. Определенный резерв должен оставаться даже после отключения питаемого электрооборудования. К примеру, в полностью разряженном до 3 В литий-кобальт-оксидном элементе останется около 5% энергии. Разработчики ставят минимальный показатель напряжения в целях снижения нагрузки на АКБ и обеспечения запаса энергии при саморазряде, ведь не во всех ситуациях удается немедленно выполнить подзарядку. Если разряженный литиевый аккумулятор пролежит 3-5 месяцев, то напряжение компонентов снизится до 2,5 В. Срабатывает схема защиты и зарядка посредством стандартного ЗУ будет невозможна.

ПРЕЖДЕВРЕМЕННЫЕ ОТКЛЮЧЕНИЯ

Двигатели электротранспортных средств и электрических инструментов отличаются высоким энергопотреблением, потому склонны раньше срока доводить напряжение АКБ до порога отключения. Зачастую подобное наблюдается при низкой температуре либо при высоком внутреннем сопротивлении компонентов батареи. После отключения у таких аккумуляторов может остаться около трети заряда.

Во избежание преждевременных отключений при низких температурах либо высоких нагрузках, разработчики АКБ для электрического транспорта либо электрооборудования понижают порог минимального напряжения разряда. Обычно, они ставят для элементов батареи такие параметры:

• 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.

Цикл «глубокая–полная зарядка» провоцирует чрезмерный износ Li-Ion АКБ. В промышленных целях сроки эксплуатации важнее, чем повышенная автономность. В связи с этим аккумуляторы вилочных электрических погрузчиков либо электрооборудования редко разряжаются/заряжаются до упора. Для новых АКБ большинство производителей устанавливают рабочий диапазон в пределах 30-80% реального объема. Он еще называется «сладкая зона» – «sweet zone» (см. рисунок ниже)

Такой средний диапазон состояния заряда является самым эффективным и обеспечивает наиболее продолжительные сроки эксплуатации.

Использование литиевых батарей в «сладкой зоне» позволяет продлить им жизнь, так как частичный цикл приносит меньший износ, чем полный. По прошествии времени реальный объем аккумулятора будет снижен, потому по ходу использования плата системы управления (BMS) со временем увеличивает рабочий диапазон.