Что означает показатель Cycle Life (циклический ресурс) в литиевых аккумуляторах?

Связан ли циклический ресурс с качеством аккумулятора?

Как правильно интерпретировать значения циклического ресурса?

Циклический ресурс литиевых аккумуляторов имеет чрезвычайно важное значение. Он показывает не только количество циклов зарядки и разрядки аккумулятора, но и является показателем его безопасности.

 

Производители и продавцы литиевых аккумуляторов всегда указывают значение циклического ресурса в технических характеристиках.

Например, существует аккумулятор с ресурсом 3500 циклов стоимостью 750 USD.

С другой стороны, имеется аккумулятор с ресурсом 4000 циклов стоимостью 1000 USD.

На первый взгляд может показаться, что нет смысла переплачивать 250 USD за дополнительные 500 циклов.

Однако здесь есть очень важные нюансы, на которые необходимо обратить внимание.

Во-первых, следует проверить, при каком уровне разряда был получен показатель 3500 циклов для аккумулятора стоимостью 750 USD. Например, может быть указано, что это 3500 циклов при 80% D.O.D.

В то же время для аккумулятора стоимостью 1000 USD может быть указано 4000 циклов при 100% D.O.D. В таком случае более дорогой аккумулятор фактически способен обеспечить от 6000 до 8000 циклов при 80% D.O.D.

То есть аккумулятор, который кажется более дорогим, на самом деле может оказаться более выгодным вложением.

 

Если отложить вопрос цены на второй план, возникает следующий вопрос:

Как циклический ресурс влияет на качество? И почему качество настолько важно?

Рассмотрим подробнее.

Структура литиевого элемента выглядит следующим образом.

 

 

Между анодом и катодом находится сепаратор. Он позволяет ионам лития перемещаться между катодом и анодом, одновременно удерживая электроны, выполняя роль своеобразного фильтра.

Качество сепаратора является одним из важнейших факторов, определяющих качество литиевого элемента.

Если сепаратор начинает быстро разрушаться, а это одна из главных отличительных особенностей элементов с низким и высоким циклическим ресурсом, то пластины становятся склонными к внутреннему короткому замыканию.

Это может привести сначала к быстрому саморазряду аккумулятора, а затем даже к возгоранию вследствие короткого замыкания.

Особенно опасной ситуация становится при высоких токах заряда и разряда.

Некачественные сепараторы значительно быстрее деградируют как при высоких, так и при низких температурах, что сокращает срок службы элемента.

С другой стороны, на анодную алюминиевую пластину наносится слой литий-железо-фосфатного материала (LiFePO4).

При нанесении покрытия большое внимание уделяется его однородности и отсутствию даже микроскопических незаполненных участков.

Это напрямую влияет на общую ёмкость элемента.

 

Наконец, одним из факторов, определяющих циклический ресурс элемента, является технология его производства.

Например, при производстве призматического LFP-элемента завершающим этапом является герметизация алюминиевого корпуса.

Эта операция выполняется методом лазерной сварки и должна быть произведена безупречно, чтобы исключить попадание воздуха внутрь корпуса.

Качество используемого алюминия, его толщина, качество сварных швов, уплотнений на клеммах и предохранительных клапанов — все эти элементы должны быть выполнены на высочайшем уровне, чтобы обеспечить длительный циклический ресурс аккумулятора.

Хотя внешне все призматические элементы могут выглядеть одинаково, более глубокий анализ производственного процесса и качества сырья показывает, что циклический ресурс — это далеко не просто цифра в техническом паспорте.

Подводя итог:

Невозможно точно предсказать, когда аккумулятор с низким циклическим ресурсом выйдет из строя. Он может подвести вас в самый неподходящий момент.

У некачественных аккумуляторов фактический циклический ресурс со временем уменьшается. Например, аккумулятор с заявленным ресурсом 8000 циклов может завершить срок службы уже после 2500 циклов, даже если использовать его всего 100 раз в год на протяжении 25 лет.

В свою очередь аккумулятор с ресурсом 3500 циклов может стать непригодным менее чем через 10 лет или вызвать короткое замыкание, нанеся ущерб окружающему оборудованию.

Если система, в которой используется аккумулятор, имеет для вас высокую ценность и возможная неисправность или короткое замыкание могут привести к серьёзным убыткам, обязательно выбирайте аккумуляторы с высоким циклическим ресурсом.

Также рекомендуем не отказываться от аккумуляторов с высокой мощностью заряда и разряда.

Аккумуляторы Orbit Lithium производятся с ресурсом 6000 циклов при 95% D.O.D.

Учитывая, что используемые элементы имеют качество и ёмкость класса A+, можно говорить примерно о 6000 циклах даже при 100% D.O.D.

Тот факт, что даже после двух лет эксплуатации аккумуляторы сохраняют 100% своей ёмкости, подтверждает это утверждение.

Способность обеспечивать разряд током 1C также является показателем высокого качества элементов.

То, что при разряде 1C элементы сохраняют нормальную температуру, свидетельствует о высоком уровне безопасности.

Это означает надёжную работу в телекоммуникационной отрасли, военных проектах, на судах, в системах UPS, погрузчиках, грузовиках и других ответственных сферах применения.

 

 

Дата: 30.10.2024