lifepo4 аккумуляторы: особенности и характеристики

С каждым днем электронные приборы становятся все сложнее. Для поддержания нормального функционирования, они должны быть укомплектованы мощными батареями, способными долгое время обеспечивать зарядом электрические устройства.

Аккумуляторы на основе свинца или других тяжелых металлов уже не способны выполнять данную функцию. Их большие габариты и масса влияют на портативность устройств. К тому же, они быстро разряжаются. Им на замену приходят новые батареи – литий–железо–фосфатные аккумуляторы ( lifepo4, LFP), которые способны долгое время держать заряд и поддерживать необходимый вольтаж.

В 1996-м году был обнаружен новый материал – lifepo4 или литий-железо-фосфат, который встречается в природе. Его исследования показали, что он менее токсичен и обладает более высокой термоустойчивостью, чем материалы, из которых изготавливали аккумуляторы в то время. Его преимуществом также стало то, что он более доступен по стоимости.

Недостатком данного материала была лишь малая энергоёмкость, поэтому от дальнейших разработок аккумуляторов на основе LFP было решено отказаться.

Но в 2003 году исследования были возобновлены, и вскоре появились первые результаты. Аккумулятор обещал стать усовершенствованной заменой литий-ионных батарей, которые на тот момент были наиболее передовыми. Разработками сразу заинтересовались крупные компании.

В отличии от литий-ионных аккумуляторов, lifepo4 используют особую систему управления, которая защищает их от чрезмерного заряда и разряжения батареи. Наличие такой системы повышает срок службы аккумулятора и гарантирует стабильную работу.

lifepo4 аккумуляторы менее токсичны. При неправильной утилизации они принесут окружающей среде меньше вреда, чем аналоги.

Третье преимущество состоит в том, что на данный тип батареи не установлены единые стандарты. Это дает возможность создавать множество моделей батарей с различным химическим составом. Но при использовании данного источника питания следует соблюдать особые правила.

Все модели аккумуляторов на основе lifepo4 объединяет один принцип строения: каждая батарея состоит из нескольких ячеек, суммарный вольтаж которых является показателем напряжения на клеммах аккумулятора. Напряжение одной отдельно взятой ячейки не может превышать 3,65 V.

Главным преимуществом батарей на основе lifepo4 является длительный срок службы. Они способны выдержать до трех тысяч циклов зарядки и разряжения, что равно по времени примерно семь лет. При этом после пяти тысяч циклов напряжение на клеммах падает всего на 20 процентов, что значительно ниже, чем у аналогов.

При использовании таких аккумуляторов нет необходимости включать в цепь регуляторы напряжения – вольтаж батареи остается неизменным до момента полного разряжения.

Последним преимуществом данного типа источника питания является высокий пиковый ток. Это дает возможность получить стабильную работу электронных устройств в неблагоприятной среде. Автомобилисты используют LFP аккумуляторы для запуска дизельных и бензиновых двигателей при низких температурах.

Наряду с преимуществами, такие батареи имеют и недостаток – большая масса, что делает проблематичным их применение в небольших портативных устройствах.

Источники питания на основе lifepo4 выпускаются в виде аккумуляторов или отдельных ячеек (пальчиковых батарей). Использование аккумуляторов не предполагает особой осторожности – система управления автоматически не допустит полного разряжения или чрезмерной зарядки. Но эксплуатировать пальчиковые батареи следует с осторожностью - если уровень заряда упадет ниже критического, то это негативно отразится на ёмкости батарейки. Чрезмерный заряд приведет к ее вздутию из-за скопившихся газов. Зарядка таких батарей должна проводиться под контролем человека, и отключаться при достижении стопроцентного заряда.

Перед началом работы аккумулятора следует убедиться в том, что все его ячейки имеют одинаковый заряд. Если их значения разные, следует зарядить каждую отдельную ячейку до необходимого уровня. Это можно сделать путем параллельного подключения элементов к выпрямителю. Когда заряд в ячейках достигнет одного уровня, аккумулятор можно вводить в эксплуатацию. В первые минуты работы он выдает максимальную мощность, после чего напряжение на клеммах падает до 3 вольт. Это объясняется тем, что 3 вольта – основной диапазон напряжения при работе батареи.

Эффективность lifepo4 аккумуляторов гораздо выше, чем у аналогов. Их долговечность и большое количество циклов зарядки и разряжения обеспечивают длительную и стабильную работу электронных устройств. Использование таких аккумуляторов в автомобиле обеспечит запуск двигателя при неблагоприятных погодных условиях.