Литий-железо-фосфатный аккумулятор (lifepo4): характеристики, ток заряда, срок службы,

Виды и формы литий-металло-фосфатных аккумуляторов

По форме корпуса и расположению контактов они делятся на 4 вида:

Аккумуляторы в форме параллелепипеда — «призматики». Расположены в сделанном из алюминия закрытом корпусе, с верхним расположением контактов и клапаном сброса давления. Могут иметь внутри две и более секций в виде пакетов.

Цилиндрические батарейки в отличие от привычных символов АА и ААА имеют собственное обозначение типоразмеров или форм-факторов, в котором первые 2 цифры обозначают диаметр, а последующие его высоту. В некоторых вариантах в конце ставится цифра 5, которая соответствует половине миллиметра при обозначении высоты аккумулятора. Самые распространенные форм-факторы: 14430, 14505, 15335, 18500, 18650, 22650, 26650, 32600, 32650, 32700, 32900, 38120, 40160, 42120, 46160.

У призматических элементов маркировка состоит из линейных размеров (ширина, длина, высота), к примеру типоразмер 27148205 имеет размеры 27×148×205.

Сферы применения литий-ионных аккумуляторов

Аккумуляторы Li-ion очень популярны благодаря множеству достоинств и применяют в разных устройствах.

Как стартерные батареи

Автомобильные АКБ такого типа отлично справляются со своей задачей, а главный их плюс – это небольшой вес, так как в технология не предполагает использование решёток из свинца.

Самым ярким примером литиевых АКБ в автомобилях, является электрокар Tesla.

Основной недостаток таких устройств – это их стоимость, а также проблемы в работе при минусовой температуре. По этой причине литиевые АКБ не используются в странах с холодным климатом.

Как тяговое устройство

Li-ion технологию применяют для моторных лодок. Если в судне установлен двигатель небольшой мощности, то питания АКБ хватит на 5-6 часов работы. Устройства на основе лития также используют в погрузчиках и подъёмниках, для работы на складах.

Бытовая техника

Литий-ионные устройства являются самой популярной заменой обычных «пальчиковых» батареек, как щелочных, так и солевых. Для замены элементов питания на 1,5 В, используют один АКБ напряжением 3,6 В. Литиевые батареи незаменимы для мобильных телефонов, ноутбуков и другой мелкой бытовой техники.

Аккумуляторы используются в бытовой технике.

История создания

Литий-железо-фосфат (LiFePO4, LiFe, LFP, IFR), а в простонародье «лифер», был открыт в 1996 году Джоном Гуденафом как катод для Li-ion элементов. Он имел существенные отличия в сравнении с традиционным литий-кобальтом, являясь менее токсичным и более термоустойчивым. Но при этом обладал значительным недостатком — малой ёмкостью заряда. После открытия прошло время, но данная технология не развилась и никого не привлекла, пока в 2003 году ей не заинтересовалась компания A 123 Systems, под руководством профессора Цзяна Йе-Мина, который работал над созданием аккумулятора, способного к самовоспроизведению структуры коллоидного раствора при определённых условиях. Но все исследования зашли в тупик и команда лаборатории во главе с профессором вспомнила о разработке Джона Гуденафа и продолжила исследования лиферных аккумуляторов, а их спонсорами стали такие мировые корпорации как Motorola, Qualcomm и Sequoia Capital.

История

LiFePO4 аккумуляторы изобрели в 1996 году в Соединенных Штатах. По сравнению с популярным литий-ионным источником питания, он характеризуется меньшей себестоимостью, имеет повышенный уровень термоустойчивости, гораздо менее токсичен. Единственный недостаток в то время заключался в минимальной емкости.

Семь лет эту разработку никто не воспринимал всерьез, пока за дело не взялись специалисты фирмы A123 Systems. Ее создатели на тот момент изготавливали аккумулятор, способный самостоятельно воспроизводить структуру коллоидного раствора, создавая для этого соответствующие условия. Но на момент разработки появились большие проблемы, из-за которых A123 Systems и взялись за исследование аккумуляторов LiFePO4. Новой технологией производства батарей заинтересовались крупные производители мобильных устройств, принявшие решение инвестировать свои деньги в развитие проекта.

Правила хранения, эксплуатации и утилизации LiFePo4

Прежде чем отправить LFP аккумулятор на длительное хранение, необходимо его зарядить до 40-60% и поддерживать этот уровень заряда на протяжении всего срока консервации. Держать АКБ следует в сухом месте, где температура не отпускается ниже комнатных значений.

Во время эксплуатации следует выполнять требования производителя

Важно не допускать перегрева батареи. Если вы заметили, что аккумулятор во время работы или подзарядки нагревается неравномерно, то следует обратиться в ремонтный центр – возможно одна из ячеек вышла из строя, либо присутствуют неисправности блока управления или балансирной платы

Так же следует поступить и при появлении вздутий.

Для правильной утилизации полностью исчерпавшей свой ресурс батареи следует обратиться в специализирующиеся на этом организации. Так вы не только поступите как сознательный гражданин, но и сможете на этом заработать. Однако если вы просто отправите АКБ на свалку, то ничего страшного не произойдет.

История

LiFePO₄ природный минерал оливин семья (трифилит ). Арумугам Мантирам и Джон Б. Гуденаф впервые определили полианионный класс катодных материалов для литий-ионные батареи.LiFePO₄ затем был идентифицирован как катодный материал, принадлежащий к классу полианионов, для использования в батареях в 1996 году Padhi et al. Обратимое извлечение лития из LiFePO₄ и введение лития в FePO₄ был продемонстрирован. Из-за низкой стоимости, нетоксичности естественное изобилие утюг, его превосходная термическая стабильность, характеристики безопасности, электрохимические характеристики и удельная емкость (170мА · ч /г, или 610C /г ) он получил широкое признание на рынке.

Главным препятствием на пути к коммерциализации была ее внутренняя низкая электрическая проводимость. Эта проблема была преодолена за счет уменьшения размера частиц, покрытия LiFePO₄ частицы с проводящими материалами, такими как углеродные нанотрубки, или оба. Этот подход был разработан Мишель Арман и его коллеги. Другой подход И все же Мин Чианг группа состояла из допинг LFP с таких материалов, как алюминий, ниобий, и цирконий.

MIT представил новое покрытие, которое позволяет ионам легче перемещаться внутри батареи. «Батарея кольцевой дороги» использует байпасную систему, которая позволяет ионам лития входить и покидать электроды со скоростью, достаточной для полной зарядки батареи менее чем за минуту. Ученые обнаружили, что, покрывая частицы фосфата лития-железа стекловидным материалом, называемым литием, пирофосфат, ионы обходят каналы и движутся быстрее, чем в других батареях. Перезаряжаемые батареи накапливают и разряжают энергию, когда заряженные атомы (ионы) перемещаются между двумя электродами, анодом и катодом. Их скорость заряда и разряда ограничена скоростью, с которой движутся эти ионы. Такая технология может снизить вес и размер батарей. Был разработан небольшой прототип аккумуляторной батареи, который может полностью заряжаться за 10–20 секунд по сравнению с шестью минутами для стандартных аккумуляторных элементов.

Отрицательные электроды (анод, на разряде) из нефтяного кокса использовались в первых литий-ионных батареях; более поздние типы использовали природный или синтетический графит.

Li-po vs Li-ion

Положительные и отрицательные электроды Li-po и Li-ion имеют сходный химический состав. Основное различия между двумя видами батарей заключается в способе их компоновки. С литий-ионной технологией для оболочки можно выбрать только жесткий металлический корпус, в то время как литий-полимерная технология позволяет использовать мягкую оболочку для корпуса (пластиковая или алюминиевая фольга). При толщине до 3 мм Li-po имеет преимущество в емкости. При толщине более 3 мм Li-ion дает существенную выгоду в цене.
Существуют и другие виды аккумуляторов на основе лития: LiFePO4 — литий-железо-фосфатные, LiFeYPO4 — литий-железо-иттрий-фосфатные, и другие. Отличаются они различными добавками, улучшающими характеристики батареи. Однако в основе большей части новых экспериментов лежит всё тот же металл, пришедший на смену некогда популярным никель-кадмиевым и никель-металлгидридным аккумуляторам.

Использует

Транспорт

Более высокая скорость разряда, необходимая для ускорения, меньший вес и более длительный срок службы, делают этот тип батареи идеальным для вилочных погрузчиков, велосипедов и электромобилей. 12 В LiFePO₄ Аккумуляторы также набирают популярность в качестве второго (домашнего) аккумулятора для каравана, дома на колесах или лодки.

Системы освещения на солнечных батареях

Одноместный «14500» (Батарея AA –Размеры) LFP-элементы теперь используются в некоторых солнечных батареях. ландшафтное освещение вместо 1,2 В NiCd /NiMH.[нужна цитата ]

Более высокое рабочее напряжение LFP (3,2 В) позволяет отдельной ячейке управлять светодиодом без схемы для повышения напряжения. Его повышенная устойчивость к умеренной перезарядке (по сравнению с другими типами литиевых элементов) означает, что LiFePO₄ может быть подключен к фотоэлементам без схемы для остановки цикла перезарядки. Возможность управлять светодиодом от одной ячейки LFP также устраняет проблемы с держателями батарей и, следовательно, проблемы коррозии, конденсации и грязи, связанные с продуктами, использующими несколько сменных аккумуляторных батарей.[нужна цитата ]

К 2013 году появились более совершенные пассивные инфракрасные охранные лампы с солнечным зарядом. Поскольку емкость LFP-ячеек типоразмера AA составляет всего 600 мАч (в то время как яркий светодиод лампы может потреблять 60 мА), блоки светят не более 10 часов. Однако, если срабатывание происходит только время от времени, такие устройства могут быть удовлетворительными даже для зарядки при слабом солнечном свете, так как электроника лампы обеспечивает ток «холостого» после наступления темноты менее 1 мА.[нужна цитата ]

Другое использование

Многие домашние преобразователи EV используют версии большого формата в качестве тягового пакета автомобиля. Благодаря выгодному соотношению мощности к весу, высоким характеристикам безопасности и устойчивости химикатов к тепловому выходу из строя, существует несколько барьеров для использования любителями дома. Автодома часто переоборудуют на фосфат лития-железа из-за высокой потребляемой мощности.

Немного электронные сигареты используйте эти типы батарей. Другие приложения включают фонарики, радиоуправляемые модели, переносное моторное оборудование, радиолюбительская аппаратура, промышленные сенсорные системы и аварийное освещение.

История появления литий-ионных АКБ

Первые аккумуляторы Li-ion были созданы ещё в 1970-х годах. Это были революционные элементы, энергоёмкость которых была значительно выше, чем у других типов устройств. Первые образцы получили славу взрывоопасных устройств, так как при большом количестве циклов перезарядки, внутри АКБ происходили реакции с выделением газа и тепла.

Массовый выпуск литиевых устройств случился лишь в 1991 году. Основным производителем Li-ion АКБ стала компания Sony. На рынок вышли усовершенствованные аккумуляторы, в которых анод был заменён на графитовый стержень. Благодаря этому проблема «взрывов» была практически решена, а современные устройства также оснащают контроллером, который предотвращает перезаряд и минимизирует риск возгорания.

Хранение и эксплуатация

Перед отправкой аккумулятора на хранение настоятельно рекомендуется предварительно зарядить его хотя бы до 50 процентов, поддерживая заданное значение до тех пор, пока аккумулятор не будет эксплуатироваться дальше. Также нужно хранить батарею в сухой комнате, температура которой удерживается на комфортном уровне, соблюдая график разряда.

Эксплуатацию надо вести в соответствии с требованиями производителя. Никогда не допускайте перегрев батареи. Заметив, что время от времени он неравномерно нагревается, придется обратиться к специалистам сервисного центра. Наиболее вероятной причиной такого поведения является выход из строя одной из ячеек. Также не исключены неисправности внутри балансирной платы или блока управления.

Чтобы правильно утилизировать батарею, непригодную к дальнейшей эксплуатации, также придется воспользоваться помощью профильной компании. С одной стороны, даже если просто выбросить аккумулятор на свалку, он не сможет негативно повлиять на окружающую среду. С другой, если отправить аккумулятор в утилизационный центр, вы не только зарекомендуете себя как порядочный гражданин, но и получите денежную компенсацию. Утилизационные организации принимают батареи за небольшое вознаграждение, сумму которого уточнят при посещении.

Зарядка аккумулятора вне устройства.

В случае с отдельным аккумулятором или аккумуляторной сборкой, нужно знать рекомендации по заряду (Datasheet) производителя. Каким током и до какого напряжения заряжать. При обычной зарядке практически всех литиевых аккумуляторов применяется метод заряда CC-CV. Контролируется зарядный ток и напряжение на аккумуляторе. Первый этап СС (Constant Current-стабилизированный ток) – поддерживается постоянный ток до достижения напряжения на аккумуляторе близкого к максимальному. Затем CV ( Constant Voltage – стабилизированное напряжение) – поддерживается постоянное напряжение. В итоге, при верхнем уровне напряжения заряда, зарядный ток упадет до нескольких мА и процесс заряда считается завершенным.

При зарядке недопустимо превышать максимальный ток и напряжение, при котором нужно остановить процесс. Иначе, при превышении тока заряда аккумулятор будет нагреваться. В результате это очень плохо отразится на его “здоровье”. Может потерять ресурс, выйти из строя или взорваться (зависит от степени превышения тока и типа химии аккумулятора). При превышении напряжения заряда то же самое, не стоит пренебрегать этими правилами. Одна из основных причин возгорания аккумулятора- переЗАРЯД. Током меньшим, чем рекомендуемый, заряжать можно, просто это займет больше времени. Обычно максимальное напряжение для одной банки LiPo и Li Ion составляет 4,25 В. Для Lifepo4 3,65 В.

Рекомендуемый ток заряда обычно соответствует показателю половины емкости – С/2. Если емкость аккумулятора, С=3000 мА/ч, ток заряда нужен 1500 мА). В таком режиме аккумулятор от 0 до 100% зарядится примерно за 2,5 часа. Но есть модели допускающие более быструю зарядку токами, превышающими показатель 1С.

Преимущества LiFePO4 электронакопителей

Скорее всего, вас не вдохновит показатель напряжения LiFePO4, но не стоит из-за этого сбрасывать данную разновидность литиевых источников питания со счетов. У них есть ряд преимуществ, которые могут заинтересовать очень многих юзеров.

1. В таких АКБ разработчики используют структуру оливина, высокотемпературного материала, который способен выдерживать температуру до 1900 градусов.

2. Продолжительный срок эксплуатации. Такая аппаратура может выдержать от двух до семи тысяч циклов. При этом, ёмкость снизится всего на 20%. А вот обычный литий-ион столько не потянет: его потенциал 500-1000 циклов разряда/заряда.

3. Срок хранения. По этому параметру LFP изделия также долгоиграющими являются. Хранить их можно 12-15 лет, а вот Li-ion — всего 3-5 лет, потом начинается деградация.

4. Повышенная плотность энергии и стойкость к низким температурным режимам. К примеру LiFePO4 модели ANR26650M1-B от A123 Systems, может работать при заявленном производителем температурном диапазоне -30…+55 градусов, а хранить её можно при -40…+60 градусах. У литий-ионной продукции просадки составляют порядка 3-4 V при нагрузке, а ёмкость снижается в два-три раза при минусовой температуре окружающей среды.

5. Устойчивость к переразряду. Если напряжение преодолеет допустимое значение, LFP грозят лишь несущественные повреждения, при которых девайс сохранит свою работоспособность. А вот Li-ion, при критическом уровне напряжения, становится весьма опасным предметом — происходит разгерметизация из-за которой в атмосферу выбрасывается литий. В этом случае вполне можно ожидать взрыва!

6. LFP не загораются при повреждении компонентов. Они в такой ситуации будут только нагреваться и испускать дым. Li-ion же при повреждении взрываются и могут напугать юзера появлением яркого пламени.

7. 3,2-вольтовое постоянное напряжение на выходе, даёт возможность соединить последовательно две пары аккумуляторов, для получения 12,8-вольтового номинального напряжения на выходе. Это приближено к напряжению свинцово-кислотных АКБ (SLA) с 6-ю ячейками. Данное обстоятельство, параллельно с достойной безопасностью источников питания LFP, делает их отличной возможной заменой SLA во многих отраслях. К примеру, автомобильная промышленность и солнечная энергетика. Тут возможно применение 3,2-вольтовых накопителей стандартного типоразмера 14500/10440, вместо пары гальванических элементов либо АКБ типоразмеров АА/ААА 1,5 V. Для это применяется один LFP электронакопитель, а на место второго компонента устанавливается вставка-проводник с идентичными размерами.

8. Если сравнивать LFP-батареи с другими литиевыми исполнениями, то они обладают довольно стабильным разрядным напряжением. На выходе напряжение остаётся близко к 3,2 V во время разряда, пока энергия аккумуляторной батареи не иссякнет на сто процентов. Это может существенно упростить корректировку напряжения в цепях или даже исключить надобность в ней.

9. LFP источники питания, обладают пониженной скоростью разряда, по сравнению с Li-ion и SLA электронакопителями.

10. LiFePO4 батареи можно встретить в формате 18650, что очень удобно. Это даёт возможность пользователям собрать источник питания практически любой формы, разместив компоненты наиболее удобным способом. Однако при одном и том же напряжении, LFP изделия будут несколько тяжелее и больше по размерам, поскольку в распоряжении ячеек разное номинальное напряжение.

11. Упрощённая система управления батареей и не сложное зарядное устройство. Большой допуск перезаряда и характеристика самобалансировки LFP-батареи, дают возможность упростить защиту аккумулятора и сбалансировать печатные платы, снизив их себестоимость. Одноступенчатый процесс зарядки позволяет применять более простой, обыкновенный источник питания для зарядки LiFePO4, чего не скажешь о литий-ионном электронакопителе, для которого требуется сложное и дорогое зарядное оборудование.

Решения

Аккумуляторы LiFePO4 производятся как в стандартных моноблоках для использования привычным способом (в качестве прямой замены свинцово-кислотных моноблоков), так и в форме специальных модулей для конкретных применений. Широко распространены модули аккумуляторных батарей LiFePO4 с номинальным напряжением 48В предназначенные для установки в телекоммуникационные шкафы в составе систем электропитания оборудования связи. Такие модули сразу оснащены продвинутой системой мониторинга и управления, клеммами для параллельного подключения и представляют собой полностью рабочую батарейную подсистему.

Аналогичные модули с различными номинальными напряжениями выпускаются для работы в составе ИБП, солнечных и ветряных электростанций и других систем.

Благодаря таким решениями значительно упрощается установка и запуск систем электроснабжения, а так же увеличивается срок их службы благодаря продвинутым системам контроля и управления и отсутствию необходимости в сложных монтажных работах. В нашем каталоге представлены такие готовые отраслевые решения на аккумуляторах LiFePO4 от производителей Hresys и EverExceed.

История

Как правильно эксплуатировать Li-ion аккумуляторы

Литиевые устройства обладают завидной ёмкостью и могут прослужить верой и правдой не один год. Чтобы сохранить работоспособность батареи как можно дольше, необходимо придерживаться некоторых правил использования.

Безопасность

Любой элемент питания может быть потенциально опасен, особенно при неправильной эксплуатации. Первые образцы литиевых АКБ заслужили славу «взрывных» устройств. Основной причиной возгорания и взрывов, был перезаряд батареи. Новое поколение устройств чаще всего оснащено специальным контроллером, который решает эту проблему.
Большинство Li-ion АКБ также могут похвастаться наличием защитных слоёв, которые предотвращают внутреннее замыкание, а некоторые модели имеют аналогичную защиту от внешнего. В целом качественный современный аккумулятор такого типа, является безопасным устройством, а отдельные случаи возгорания – это чаще всего вина недобросовестных производителей, которые решили сэкономить.

Вы когда-нибудь меняли аккумулятор в телефоне?

ДаНет

Требования к режимам заряда/разряда

Самое важное правило в эксплуатации литиевого АКБ – не допускать глубокого разряда. Это плохо влияет на свойства батареи, а иногда может привести к полному выходу её из строя

Чтобы сохранить работоспособность аккумулятора как можно дольше, нужно вовремя заряжать его и использовать ЗУ с правильным напряжением. Использование зарядки, напряжение которой выше на 3-4 % от требуемой, может стать причиной перегрева и быстрой потери ёмкости. Перезаряжать батарею тоже не стоит. Даже при наличии современных контроллеров чрезмерная зарядка вредна для АКБ.

Сравнение LiFePO4 и Li-ion — что лучше?

Выше в теме я привёл основные характеристики этих разновидностей батарей, но, для большего понимания ситуации, стоит углубиться в подробности.

Сразу скажу: тут стоит отдать должное Li-ion источникам питания, так как именно они чаще всего становятся для потребителя оптимальным выбором.

Стоят они меньше, меньше у них и масса, а при щадящем режиме работы, Li-ion могут предложить юзеру около тысячи циклов. Однако если вам предстоит эксплуатировать индивидуальный электротранспорт в жёстких условиях, к примеру, ездить на электрифицированном велосипеде при минусовых температурах, то стоит отдать приоритет LiFePO4. Такие источники питания совмещают в себе все плюсы Li-ion, но у них отсутствуют их негативные стороны.

Пиковые токи нагрузки и заряда не наносят вреда ресурсу LFP аккумулятора. Кроме того, электронакопители такого типа имеют меньшую склонность к естественной деградации, предлагают минимальный саморазряд и весьма широкий диапазон рабочих температур. Обладателя LFP аккумулятора, порадует и то, что изделие может выдержать более 2000 циклов при утрате ёмкости на 20%. Так что, по выносливости и долговечности LFP-батареи переигрывают остальные литиевые исполнения. В то же время нужно учитывать, что LiFePO4 весят больше чем Li-ion и вдобавок они габаритнее.

В общем, суть такова: перед выбором литиевого энергонакопителя, чётко определитесь со своими приоритетами и условиями дальнейшего использования АКБ.

Что делать, если аккумулятор не заряжается

Если вышеперечисленные методы не помогли, то рекомендуем ознакомиться со следующими способами как оживить аккумулятор 18650.

С помощью специального зарядного устройства

Это действие осуществляется при помощи китайской копии зарядного устройства «IMAX B6» и мультиметра. Эта зарядка доступна в широкой продаже, и она отлично восстанавливает аккумулятор в домашних условиях.
Для начала необходимо проверить саму батарею, путем соединения к ней мультиметра и выставляя устройство в режим измерения напряжения. Если у аккумулятора глубокий разряд, мультиметр покажет низкие показателями U в милливольтах.

Суть метода заключается в том, чтобы измерение реального количества U в аккумуляторе «мешает» контроллер.
Есть два вывода, плюс и минус, которые идут непосредственно с батареи на контроллер. На выводах чаще всего напряжение составляет 2,6 В это достаточно небольшое значение.

Напряжение будет по немногу подниматься. Это значит, что восстановление li ion аккумулятора идёт успешно. Через какое-то время значение U дойдет до 3,2 вольт, и батарея начнет «раскачиваться». Позже её можно будет заряжать от «родной» зарядки.

С помощью резистора и «родного» ЗУ

Этот способ еще более проще осуществить, чем предыдущий. Здесь необходимо «минус» подзарядки подвести к «минусу» аккумулятора. А «плюс» вывести путем резистора на «плюс» батареи.
После этого следует подать питание и напряжение будет возрастать.
Его можно поднять до 3В, для достижения этого показателя, нужно процедуру провести в течении пятнадцати минут. Как только метод завершен, аккумулятор можно проверить на работоспособность.

С помощью вентилятора

Чтобы осуществить этот метод нам понадобится блок питания, в котором выходное напряжение было минимум 12В. «Минус» вентилятора следует подсоединить к «минусовом» разъему блока питания, а его «плюсовой» к плюсу и обязательно фиксировать вручную на аккумуляторе.
Когда мы включим устройство, вентилятор начнет работать. Это значит, что в батарее уже идёт ток. Процедуру не стоит долго продолжать, где-то через 30 секунд нужно выключить сеть. После такого восстановления напряжение обычно повышается до 3В.

Восстановление 18650 аккумуляторов при помощи подзарядки от другого аккумулятора

Существует способ как реанимировать литий-ионную батарею с помощью другого автомобильного аккумулятора. Для этого нам нужна любая другая батарея на 9 В, скотч, а также тонкий провод.
Метод осуществляется по следующим этапам:

Проводки требуется подвести к контактам батареи, которую мы хотим реанимировать. На каждый контакт провод должен быть отдельным.
Нельзя замыкать контакты «плюс» и «минус» лишь одним проводом. Из-за этого может произойти короткое замыкание, и оживить батарею будет нельзя.
Соединения нужно закрепить скотчем, на которой перед этим необходимо сделать метку маркером, какой провод с каким контактом будет соединён.
Провод от «плюса» девятивольтового аккумулятора следует соединить с «плюсом» восстанавливаемой батареи.
Минусовые контакты надо соединить по этому же методу.
Все контакты закрепляем изолентой, чтобы провода не отошли.
Ждём определенное время и следим за состоянием батареи, она должна минимально нагреться.
Когда аккумулятор станет тёплым, сразу же отсоединяем от АКБ батареи.
Проводим перезарядку.
Проверяем работу.

С помощью использования тренировочных циклов

Этот метод проводится для предотвращения сульфатации, а также для того чтобы определить емкости батареи. Такие циклы нужно проводить минимум один раз в год и процедура выполняется по следующим этапам:

Следует зарядить литий-ионный аккумулятор обычным током до того момента, пока он полностью не зарядится.
Выдерживаем ее четыре часа после того как прекратилось питания.
Корректируем плотность электролита.
Включаем заряд на 25-35 минут чтобы электролит был перемешенным.
Необходимо провести контрольную разрядку постоянным нормальным током десяти-часового режима и контролировать время полного разряда до того как напряжение спадет до 1,7 В на банку
Емкость батареи можно определить как уровень разрядного тока умноженный на время разряда.
После того, как контрольный разряд осуществлён необходимо сразу же полностью разрядить аккумулятор. Если получилось так, что емкость не заряжается аккумулятор 18650 скорее всего уже не починить.

Основные минусы данного метода:

Сокращается срок службы.
Долгое время восстановления литий-ионных аккумуляторов.
Огромные затраты энергии.
Маленькая эффективность способа.

Постановка задачи и решение

в технической спецификациисправочнике

Номинальное напряжение 3,2 В
Максимально допустимое напряжение 3,65 В
Номинальный зарядный ток при полной разрядке 400 мА

bqStudioинтерфейсную плату EV2300

Настройка микросхемы BQ40Z50-R1

bqStudioПрограмматор EV2300Интерфейс программы Battery Management Studio (bqStudio)1. Выбор сходного профиля по химии батареек (Chemistry Programming)Интерфейс окна bqStudio для выбора профиля химии2. Калибровка (Calibration)

напряжения на батарее;
напряжения на 1-й ячейке;
напряжения на входе;
тока;
температуры.

3. Настройка (Settings)

включение/выключение защит (Protection);
терморезисторов (Temperature Enable/Mode);
режим определения заряда, разряда батареи (SOC Flag Config): по напряжению или по емкости;
включение балансировки (Balancing configuration);
включение/отключение одноразовых защит (Fuse);
включение/отключение самовосстанавливаемой защиты (Protection);
что должно включится автоматически после подачи питания (Manufacturing) — при этом должны быть установлены биты FET_EN=1 и GAUGE_EN=1.

4. Расширенный алгоритм заряда (Advanced Charge Algorithm)

Значение температур, при которых будут переключаться режимы заряда (Temperature Range)
Токи и напряжения заряда для заданных выше диапазонов температур (Low/Standart/High/Rec Temp Charging)
Ток предзаряда (Pre-Charging)
Ток обслуживающего заряда (Maintenance Charging) — для компенсации саморазряда
Напряжения (Voltage range), по превышению которых будут выставлены следующие флаги, они будут видны микроконтроллеру в регистре статуса заряда (Charging status):— PV – режим Pre-charge— LV – низкое напряжение— MV – среднее— HV – высокое

Data MemoryPrecharge Start VoltageCharging Voltage LowCharging Voltage MedCharging Voltage HighМеню Data Memory в программном пакете bqStudio5. Защита (Protection)

Устанавливаем регистр PCHGC-защиты по току, при котором Pre-charge будет выключаться на заданное время, если ток в это время превысит установленный порог.
Устанавливаем защиту по Under voltage и Over voltage (из описания на АКБ).
Остальные параметры оставляем по умолчанию.

6. Измерение заряда (Gas Gauging)

Design — прогнозируемые значения емкости и напряжения батареи
FD — уровни напряжения или емкости полного разряда
TD — уровни напряжения или емкости для отключения разряда
FC — уровни напряжения или емкости полного заряда
TC — уровни напряжения или емкости для отключения заряда

Полностью разрядить батарею и выждать примерно 5 часов.
Отправить команду Enable и Reset. (Data Memory/Gas Gauging/State/Update Status). В регистрах LStatus статус должен обновиться на 0x04.
Зарядить батарею до момента, пока в регистре ChargeStatus бит статуса FC (Full charge) не измениться на «1». Затем следует выждать примерно 2 часа. LStatus должен изменится на 0x05. Конечно, заряжать батарею нужно тем методом, который рекомендован производителем батареи.
Разрядить до уровня С/10 и выждать примерно 5 часов (LStatus должен изменится на 0x06).
Всё. Цикл обучения завершен.

Qmax

Области эксплуатации

Использование для моторных лодок.

Наибольшее применение такие элементы нашли в промышленности. Ими запитывается оборудование на метеостанциях, в больницах. Их используют как буфер на ветряных электростанциях, чтобы накапливать энергию от солнечных панелей.

Модели 12 В уже устанавливают в автомобили, взамен устаревшим свинцово-кислотным. Также LFP-аккумуляторы применяются как главный источник питания на электротранспорте, моторных лодках.

В быту они тоже актуальны, например, для питания смартфонов, планшетов, аккумуляторных инструментов. Но элементы дорогие, что ограничивает их распространение.

В целом, литий-железо-фосфатные аккумуляторы применяют там, где нужна повышенная токоотдача и возможность быстрой подзарядки.