Сегодня у меня в обзоре речь пойдет о аккумуляторах, но не о привычных Li-ion, а о LiFePO4.
По большому счету они очень похожи, но на самом деле имеют куда больше отличий, чем может показаться на первый взгляд и я постараюсь об этом рассказать.


Для начала немного о том, что это вообще такое.
На данный момент времени очень большой популярностью пользуются распространенные литий ионные аккумуляторы. Они стоят в наших смартфонах, планшетах, электронных сигаретах, шуруповертах, да даже автомобилях.
Но при этом они конечно имеют как достоинства - малый ток саморазряда, большую емкость, хорошую токоотдачу, но не лишены и недостатков .
Отчасти некоторые недостатки исправлены в аккумуляторах, у которых в качестве материала катода используется LiFePO4 и которые называют литий-железо-фосфатные, хотя гораздо чаще просто - литий-железные или литий-феррум.

Для примерного сравнения я набросал табличку на основе данных из википедии. Она конечно не отражает полностью всю ситуацию, так как Литий ионных аккумуляторов много разных, например есть с напряжением 3.7 Вольта, есть 3.85. При этом есть аккумуляторы которые больше ориентированы на большую емкость в малом габарите, а есть наоборот, емкость ниже, но нагружать можно большим током.


Но даже здесь видно, что литий-железные аккумуляторы имеют такие ключевые особенности как:
Разное напряжение средней точки
Большой срок хранения
Шире диапазон рабочих температур в сторону отрицательных значений.

При этом энергии они запасают несколько меньше, чем литий-ионные.

Больше информации есть в вики, но чтобы не перегружать читателя, приведу оттуда только сравнительную часть.

1. LiFePO4 обеспечивает более длительный срок службы, чем другие литий-ионные подходы;
2. В отличие от других литий-ионных, LiFePO4 аккумуляторы, как и никелевые, имеют очень стабильное напряжение разряда. И это может значительно упростить или даже устранить необходимость регулирования напряжения в цепях.
3. В связи с постоянным напряжением 3.2 В на выходе, четыре аккумулятора могут быть соединены последовательно для получения номинального напряжения на выходе в 12.8 В, что приближается к номинальному напряжению свинцово-кислотных аккумуляторов с шестью ячейками. Это, наряду с хорошими характеристиками безопасности LFP-аккумуляторов, делает их хорошей потенциальной заменой для свинцово-кислотных аккумуляторных батарей.
4. Использование фосфатов позволяет избежать затрат кобальта и экологических проблем.
5. LiFePO4 имеет более высокий пиковый ток (а, учитывая стабильность напряжения — пиковую мощность), чем у LiCoO2.
6. Удельная плотность энергии (энергия / объём) нового аккумулятора LFP примерно на 14% ниже, чем у новых литий-ионных аккумуляторов.
7. LiFePO4 аккумуляторы имеют более низкую скорость разряда, чем свинцово-кислотные или литий-ионные. Так как скорость разряда определяется в процентах от ёмкости аккумулятора, то более высокая скорость разряда может быть достигнута в более ёмких аккумуляторах (больше ампер-часов).
8. Из-за более медленного снижения плотности энергии, спустя некоторое время эксплуатации, LiFePO4 элементы уже имеют большую плотность энергии, чем LiCoO2 и литий-ионные.
9. LiFePO4 элементы медленнее теряют ёмкость, чем литий-ионные (LiCoO2 [литий-кобальт оксидные], LiMn2O4 [литий-марганцевая шпинель])
10. Одним из важных преимуществ по сравнению с другими видами литий-ионных аккумуляторов, является термическая и химическая стабильность, что существенно повышает безопасность батареи.
11. Морозостойкость. Например, для аккумулятора ANR26650M1-B производителя A123 Systems заявлен температурный диапазон -30°C ... 55°C для работы и -40°C ... 60°C для хранения.


Но перейдем в предмету обзора. В данном случае будем иметь дело с аккумуляторами китайской фирмы Soshine, хотя в данном случае понятие "фирма" несколько преувеличено, потому как лично для меня фирма это нечто вроде Samsung, Sanyo, Sony, LG и т.п.
Заказывал я аккумуляторы в Гербесте и Алиэкспресс, но по факту оказалось, что они полностью идентичны, даже цена была примерно похожа. В обоих случаях наборы были дополнительно завернуты в матовый пакет.


Упаковка - довольно яркий блистер.


На упаковке есть характеристики:
Номинальное напряжение - 3.2 Вольта
Номинальная емкость - 700мАч
Зарядный ток - 300мА (нормальный), 600 мА (быстрый. Окончание заряда при 3.6 Вольта
Максимальный ток разряда - 1.2 Ампера, отключение при 2.0 Вольта.

Характеристики местами несколько не совпадают с теми, что указаны на странице магазина, но об этом немного позже.


В данном случае продается не только комплект аккумуляторов, в дополнение идет пластмассовая коробочка для хранения и пара "пустышек", т.е. корпусов без начинки, но того же размера.


Четыре аккумулятора лежали отдельно, а "пустышки" в коробочке. Внешне выглядят аккуратно, правда пока не присмотришься внимательнее.


При более детальном рассмотрении видно, что шрифты несколько смазаны, да и общий вид похуже брендовых.
Но больше меня заинтересовало другое. на первом фото вы видите что большими цифрами указано - 700 мАч, а на втором фото мелким шрифтом - min. 550мАч, что заметно меньше чем 700.
Плюсовой контакт как у обычных безымянных - маленькой "пипкой".

"Пустышки" внешне почти один в один, отличие в надписи - Connector. Все дело в том, что напряжение одного аккумулятора почти совпадает с напряжением двух обычных батареек, а сами аккумуляторы имеют размер АА. потому для замены батареек можно применить один аккумулятор и одну пустышку, но только в варианте если ставятся они в устройство, работающее с четным количеством батареек, так как в варианте с нечетным напряжение будет либо маленькое (1 аккумулятор и 2 пустышки), либо большим (2 аккумулятора и одна пустышка).


Размер действительно почти совпадает с заявленными 14х50мм, в длину чуть больше, но это скорее из-за кусочка изоленты, приклеенного к минусовому контакту.
На упаковке было написано, что весят они 27 грамм. Не знаю где ошибка, но в моем случае они весили 17 грамм, "пустышка" вообще меньше пяти.


В связи с тем, что для работы с такими аккумуляторами требуется соответствующее зарядное устройство, которого у меня нет, то пришлось соорудить такую вот конструкцию, где обычное зарядное выступало просто как держатель.
Аккумулятор при этом был подключен к универсальной электронной нагрузке, которая при этом их и заряжала, благо настроить ее можно под любое требуемое напряжение.


Переходим к тестам.
Тест проходил при токе разряда 0.2С, что составляет 140 мА, аккумулятор при этом заряжался током 300 мА, как было рекомендовано производителем.
В ходе теста отмечалась емкость при разряде до 2.8, 2.5 и 2.0 Вольта

В итоге я получил такой вот график, весьма непривычный после обычных Литий-ионных аккумуляторов. Дело в том, что литий-железные аккумуляторы имеют более пологую характеристику разряда, и большую часть времени дают довольно стабильное напряжение. В этом они немного похожи на никелевые аккумуляторы. Литий-ионный же имеет обычно более заметное падение напряжения.
Но кроме того отмечу еще два непривычных момента:
1. Сразу после отключения зарядного тока напряжение на клеммах аккумулятора резко падает до примерно 3.28-3.3 Вольта, чего нет у Литий-ионных.
2. После 3.0-3.1 Вольта напряжение падает довольно быстро, а после 2.5 Вольта график вообще идет почти вертикально.

В итоге я получил такие результаты теста -
1. Емкость при разряде до 2.8 Вольта - 520 мАч
2. В интервале 2.8-2.5 Вольта - 10 мАч
3. В интервале 2.5-2.0 Вольта - 4 мАч.

Результаты говоря о том, что:
1. Емкость не соответствует заявленной и составляет максимум 534 мАч.
2. После напряжения 2.8 Вольта разряжать смысла нет, так как разница составила всего 14 мАч.


Есть правда небольшое оправдание, ток окончания заряда был не 30мА, а 100, так как моя нагрузка не дает выставить меньшее значение.
С другой стороны это если бы и дало что-то, то совсем мало, так как зарядная характеристика также сильно отличается от обычных Литий-ионных аккумуляторов:
1. Здесь также присутствует "полочка", когда напряжение на аккумуляторе меняется очень медленно
2. После достижения установленных 3.6 Вольта ток падает очень резко, потому уменьшение порога отключения добавило бы совсем мало.
3. Из-за того, что в конце заряда ток падает очень быстро, время заряда аккумулятора заметно меньше чем у литий-ионных, где область режима заряда CV может быть относительно большой.
В итоге время заряда аккумулятора с емкостью 534 мАч током 300мА составляет около 1 час 55 минут. На мой взгляд это весьма неплохо, так как большую часть времени аккумулятор заряжается полным током в режиме СС что и сокращает время заряда.
При этом на заряд ушло 550мАч и в итоге мы имеем -
"Скачали" - 534 мАч или 1.693 Втч
"Залили" - 550 мАч или 1.880 Втч.
Энергетический "КПД" аккумулятора при этом составил около 90%


После этого я поставил на тест второй аккумулятор, для сравнения.
Здесь результат чуть лучше, общая емкость 546 мАч или 1.737 Втч, на заряд ушло при этом 562 мАч или 1.917 Втч, "КПД" те же 90%.


Дальше я просто увлекся, решив сначала посмотреть, а может что-то даст "тренировка". Но предсказуемо ничего я лучше не получил.
В тесте дальше принимал участие первый аккумулятор и второй цикл дал 540 мАч вместо 534, разница около 1%,
Потом повторил сразу этот тест еще раз при тех же параметрах, совпало почти все, разница была только при заряде, всего 2мАч. Попутно проверил свое зарядное на повторяемость результатов теста, так как иногда Опусы, Литокалы, Аймаксы грешат тем, что два-три последовательных теста выдают разный результат.


Ну а дальше тесты при большем токе разряда и заряда.
600 мА заряд и 600 мА разряд.
486+29+17=532 мАч или 1.607 Втч, "КПД" - 85%


Ток заряда оставим прежним, а вот разрядный ток поднимем до 1.2 Ампера. На аккумуляторе этот ток заявлен как максимальный длительный.
График и разрядная характеристика заметно изменилась, если раньше аккумулятор в диапазоне 2.0-2.8 Вольта отдавал совсем немного, то теперь на этом участке значения стали побольше.
В итоге получилось:
Разряд - 426+59+26=511 мАч или 1.472 Втч, "КПД" - 81.5%


В конце теста с разрядом током 1.2 Ампера я сделал термофото, можно сказать что аккумулятор холодный. В общем-то можно было бы провести тест и при большем токе, вот только напряжение просаживается весьма заметно и смысл такого использования теряется.


Ну и последний тест был проведен после всех предыдущих для проверки, изменилось ли вообще что нибудь после нескольких прогонов с разными параметрами.
Оказалось, что по сути разницы и нет, в первых трех тестах я получил 534 и 540 мАч, теперь же 543 мАч, разница скорее в пределах погрешности прибора.


В конце могу сказать, что аккумуляторы не дотянули даже до минимального указанного значения емкости в 550мАч, не говоря о декларированных 700.
Использовать их конечно можно и я думаю что вполне успешно, например для той же замены элементов питания в устройствах где стоит 2шт АА батареек.
Но следует помнить, что к таким аккумуляторам необходимо соответствующее зарядное устройство.

Попутно к тестам я получил небольшой дополнительный опыт и информацию о особенностях Литий-железных аккумуляторов. Сам по себе такой тип весьма неплох, жаль реализация в данном случае несколько подкачала.

На этом у меня все, как обычно буду рад вопросам и просто комментариям. Возможно кто-то подскажет более интересные аккумуляторы в таком размере и за вменяемые деньги.