Невеликий тест LTO-акумулятора розміру 66160

Цей акумулятор надіслав мені один із читачів, за що йому велике спасибі. Акумулятор не зовсім новий і має певні особливості, але, як завжди, докладніше про нього можна дізнатися з огляду.


Спочатку про нюанс: акумулятори купували в кількості 7 штук для складання 12-вольтової батареї в автомобіль. Один екземпляр під час роботи відбракували через великий саморозряд, а потім закинули на полицю, де він пролежав із 2018 року із залишковою напругою 0.5 вольта.
Цей акумулятор мене здебільшого зацікавив тим, як LTO-акумулятори переносять тривале зберігання в такому стані, тому я не став відмовлятися від пропозиції трохи над ним познущатися.

Посилання в заголовку наведено для прикладу й розуміння вартості подібних акумуляторів.

Коли розпакував посилку, перше враження було: який же він величезний... Ні, я бачив їх на фото, бачив креслення з розмірами, але одне діло — бачити на картинках, і зовсім інше — тримати його в руках.


Для порівняння — фото з акумулятором формату 18650, який на його тлі буквально губиться.


Як ви вже, мабуть, помітили, акумулятор не має жодного маркування, тож цілком законно можна вважати його безіменним. В інтернеті трапляється різна інформація про характеристики, але, наскільки мені відомо, ємність таких комірок — 30Ач, хоча деякі продавці маркують їх як 35 і навіть 40 Ач.

А ось характеристики, які я знайшов для подібних комірок
Типорозмір: 66160
Напруга: 2,3V
Ємність: 30Ah
Безперервний струм розряджання: 10C (300A)
Піковий струм розряджання: 30C (900A)
Максимальний струм заряджання: 10C (300A)
Нижній поріг напруги: 1,6V
Верхній поріг напруги: 2,7V
Робоча температура розряджання: від -30 до +60 ?
Робоча температура заряджання: від -30 до +60 ?
Кількість циклів: 15000
Внутрішній опір: <0,8uOhm
Вага: 1100 г
Габарити: 160x66x210 мм

Підключення до акумулятора здійснюється за допомогою гвинтових клем, діаметр різьби — 12мм.


Акумулятор важить понад кілограм, діаметр — 66мм, довжина без клем — 160мм, довжина з клемами — 210мм. До речі, іноді трапляються екземпляри з маркуванням не 66160, а 66210, хоча, наскільки я розумію, у цьому випадку це одне й те саме.


При цьому бувають і акумулятори інших розмірів, короткі на 18Ач і довгі на 55/60Ач, хоча припускаю, що цим їхнє розмаїття не обмежується.


В описах трапляється різна інформація щодо імпедансу таких комірок, але в інтернеті я знайшов фото реальних вимірювань, де прилади показують приблизно 0.25-0.35мОм.


На жаль, тривале зберігання в розрядженому стані не минуло для акумулятора безслідно: його імпеданс зріс до 1.33мОм.


Для тестів використовував два електронні навантаження: у режимах 0.2 і 0.5С застосовував EBC-A20, а при 1С і 40А — потужнішу EBC-A40L.


Людина, яка надіслала акумулятор, перед відправленням його заряджала, але я все одно перед тестами запустив заряджання. У результаті пішло близько 900мАч.

Тут, до речі, є нюанс: оскільки акумулятор безіменний, невідома напруга завершення заряджання. Одні пишуть 2.7 вольта, інші — 2.8 вольта. Зрештою я спочатку тестував при 2.7, але потім провів тести й при 2.8. Струм відсічення всюди був 0.25А.



Заряджання струмом 5А (максимальним для EBC-A20) тривало 5 годин 33 хвилини.


При струмі заряджання 1С (30А) заряджання тривало трохи більше години, але фаза CV дуже затягнулася.


Зрештою провів досить багато тестів і спробую якось систематизувати результати.
Усі тести проводилися за температури повітря близько 19 градусів, тому результати трохи гірші, ніж могли б бути, але не думаю, що це суттєво.

Для початку — стандартний тест зі струмами 0.2, 0.5, 1С і 40А. Тут показано результати першого прогону в кожному режимі.
На жаль, уже тут видно, наскільки все сумно: на мій погляд, акумулятор буквально "помирає". Якщо при 0.2С він віддав 26.63Ач, то вже при 40А ємність становила лише 17.28Ач, або 34.5Втч, що зовсім мало для такого об’єму й ваги.


А далі цікавіше: результати при струмі 0.2С (6А). Тести проводилися один за одним, і видно, що кожен наступний цикл давав трохи кращий результат. Крім того, останній (четвертий, позначений зеленим) проводився за напруги заряджання 2.8 вольта, а не 2.7, але акумулятору це не дуже допомогло.


Те саме, але вже за струму розряджання 0.5С (15А). Тут також чотири цикли, і четвертий теж проводився за напруги заряджання 2.8 вольта.


Три цикли за струму розряджання 40А: у першому (червоний) напруга заряджання 2.7 вольта, у двох інших (помаранчевий і жовтий) — 2.8 вольта.


А тепер усі результати тестів за напруги заряджання 2.7 вольта на одному графіку.


На мій погляд, акумулятор помітно нагрівається. Нижче — результати для струмів розряджання 30 і 40А. За струму 40А температура була близько 34 градусів, різниця з температурою навколишнього повітря — 15 градусів, що чимало.


Але й на цьому я не заспокоївся і провів ще й невеликий ресурсний тест, хоча в цьому випадку радше хотів перевірити, чи зростатиме ємність за такого «тренування». Було проведено 40 повних циклів заряджання/розряджання за такими параметрами:
Заряджання струмом 1С (30А) до напруги 2.7 вольта з відсіченням за струму 0.3А
Пауза 10 хвилин
Розряджання струмом 40А до напруги 1.6 вольта
Пауза 10 хвилин.

Я провів би й більше тестів, але не бачив у цьому великого сенсу. До того ж, як з'ясувалося, це досить витратна процедура.



Може здатися, що ємність поступово зростала. Можливо, так і було, але насправді зміни значно більшою мірою спричинені зміною температури повітря. Стрибок наприкінці якраз збігся з помітним потеплінням надворі: температура в кімнаті піднялася з 19 градусів на початку тесту приблизно до 21 градуса.


Віддані А·год (синім) і Вт·год (червоним) на одному графіку.


Звісно, багатьох цікавить, де застосовують такі акумулятори. У наших реаліях їх найчастіше використовують для заміни автомобільних батарей — для цього збирають батареї 6S. Але найчастіше це вже вживані акумулятори, які спочатку використовувалися в потужних ДБЖ і накопичувачах енергії, наприклад, для сонячних електростанцій. Це зумовлено тривалим терміном служби та високими струмами заряджання/розряджання.
1. Акумулятори на етапі виробництва.
2. Батарея, очевидно, у когось удома в підвалі.
3. Складання таких батарей.
4. Батарея для сонячної електростанції.


Поки готував огляд, натрапив на цікавий варіант активного балансира, найімовірніше індуктивного, саме для таких акумуляторів..



Висновки.
З'ясувалося, що акумулятор не пережив зберігання в розрядженому стані, але все ж продовжує працювати, хоча й зі значно нижчою ефективністю.
Зберігання призвело до зростання внутрішнього опору акумулятора, а отже, з'явилася дуже велика залежність відданої ємності від струму навантаження. Наприклад, за струму 6А він віддав 27.5А·год (58Вт·год), а вже за 40А — лише 17.3А·год (34.5Вт·год).

Але попри це, акумулятор досить цікавий, і я вважаю, що отримана інформація також може бути корисною.

На цьому поки все, ще раз дякую Володимиру за такий цікавий екземпляр.