Выбор зарядного устройства для титаната лития

• Как заряжать титанат лития?
• Что происходит вне диапазона 1,6–2,5 В?в
• Как не нужно заряжать литий-титанат без БМС платы?

Литий-титанатные аккумуляторы отличаются от остальных Li-ion элементов использованием на поверхности анода нанокристаллов титаната лития – Li4Ti5O12. Эта особенность обеспечивает аноду увеличенную площадь поверхности – порядка 100 м²/г, в то время как материал на базе углерода достигает только 3 м²/г.

Такой прирост площади ускоряет движение электронов, наделяя LTO аккумуляторы способностью к высокой токоотдаче и токоприему. Элементы питания этого типа допускают сверхбыструю зарядку большими токами, имеют большой срок службы, широкий диапазон рабочих температур и повышенную безопасность использования.

Как заряжать титанат лития?

Зарядка литий-титаната особых трудностей не вызывает, но имеет свою специфику. Заряжать такие аккумуляторы можно любым источником напряжения или тока – автомобильным зарядником, лабораторным блоком питания, зарядным устройством для телефона и пр. Главное требование – прекращать заряд в момент, когда напряжение на аккумуляторе без нагрузки станет равным 2,45 В в случае зарядки сборки и 2,5 В при зарядке отдельного элемента питания.

Хотя рабочий диапазон напряжений для LTO аккумуляторов составляет 1,6–2,7 В, не нужно разряжать и заряжать элементы питания до заявленных граничных значений. Экспериментально доказано, что литий-титанатные аккумуляторы отдают свою номинальную емкость в промежутке от 2,45 до 1,9 В. Именно этих значений желательно придерживаться при их эксплуатации.

Упростить процесс зарядки и эксплуатации LTO аккумуляторов позволяет установка БМС платы. В таком случае можно смело заряжать литий-титанат постоянным током величиной до 10С. Для продления срока службы аккумуляторов желательно не допускать их глубокого разряда и хранить с уровнем заряда 30–50%. Заряжать литий-титанат желательно при плюсовой температуре, хотя допускается и подзарядка при значениях ниже нуля.

Что происходит вне диапазона 1,6–2,5 В?

При уровне разряда сборки без БМС платы ниже 1,9 В на элемент аккумуляторы получают большой разбег по напряжению. В таком случае велик риск, что у одних элементов напряжение будет составлять, к примеру, 1,7 В, а у других – 1,4 В. Также при использовании сборок без БМС при большом токе заряда возрастает риск превышения граничного напряжения 2,45 В. При достижении определенной точки напряжение стремительно растет, и появляется риск перезаряда отдельных ячеек. Разряд LTO аккумуляторов ниже уровня 1,6 В не страшен с точки зрения работоспособности элементов, но может отразиться на их ресурсе.

Как не нужно заряжать литий-титанат без БМС платы?

В вопросе, как заряжать литий-титанат, есть 2 главных требования:

1. Не разряжать сборку без БМС платы ниже уровня 1,9 В на каждый элемент, надеясь на схемы защиты от переразряда в самих устройствах. При низком напряжении ячейки получат большой разбег по напряжению.
2. Не заряжать сборку без БМС до уровня выше 2,45 В на каждый элемент. После достижения напряжения 2,45 В на элемент нужно или отключать зарядку, или внимательно контролировать напряжение каждого аккумулятора.

Читайте в предыдущей статье нашего блога о литий-железо-фосфатных АКБ.