Какие АКБ не боятся глубокого разряда?

Для эксплуатации в циклическом режиме заряд-разряд предназначены аккумуляторные батареи класса deep cycle. В зависимости от технологии изготовления и стойкости конкретной модели к глубоким разрядам, их допустимо разряжать до 5–30% или даже полностью, без ощутимых последствий для технического состояния и рабочих характеристик.

Батареи глубокого разряда LiFePO4

Среди современных аккумуляторов, которые не боятся глубоких разрядов, лучшими обоснованно считаются литий-железо-фосфатные АКБ (LiFePO4, LFP). Они выдерживают полный разряд практически без вреда для химической структуры, обеспечивают стабильную токоотдачу на протяжении всего разрядного цикла и быстро восполняют заряд. Нелишними бонусами становятся низкий саморазряд, сохранение работоспособности на морозе, устойчивость к высоким токам нагрузки и ресурс более 2000 циклов.

Чтобы LFP батарея служила еще дольше, желательно разряжать ее не полностью, а до 5–10%. Но в экстренных случаях допускается и полный разряд. Главное – не медлить с последующей зарядкой, чтобы АКБ не разрядилась ниже критического минимума. В целом аккумуляторы LiFePO4 стойко выдерживают разные испытания, поэтому именно их выбирают для питания лодочных электромоторов, складской и клининговой техники, персонального электротранспорта и другой электроприводной техники, для активной эксплуатации в циклическом режиме.

Аккумуляторы Na-ion

Еще более бесстрашные перед глубоким разрядом – новые аккумуляторы Na-ion. Их можно разряжать полностью, и это никак не отражается на производительности или сроке службы АКБ. К тому же, постепенное усовершенствование технологии позволило увеличить плотность энергии, срок службы и морозоустойчивость элементов питания.

В результате современные натрий-ионные аккумуляторы стали революционным достижением в области хранения энергии. И возможность безопасного хранения в разряженном состоянии – один из явных козырей этой технологии, наряду с доступностью натрия и сохранением работоспособности АКБ при низких температурах.

Какие еще АКБ не боятся глубокого разряда?

Кроме аккумуляторных батарей LiFePO4 и Na-ion, к категории deep cycle относятся некоторые свинцово-кислотные АКБ. Это герметичные необслуживаемые модели с более тяжелыми пластинами и связанным или гелеобразным электролитом. Их пластины бывают свинцово-кальциевые, с добавлением олова и других металлов. Они более устойчивы к сульфатации и разрушению, лучше сохраняют площадь рабочей поверхности и исходные характеристики.

Но все же по стойкости к глубоким разрядам даже самые усовершенствованные виды свинцово-кислотных батарей уступают LFP и Na-ion моделям. Максимум они допускают разряд до 30%, да и по циклическому ресурсу уступают литиевым конкурентам (300–700 циклов вместо 2000–3000). Для наглядного сравнения приведем характеристики популярных видов АКБ в таблице:

Среди старых аккумуляторов иммунитетом к глубоким разрядам обладали никель-кадмиевые модели. Они даже подразумевали хранение в разряженном состоянии. Но из-за токсичности кадмия технология Ni-Cd используется все реже.

Выводы

Глубокий разряд можно рассматривать с 2 точек зрения:

1. Как способность элементов питания отдавать в нагрузку большую часть накопленной энергии, т.е. работать в режиме deep cycle. Это качество присуще аккумуляторам LiFePO4, Li-ion, Na-ion, GEL.
2. Как критическое снижение напряжения. Например, большинство Li-ion элементов нельзя разряжать ниже 2,5–3,0 В.

Соблюдение этого правила и остальных рекомендаций производителей – это главная гарантия стабильной работы и долгого срока службы аккумуляторов. Поэтому литиевые АКБ обязательно снабжают БМС платами, которые не допускают перезаряда, переразряда и других негативных состояний.

Ранее в нашем блоге вышла статья о технологических инновациях в области литий-полимерных аккумуляторов.