Когда в названии фирмы видишь «Бостон чего-нибудь там», то первая мысль: снова «умники» из MIT (Массачусетский Технологический Институт) решили в очередной раз потрясти мир какой-нибудь новой технологией :)
Собственно говоря, ровно так все оно и оказалось в данном случае: американо-китайско-тайванская компания Boston Power, Inc таки сумела сказать новое слово в аккумуляторных технологиях, а это нынче весьма не простая задачка…
Традиционные литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы чудо как хороши (не зря они используются сейчас практически везде), но у всех них есть один базовый недостаток: они не работают при минусовых температурах! При совсем чуть-чуть ниже нуля еще можно надеяться на то, что качественные аккумуляторы хоть как-то будут «шевелиться», а вот где-нибудь после минус десяти — дохлый номер, увы… Особенно погано обстоят дела с зарядкой аккумулятора на морозе (разряжать проще, но и там все не очень).
Да, существуют морозостойкие литий-феррумные (LiFePo4) от американской же компании A123 — по своему они очень неплохи. Но есть важный недостаток: плотность энергии в них примерно в 2 (два) раза меньше, нежели в литий-ион/литий-полимер! Что означает, что при одинаковой емкости они будут в 2 раза тяжелее (и больше по размеру). Да к тому же еще и довольно дорогие…
Есть еще недорогой китайский литий-феррум — но он, к сожалению, морозостойкий только при разряде, а вот заряжать его, увы, положено при положительной температуре (так оно написано во всех их даташитах). Так что полноценной «зимней» системы на нем не соберешь, к сожалению…
И вот, наконец-то, появились морозостойкие литий-ионные аккумуляторы с неплохими параметрами:
Рабочий диапазон температур:
— заряд: от минус 20 до плюс 60 градусов;
— разряд: от минус 40 до плюс 70 градусов.
По габаритным размерам и весу один такой аккумулятор в точности соответствует двум обычным 18650. Емкость его при этом 5300мАч, иными словами, эквивалент двух аккумуляторов 2650мАч. Емкость, кстати, вполне «честная», я несколько штук сам промерил.
Конечно, если сравнивать емкость с современными литий-ионными аккумуляторами (да хоть с тем же «народным» Panasonic 3400), то разница есть — но не такая уж и большая, всего примерно на 20%. А это намного-намного лучше, чем тот же литий-феррум, где разница в два раза!
И кстати, у этих аккумуляторов срок эксплуатации (количество циклов перезарядки) в несколько раз больше, чем у «обычного» литий-ион — примерно где-то на уровне литий-феррум.
Что еще очень важно, по своим «электрическим» параметрам (напряжение заряда-разряда) они совпадают с остальными литий-ионными, т.е. их можно использовать с той же электроникой, а также и объединять в параллель с «обычными» для получения более емкого аккумулятора!
Посмотреть даташит на эти аккумуляторы можно здесь.
Я, естественно же, не удержался и сам проверил работоспособность на холоде. Поскольку специального термостата у меня нет, а зима нынче очень теплая, то пришлось изощряться с морозилкой своего холодильника — там примерно минус 18 градусов. Перед тестами я целые сутки в морозилке аккумуляторы «вымораживал». Результат порадовал: заряженный аккумулятор охотно энергию отдает, разряженный — без вопросов заряжается. При этом снижение емкости на таком «морозе» было крайне незначительное, в пределах нескольких процентов, на грани «погрешности измерения». В общем, зачет!
Да, еще одно забавное наблюдение: все же, как следует промерзнув, подвижность переносчиков заряда (или как там это правильно называется? да не суть) там внутри, похоже, несколько снижается — что не удивительно. Но, как только аккумулятор включается в работу (не важно, на заряд или разряд), то буквально в течение 2-3 минут все восстанавливается! При заряде это проявляется в том, что начальный ток заряда меньше максимального (но через пару минут выходит на максимум). А при разряде — начальное напряжение на аккумуляторе ниже стандартной нормы, но буквально через 2-3 минуты поднимается до обычного. Наблюдать эти процессы в динамике оказалось довольно интересно! :)
Изначально компания Boston Power ориентировалась в первую очередь на всевозможный электро-транспорт (где морозостойкость и повышенный ресурс очень важны), а также, хе-хе, на альтернативную энергетику :) Но также активным покупателем этих аккумуляторов сейчас стало и NASA (не думаю, что для космических аппаратов — там, наверняка, используют «покруче» и намного дороже, но ведь существует дофига и всякого наземного оборудования) — что говорит в пользу их качества.
В общем, мне они очень понравились! Тем более, что цена совсем не «кусачая», примерно как и на обычный качественный литий-ион. Ну да, емкость где-то на 20% поменьше стандартных «летних» аккумуляторов, но в общем-то, это малозначимая фигня на фоне морозостойкости и увеличенного ресурса работы. Зато можно использовать и зимой и летом, а также в «переходный» период — например, в марте, когда случаются и морозы, а в тоже время уже много солнца, и просто грешно не воспользоваться солнечной батареей! :) Ну и, повторяю, эти аккумуляторы можно использовать совместно (или вместо) с обычными «летними».
В общем, думаю, что большую часть своих аккумуляторных сборок для Сол-1000 я теперь буду делать именно из таких аккумуляторов. Тем более, что такая сборка по размеру, весу и электрическим параметрам, будет точно соответствовать собранным из традиционных 18650.
Также по теме:
By Krasny 02/03/2020 - 23:01
Леонид, приветствую.
Интересные аккумуляторы, но ваши тесты в морозилке не бьются с даташитом, в котором на графике видна общая потеря ёмкости более 20% при -20 °C. Что скажите, где правда? =)
By Leonid Shpilev 02/03/2020 - 23:56
Привет! Да, как оно очень часто бывает, правда содержится в «не чистоте» экспериментов, а также их погрешностях :)
Термостата у меня не было и нет, меня интересовало в «принципе»: а чо будет после заморозки? Поэтому я «проморозил» аккумуляторы (а вместе с ними еще и несколько небольших емкостей с водой), потом засунул все это вместе в простенькую «термо-сумочку» из Ашана и начал заряжать (ну или разряжать — в другом эксперименте). Понятно, что начальная температура (которая, кстати, все же была поменьше минус 20) там держалась только незначительное время — а процесс той же разрядки (вроде 2 ампера я задавал, а м.б. и 3? сейчас уж точно не помню) все же шел в районе 2-х часов — за это время общая температура там точно повысилась, поскольку лед в емкостях начал частично таять…
ЗЫ: А так-то да: лучше верить даташитам! :) Хотя из них не всегда получается извлечь реально полезную информацию: например, после включения в работу, (и на заряд, и на разряд) аккумулятор все же слегка внутри согревается. Сделан ли даташит с учетом этого, или же с учетом «принудительного» отвода внутреннего тепла — я не знаю. Да впрочем, особо и не переживаю на сей счет — для меня самое главное то, что аккумулятор не страдает от замораживания. А уж сколько там остается емкости — да пофиг вообще, если есть солнечная батарея! :)