На одному елементі 18650 написано 3,6 В, на іншому — 3,7 В, зарядний пристрій заряджає до 4,2 В, а BMS відключає на 2,8 В. Розберемося, що означає кожна з цих цифр і чому не можна плутати Li-ion з LiFePO4, на прикладі TerraE 30E, Lishen 21700 і пакетного елемента LG Chem на 5 А·год.
Чотири важливі напруги
- Номінальна — середня напруга під час розряду. Саме її множать на ємність, щоб отримати енергію у Вт·год.
- Максимальна (кінцева напруга заряду) — до неї заряджають елемент. Вище — перезаряд.
- Мінімальна (напруга відсічки) — нижче неї розряджати не можна.
- Напруга зберігання — за якої елемент найповільніше старіє.
3,6 чи 3,7 В — у чому різниця
Жодної суттєвої. Різні виробники рахують номінал трохи по-різному: 3,6 В, 3,63 В чи 3,7 В — це той самий літій-іонний елемент, який заряджається до 4,2 В. На ємність і сумісність це не впливає.
Таблиця напруг за хімією
| Хімія | Номінал | Повний заряд | Мінімум | Зберігання |
|---|---|---|---|---|
| Li-ion (NMC, NCA) | 3,6–3,7 В | 4,2 В | 2,5–3,0 В | 3,6–3,8 В |
| LiFePO4 | 3,2 В | 3,65 В | 2,5 В | 3,3 В |
| LTO (літій-титанат) | 2,3–2,4 В | 2,8 В | 1,5 В | 2,4 В |
| NiMH (для порівняння) | 1,2 В | 1,4–1,5 В | 1,0 В | — |
На практиці Li-ion рідко розряджають нижче 3,0 В: останні 5 % ємності там коштують помітної частки ресурсу. Так само і заряд до 4,1 В замість 4,2 В забирає близько 10 % ємності, але суттєво подовжує життя елемента.
Напруга збірки
У збірці напруги груп додаються. Тому 12-вольтові, 36-вольтові й 48-вольтові акумулятори з різних хімій складаються з різної кількості груп:
| Система | Li-ion | LiFePO4 |
|---|---|---|
| 12 В | 3S: 10,8–12,6 В | 4S: 12,8–14,6 В |
| 24 В | 7S: 25,9–29,4 В | 8S: 25,6–29,2 В |
| 36 В | 10S: 36–42 В | 12S: 38,4–43,8 В |
| 48 В | 13S: 48–54,6 В або 14S | 16S: 51,2–58,4 В |
Ліва цифра — номінал, права — повний заряд. Детальніше про BMS під кожну схему — у статті про BMS-плати.
Зарядний пристрій і BMS для Li-ion і для LiFePO4 не взаємозамінні: для LiFePO4 4S потрібен заряд до 14,6 В, а Li-ion 3S на такій напрузі перезарядиться. Перевіряйте хімію, а не лише «12 вольт» на наліпці.
Як міряти напругу правильно
- Після заряду чи розряду дайте елементу «відпочити» 30–60 хвилин — напруга трохи зміниться.
- Під навантаженням напруга завжди нижча: це нормально і залежить від внутрішнього опору.
- Елемент, який за кілька днів спокою втратив понад 0,05–0,1 В, має підвищений саморозряд — у збірку такий не ставлять.
Часті запитання
Чи можна заряджати Li-ion до 4,35 В?
Лише елементи, для яких виробник прямо дозволяє таку напругу (позначаються як HV). Звичайні 18650 і 21700 заряджають до 4,2 В.
Елемент показує 0 В — його можна оживити?
Елемент, що довго пролежав на нулі, втратив частину ємності, а повертати його до роботи ризиковано: всередині могли утворитися дефекти. Такі елементи краще утилізувати.
