Это продолжение
февральского обзора
Результат забавен.
Не, ну что-то подобное можно было предположить.
Но такое — вряд ли.
0. Acknowledgments
Спасибо автору идеи — ув.
kirich
А так же ув.
rx3apf, который уговорил-таки сделать замер саморазряда после месяца отлёжки.
Как это произошло —
ТУТ.
По моему глубокому убеждению, Муська славна не столько обзорами, сколько интересными и полезными комментариями к оным.
1. Чем закончился предыдущий обзор
А закончился он циклированием образцов №Z (эталон) и №№1,2,3. Что они собой представляют показано в табличке.
Таблица 1
Динамика потерь емкости в ходе циклирования
Динамика потерь энергии в ходе циклирования
Ну и
выводы:
1. Глубокие переразряды продолжительностью 2-30 суток аккумуляторов Sony-Murata US18650VTC6 уменьшают их емкость.
2. Более продолжительный переразряд (более 30 сут.) на деградацию банок уже не оказывает существенного влияния. Причем, значение в 30 сут. определено весьма условно, т.к. в промежутке 2…30 экспериментальные данные отсутствуют. Не исключено, что граничным значением является 20 сут. или даже 5 сут.
3. В наихудшем случае (30 сут. и более) разовая потеря новыми ячейками Sony-Murata US18650VTC6 составляет:
— по емкости ~ 500 мА*ч
— по энергозапасу ~ 1.7 Вт*ч
2. Подготовка к проверке на саморазряд
Все очень просто: проверяем состояние ячеек перед месячной лёжкой. Для надежности — 3 разА подряд. Пул из трех циклов, вполне очевидных (ГОСТ):
Заряд по алгоритму CC/CV: ток 0.2С (600 мА) / 4.20В, отсечка – 100 мА
Пауза 1 час
Разряд током 0.2С (600 мА) до 2.50В – замер емкости
Пауза 1 час
В принципе, это не долго. Около 2 суток.
Таблица 2
После этого образцы были помещены в 2 закрытых пластиковых бокса и находились там в течении полноразмерного месяца (31 сутки). Коробки с аккумуляторами лежали рядом, практически впритык.
Обратите внимание:
образцы №2 и №3 находятся в одной коробке на расстоянии нескольких миллиметров. Т.е. хранятся в абсолютно одинаковых условиях. Этот момент далее будет ключевым для всего повествования.
За время хранения боксы открывались 9 раз на 5-7 минут. Исключительно для проверки текущего состояния аккумуляторов посредством YR1035 (наиболее полный обзор в Рунете можно глянуть
ТУТ). Приборчик YR1035 славен прежде всего своим вольтметром с разрешающей способностью 100 тыс. отсчетов. Это в 2 раза больше, чем у старших Флюков 287/289. Причем, как измерительное устройство вольтметр YR1035 ничуть не хуже Флюка 287, прошедшего проверку в отделе метрологии
Табличка взята из
обзора, упомянутого чуть выше. Там же есть картинки, подтверждающие каждую циферку в таблице.
В процессе саморазряда ячеек формальный параметр IR(@1kHz) — импеданс на частоте 1 кГц, практически не меняется. Это погуливают показания YR1035. Хотя я добросовестно выставлял ноль перед каждыми измерениями
*Точки немного смещены по горизонтали, т.к. внесена временная поправка. Дело в том, что пул из 3 циклов для разных образцов заканчивался в разное время из-за разной емкости. Наибольшая разбежка по времени (08 час. 01 мин.) получилась для образцов №Z и №3. А замеры IR(@1kHz) и НРЦ проводились практически в одно и то же время — между крайними замерами не более 7 мин.
А вот изменение НРЦ (напряжение разорванной цепи) в ходе хранения получилось весьма интересным. Обр.№2 внезапно отжег по-полной
Судя по табл.2 и кривым циклирования (см. п. 1) образцы №2 и №3 должны быть весьма похожи на предмет устойчивости к саморазряду. Ибо «степень убитости» у них мало отличается. В девичестве (до КЗ) они вообще были одинаковы по емкостным характеристикам — см.
предыдущий обзор. А тут такое…
Ладно, перейдем к результатам вскрытия.
3. Проверка остаточной емкости после месяца лёжки
Разряд током 0.2С (600 мА) до 2.50В
Результат ошеломляющий. Даже сделал фотку на память.:)
Для надежности повторил пул из трех циклов по ГОСТу.
Таблица 3.
* На протяжении 2 суток, пока шло циклирование, МС3000 находилось в 1 м от приоткрытого окна. За бортом от +5 до +15 град.С. Поэтому все показания съехали вниз. Это к вопросу о контроле температуры и термостатировании…
Что же, способность накапливать заряд у обр.№2 осталась примерно такой же. И опять чуток опережает обр.№3. А вот с сохранением
нажитого непосильным трудом накопленного заряда — полный абзац.
4. Выводы и глубокие умозаключения
Читающие по диагонали часто требуют, чтобы были выводы. Иначе — заклюют.
Хотя вроде как все показано на одном графике и двух диаграммах…
Ладно, попробую родить эти самые выводы.
⚠ 1) Оказывается, закорачивать химические источники тока все-таки вредно. Кто бы мог подумать...:)
↯↯ 2) После глубоких и продолговатых КЗ электрохимическая ячейка может пойти вразнос по любому из своих свойств. Например, устойчивости к саморазряду. Насколько сильно — неведомо. Предсказать это невозможно.
► 3) Не имеющий физического смыла импеданс «литиевых» ХИТ на частоте 1 кГц в процессе саморазряда практически не меняется. И у неубитых и у убитых ячеек. По крайней мере, в первой половине разрядной кривой.
♪♪ 4) [место для Вашей рекламы] ©
Всем не болеть. Успехов.
БОНУС под спойлером
Как сократить время тестирования скорости саморазряда?
PDF
Рисунок 1. Модель саморазряда элемента питания
Рисунок 2. Метод постоянного потенциала позволяет оценить скорость саморазряда элемента питания путем прямого измерения тока саморазряда
Рисунок 3. Кривые тока саморазряда элементов питания, измеренные в ходе отбраковки
Как это видят в keysight
На самом деле, «продолговатый» — сленговое словцо, используемое в прошлой жизни у советских альпинистов юга РФ и Украины. Придумали (скорее всего) — или ростовчане, или ребята из Днепропетровска/Харькова/Одессы.
Что означает — «очень длинный по времени прохождения», более точный смысл — «длинный по времени и очень нудный».
Примеры: продолговатый маршрут, продолговатый перевал, продолговатый взлет, продолговатая морена т.п.
Обязуюсь впредь не употреблять.
продолговатость… ой, извините… продолжительность того самого разряда в ноль.Обратите внимание — тот, который пребывал в состоянии КЗ «всего» 2-е суток держится бодрячком.:)
№Z не подвергался. Посмотрите предыдущий обзор.
Нет. Огромные номера образцов были нанесены перманентным маркером еще в процессе первого исследования. И даже освежались, после множественных хватаний пальцАми.:)
прочиталипросмотрели по диагонали! :)Побольше сленга — будет ещё круче...)
Сильно разнородные текстуры автор применил исключительно для удобства быстрого визуального просмотра «по диагонали» очень похожих диаграмм. Чтобы смогли влёт отличить
теплое от мягкогоА*ч от Вт*ч.типа «переполюсовки» самой слабой банки, из-за чего из неё начинает выделяться всякая бяка, смотря что за химия у аккумулятора.
по крайней мере с щелочными элементами такое бывает
Из всего я могу сделать два вывода:
1. Длительное
воздержаниенахождение в разряженном состоянии однозначно отрицательно сказывается на саморазряде2. Процент ухудшения характеристик непостоянен и может зависеть от чего угодно, но после определенного предела становится очень заметным.
Выдвину теорию, разница между аккумуляторами 3 и 4 может быть из-за того, что в первой части теста были разные временные паузы в тестах этих экземпляров.
Т.е. есть шанс, что в случае если бы тест в первой части шел так:
День первый — закорачиваем аккумулятор номер 4
День тридцатый — закорчиваем экземпляр номер 3
День шестидесятый — проверяем аккумуляторы 3 и 4
То результаты эксперимента на увеличение тока саморазряда могли быть иными.
Вот смотрите:
1) №№ 1,2,3 стартуют одновременно и 2 суток разряжаются в ОДИНАКОВЫХ условиях.
После 2-х суток №1 сходит с трассы.
2) №№ 2,3 продолжают одновременно разряжаться еще 28 суток в ОДИНАКОВЫХ условиях.
После 30 суток №2 сходит с трассы.
3) №3 продолжает разряжаться до истечения 57 суток.(я объяснял, почему не 60)
4) Был еще №4 (предполагался разряд до 90 суток), но когда я вынимал №3 из держателя, оказалось что №4 каким-то чудом плюсовым контактом вышел из оного и неизвестно как долго находился в таком состоянии… поэтому я его дисквалифицировал.
Ну что тут не так?))
В Вашем первом тесте был период, когда аккумулятор 3 «лежал на полке» пока аккумулятор 4 был закорочен. Не думаю что это могло как-то заметно повлиять, просто подумал что это наверное единственно что их отличало (кроме собственно времени в режиме КЗ), при условии конечно полной идентичности до всех тестов.
Уже так не вспомню, после того как Вы #3 сняли с теста КЗ, Вы его потом сразу заряжали и тестировали емкость?
Парадоксально, но фактически к этому все сводится.
Ну или просто рулетка — кому как повезет. Один выпил стакан слишком крепкого кофе — и инфаркт. Другой бухает десятки лет — и хоть бы хны...;)
Отвечу позже. Ушел рыться в записях…
Вся методика очень подробно описана в 1 обзоре, но объем большой, самому даже пришлось перечитать оный и сравнить с рабочим журналом.
~~~~~~~~~~
Для предыдущего обзора
~~~~~~~~~~
Все происходило единообразно для образцов №№ 1,2,3.
0) Старт — единовременный.
1) По истечении отведенного времени образец извлекался из держателя и «отдыхал» минимум сутки. Для №№ 2 и 3 при этом снимались кривые деполяризации.
2) Потом запускались 4 пула по 3 цикла — заряд/разряд по ГОСТу. между пулами пауза 12-15 часов для устаканивания (деполяризация) и замер YR1035.
3) И только после этого образец отправлялся в закрытый бокс.
Все это было сделано и для №З.
Потом была общая пауза около суток.
Потом №Z (эталон) и №№1,2,3 были поставлены на циклирование (99 циклов).
Но начали отключать эл.энергию на 10-30 мин несколько раз на день. Я побоялся, что ИБП может не справится, если отключат надолго. Поэтому прервал процедуру. Тем более, общий ход кривых потери емкости при циклировании был уже понятен.
~~~~~~~~~~
Для этого обзора
~~~~~~~~~~
Образцы провалялись 1,5 недели в боксах
Потом 3 цикла заряд/разряд/заряд по ГОСТу.
И на отлежку (31 сут.).
Дальше Вы знаете…
Значит теоретически могла повлиять «отлежка» после теста.
Для предыдущего теста методика корректна, но для текущего у них были разные стартовые условия (кроме времени нахождения в КЗ), что и могло дать такой результат.
Но как Вы понимаете, очень мало информации (статистических данных) что-бы делать какие-то заключения, только теория…
Так что —
Причем я больше склоняюсь ко второму, аккумулятор все таки явно далек от понятия «идеальный», потому малейшее отличие могло дать и такое.
Это и есть минус сложной подачи материла, иногда самому сложно что-то найти.
в зависимости от аккумулятора, времени воздействия, превышения:
1. никаких
2. увеличение саморазряда
3. падение емкости
4. пиротехнических эффектов.
Проверено лично мною не раз, трюк проходит с большинством акумов, но не со всеми — на некоторых после снятия 4.4 вольта напряжение после само проседает до 4.25 -4.3.
Я имею некоторую аппаратуру, которая по максимуму должна автономно удаленно работать. Чтобы реже менять акумы — заряжаю их до 4.4 вольта. На их ресурс в таком режиме мне, если что, плевать.
Из истории — на заре лития оптимальным напряжением заряда считалось 4.1вольт (по соотношению количество запасенной энергии/количество циклов).
Требование производителей электроники максимальной емкости акума за гарантийный период эксплуатации девайса.
Если хотите — мировой заговор.
На самом деле дело не в заговоре, а в оптимальном использовании ресурсов аккумулятора, редко где надо 4к циклов, потому терять на этом емкость нецелесообразно, потому взяли оптимум — 500, а дальше человек чаще меняет само устройство.
Относится не ко всем вариантам применения конечно.
Кстати, а какие именно аккумуляторы у Вас выдерживают нормально заряд до 4.4В?
Я смотрел этот канал — как они ездили в Крым на великах с эл. приводом и у них была куча приключений.)
Это клиника какая-то.
Ща проверим фильтр: аллах акбар!
А такое проходит свободно…
И показывает вообще какие-то левые аккумуляторы с Али.
Выше 60 греть нельзя, выше 80 расплавляется предохранитель...., дальше смотреть не смог.
Как минимум — в электротранспорте.
ru.wikipedia.org/wiki/Электроника
Как бы близко энергетика, но тоже не то.
ru.wikipedia.org/wiki/Энергетика
Хотя используются там очень часто.
Ваш вывод о увеличении саморазряда аккумуляторов основывается и поясняется данными графиков:
?
3. Проверка остаточной емкости после месяца лёжки
…
Не хотел ругаться, собственно, но придется процитировать вас же — «Хотя бы раз просмотрите не по диагонали» мой вопрос.
ТЫЦ
Она, конечно, не сильно свежая (2011 г.), но основные моменты там отражены корректно, всеж-таки писали МГУ-шники.
Есть раздельчик «Побочные процессы при работе литий-ионных аккумуляторов» — стр. 30-36.
По поводу меди при переразрядах (стр.33):
Там дальше — про саморазряд
… и т.д.
Посмотрите, пожалуйста, это (по теме) — может, будет интересно. Хоть Вы и сами уже почти всё выяснили в своём исследовании. Но вполне себе авторитетное подтверждение не помешает, на мой :)