Тестирование ячейки аккумулятора LiNMC

В октябре 2013 года нами была получена партия ячеек LiNMC 8 Ач от нашего поставщика литиевых аккумуляторов. Мы понимали, что LiNMC, хоть и является одной из самых современных литиевых химий, но изначально ближе всего по параметрам к литий-кобальту. Это означает большую плотность энергии, сравнительно небольшую токоотдачу и малый срок жизни. Родство с литий-марганцем обнадеживало, и мы ожидали, что заявленные 1000 циклов ячейка успешно проживет. Стоит сразу сказать, что наш поставщик изготавливает литиевые аккумуляторы для разных целей, в том числе и для электротранспорта. Полученные ячейки были как раз такого типа.

В качестве оборудования для тестирования был выбран зарекомендовавший себя модельный зарядник iCharger 3010b. Ячейка расположилась в офисе на столе и ее температура никак не контролировалась. Изначально мы решили следить не только за емкостью, но и за внутренним сопротивлением, так как это один из показателей состояния литиевого аккумулятора. Остановить циклирование мы решили после снижения емкости ячейки до 6400 мАч, то есть 80% от номинальной. Итак, внутреннее сопротивление измерено (у новой ячейки значение составило 5 мОм) и циклирование запущено: заряд током 8 А в режиме CC-CV (постоянный ток, далее постойнное напряжение) до 4.2 В и разряд током 8 А до 3 В. Процесс заряда занимал около 70-80 минут. Разряд длился меньше - 60-65 минут. Сам процесс циклирования весьма скучный, а в то время в самом разгаре была подготовка к сезону, но мы все равно скурпулезно переписывали значения емкости. За сутки проходило примерно 10 циклов и за первый месяц набежало около 300 циклов, а емкость снизилась весьма незначительно. Литий-кобальтовый аккумулятор после стольких циклов должен был потерять как минимум 10% емкости. У нас же потеря составила менее 4%. 

Шли месяцы и сотни циклов. Несколько раз ночные отключения света останавливали процесс и иногда мы это не сразу замечали. После 1500 циклов мы решили связаться с производителем, ведь заявленные 800 циклов были превышены вдвое, а емкость составляла около 95% от номинальной. Производитель подтвердил, что недавние изменения техпроцесса положительно повлияли на срок жизни LiNMC химии.

Сегодня 29 октября 2014, ровно год, как тестируется ячейка. На счетчике 3100+ циклов (совсем точное значение сказать не получится, так как в одно из отключений света сбился счетчик и мы начали считать от последней записанной сотни, чтобы точно не завысить показания). Остаточная емкость составляет 7050 мАч, а внутреннее сопротивление 10 мОм. До выбранной цели в 6400 мАч еще довольно долго, а по графику видно, что падение емкости замедляется. Вот такие удивительные характеристики LiNMC батарей электротранспортного назначения. Становится понятно, почему в Tesla выбрали именно их.

Под конец приведем текущий график циклирования ячейки, а следующую статью напишем после достижения 6400 мАч. Из таких ячеек по точно такой же технологии изготовлены все наши LiNMC аккумуляторы.