Распространено мнение, что литиевые батареи замерзают при минусовой температуре. Соответственно, весь беспроводной строительный электроинструмент, если следовать этой точки зрения, в зимнее время года не годится для уличных работ. Оказывается, это заблуждение, и тесты о которых пойдет речь ниже, покажут, что происходит на самом деле.
Аккумуляторный блок электроинструмента представляет собой набор элементов определенного форм-фактора, соединенных между собой. Они заключены в пластиковый корпус и управляются электроникой. Подробно об аккумуляторах, ячейках и вольтаже мы недавно рассказывали в одном из наших видео.
Тест аккумуляторных ячеек при температуре ниже нуля
Чтобы провести эксперимент взяты 7 литиевых элементов 18650 от 4 производителей:
- Samsung — 30Q, 25R
- Sony — VTC5
- LG — HE2, HE4, HG2
- Sanyo — NSX
Такие ячейки чаще всего можно встретить в беспроводной технике: электроинструменте, электро-самокатах и электрокарах, переносных зарядных устройствах, даже некоторые электронные сигареты работают от этих элементов.
Все 7 образцов выдерживают ток с разрядом 20 Ампер. Итак, все эти ячейки подверглись тестированию в морозильной камере, температура в которой составляла -24 С, разряд током в 10 Ампер.
О результатах
Сработали все без исключения элементы, но их результаты отличались.
На графике разряд батареек в комнатной температуре и при -24С.
Увеличив график можно увидеть, что поведение ячеек довольно сильно отличается друг от друга.
У батарейки 30Q значение напряжения критически опустилось, зато напряжение у элемента HG2 в пределах стандартных значений.
Процесс разряда литиевых ячеек при -24 С.
Наблюдается просадка 30Q до минимума, который вообще допустим. Вывод можно сделать такой, что промерзший аккумуляторный инструмент на ячейках 30Q, с большой вероятностью, не станет работать на сильном холоде.
Так разряжается ячейка 30Q в -24 градуса С
Изменение напряжения в ячейках на холоде
Целые сутки элементы держали в морозильнике при температуре -24С. Чтобы сделать необходимые замеры напряжения, ячейки не доставали из морозильной камеры.
Напомним, что тестировались элементы с номинальным напряжением 3.6В. Рабочее напряжение находится в диапазоне 2,5 — 4,2В, если это электронные устройства 2,7— 4,2В. Для фонарей и других неприхотливых устройств диапазон немного отличается 2,5 — 4,35В.
Что показали измерения:
- 30Q — 2,68В; 25R — 2,78В
- VTC5 — 2,6В;
- HE2 — 2,89В; HE4 — 2,82В; HG2 - 3,16В
- NSX — 2,67В
Результаты показывают, что значения напряжения всех тестируемых элементов больше значения разряда. У ячейки HG2 значение не сильно отличается от номинала. У элементов 25R, LG HE2 и LG HE4 показатели меньше номинальных, но даже таких значений достаточно, чтобы запустить большинство потребителей. А вот цифры у 30Q, NSX, VTC5 практически на нижней границе диапазона. В такой ситуации есть вероятность, что инструмент не запустится, а индикатор зарядки продемонстрирует полный заряд.
Мороз и время работы литиевых аккумуляторов
Этот график отражает разницу по времени работы элемента HG2 при отрицательной и комнатной температуре. Мы видим, что оно одинаковое.
Какие выводы можно сделать
- Литиевые ячейки довольно разные, и даже аккумуляторные блоки с одинаковыми заявленными характеристиками на холоде будут работать по-разному.
- Li-ion технология не подразумевает сложности с эксплуатацией инструмента зимой, это скорее проблема конкретных производителей инструмента, использующих определенные ячейки.
- При отрицательных температурах хорошо проявляют себя элементы HG2. Чтобы узнать какие конкретно ячейки используют производители инструмента, рекомендуем посмотреть наш ликбез об аккумуляторах с представителем Metabo.
- За первые 50-100 секунд на промерзших ячейках наблюдается рост напряжения, поскольку они выделяют тепло при разряде, нагревая себя. Небольшой нагрев ячеек возможен от электроники, находящийся в одном корпусе АКБ.
- Не рекомендуется работать холодным аккумуляторным инструментом на максимальной мощности. Если нет возможности отогреть АКБ, лучше выполнять работу на средних режимах.
