Статьи :: Обзоры и тесты :: Литий-нанофосфатные батареи А123 - POWERLABS®: Готовые решения для аккумуляторного электроинструмента и страйкбола

Литий-нанофосфатные батареи А123

Введение.
Элементы питания A123 - являются новым поколением литиево-ионных батарей. Данная технология была разработана и запатентована Масачуссетским Технологическим Институтом в 2001-м году, в основе которой лежит использование электродов нано-масштаба. В ноябре 2005 года А123System анонсировала новый высокомощный быстро-заряжающийся элемент питания, основанный на исследованиях лицензированных MIT. Первая партия элементов была выпущена в 1-м квартале 2006 года и использовалась для питания электроинструментов DeWalt, стартеров авиа-двигателей, гибридных автобусов и PHEV-конвертированных электромобилей.

Принцип действия
Новые батареи отличаются не только большой емкостью, но и быстротой зарядки. Всего за 15 минут требуется, чтобы зарядить их. К тому же такие аккумуляторы допускают в 10 раз больше циклов зарядки-разрядки, чем обычные модели. Идея нового аккумулятора заключается в активизации литиево-ионного обмена между электродами. С помощью наночастиц удалось развить обменную поверхность электродов и получить более интенсивный ионный поток. Чтобы исключить слишком cильное нагревание и возможный взрыв электродов, авторы разработки применили в катодах вместо лития/оксида кобальта литий/фосфат железа. Недостаточная электропроводность нового материала компенсируется введением наночастиц алюминия, марганца или титана.

Отличие от других батарей
Никель-кадмиевые и метал-гидридные батареи - это уже прошлый век. Многие производители уже отказываются от производства кадмиевых батарей (в частности Panasonic). Литий-полимерные хороши, но имеют существенные недостатки - прежде всего недостаточная прочность, капризность, склонность к возгоранию. Для радиоуправляемых моделей, например вертолёта, ЛиПо вполне уместны - там все части нежные, лёгкие и хрупкие. Но для электропневматического привода, ЛиПо недостаточно актуальны. Представьте, что в цевье/прикладе вы носите достаточно хрупкие и быстровоспламеняющиеся батареи. Повредить такую батарею в запарке боя или просто уронить при установке очень просто. Последствия это – утечка лития и возможное возгорание. Впоследствии такую батарею придется выкинуть, т.к. она не подлежит восстановлению. Многие из моих знакомых (включая себя) не используют полимеры по этим причинам. Но прогресс на месте не стоит и недавно другой тип литиевых аккумуляторов, известный, как ЛиФо, или литий-фосфатные, или LiFePO4. Силовые ЛиФо аккумуляторы относятся к литий-ионным аккумуляторам, но за счёт улучшенной технологии (модно называемой "нанофосфатная" ) достигли уровня практического применения в устройствах с большим токопотреблением, например, в некоторых "топовых" моделях электроинструмента. Не обошли вниманием эти аккумуляторы и авиамоделисты - опробовали ЛиФо на радиоуправляемых моделях самолётов и вертолётов и даже успели накопить ценный опыт эксплуатации ЛиФо в режимах быстрого разряда большим током.

Достоинства и недостатки:

Достоинства:

1.	Прочные и безопасные в отличие от Li-Po.
2.	Сверхбыстрый заряд (при токе 7А полный заряд за 15 мин !!!)
3.	Очень большой ток отдачи 60А - рабочий режим; 132А - кратковременный режим (до 10-ти секунд)
4.	Саморазряд 3% за 3 года
5.	Работают на холоде (до -30 гр. С) без потери рабочих свойств
6.	Наработка на отказ 1000 циклов (в трое больше чем у никелевых)
7.	Элементы можно составлять последовательно / параллельно, как обычные NiCd или NiMH

Недостатки:

1.	Требуют специального зарядного устройства (не совместимы с LiPo зарядниками)
2.	Тяжелее, чем Li-Po

Краткие технические характеристики
Данные батареи выпускаются пока двух типоразмеров:

Тип: MS1
	Габариты:	диаметр - 19 мм, высота 65 мм
	Вес:	39 гр
	Номинальная емкость:	1100 мА/ч
	Номинальное напряжение:	3,3 В
	Рекомендуемы метод зарядки:	1,5А, 3,6В (45 мин)
	Быстрый способ зарядки:	5А, 3,6В (15 мин)
	Максимальный продолжительный ток разряда:	30А
	Кратковременный ток разряда (10 сек):	55А
	Рекомендуется разряжать (отсечка) не ниже:	2В
	Срок службы (при разряде током 5С):	более 1000 циклов
	Рабочая температура:	-30 до +60 градусов по Цельсию

Тип: M1
	Габариты:	диаметр 25,85 мм, высота 65,15 мм
	Вес:	70 гр
	Номинальная емкость:	2300 мА/ч
	Номинальное напряжение:	3,3 В
	Рекомендуемы метод зарядки:	3А, 3,6В (45 мин)
	Быстрый способ зарядки:	10А, 3,6В (15 мин)
	Максимальный продолжительный ток разряда:	70А
	Кратковременный ток разряда (10 сек):	120А
	Рекомендуется разряжать (отсечка) не ниже:	2В
	Срок службы (при разряде током 5С):	более 1000 циклов
	Рабочая температура:	-30 до +60 градусов по Цельсию

Практическое применение:
На практике в страйкболе Ли-Фе уже вовсю применяется и имеется множество положительных отзывов. В частности сборка из 4-х батарей М1 (13.2 В, 2300 мА/ч) использовалась в пулемете М249. Было "высажено" 10 000 (десять тысяч) шаров, при чем после этого заряд в батарее еще оставался. Выводы делайте сами...