FAQ по использованию литий-титаната LTO66160

[Tymmmi]

Ввиду того, что многие покупают  цилиндрический титанат (синие банки 30AH), но не обладают необходимыми  навыками  работы с этими элементами, решил написать небольшой FAQ
Если чего упустил, пишите вопросы, добавим ответы.


Итак, наши банки имеют следующие  характеристики:

Спойлер

- Минимальное напряжение разряда 1,6В - максимальное напряжение заряда 2,7В
- Заявленная емкость 30Ah (соответствует)
- Внутреннее сопротивление 0,3-0,5мОм (реальное)
- Токи заряда/разряда по разным источникам от 6С/6С до 10С/10С долговременной работы. И до 30С пиковая нагрузка в течении 10 секунд.
- размеры цилиндров без выводов 66мм*160мм , выводы  еще по ~25мм каждый, диаметр 12мм (на корпусе минус) , масса 1200гр
- можно разряжать и заряжать (!!!) при температуре -30С (проверено, так и есть, деградации после зимы не наблюдается)
- заявленное количество циклов заряд/разряд - 30000. Правда или нет расскажут наши внуки))

Где купить?

Спойлер

Покупать на таобао, создана тема по покупкам https://electrotransport.ru/index.php?topic=43036.0

Что нужно сделать после покупки?

Спойлер

- соединить все банки параллельно тонким многожильным проводком и дать полежать несколько часов, до выравнивания напряжения между всеми ячейками
Пример

Спойлер

- зарядить все ячейки примерно до UPD 2,3В (можно зарядить хоть параллельную сборку, хоть соединить последовательно, как удобнее, не обязательно стремиться к точности 2,3В, достаточно 2,28-2,31)
- заряженные до 2,3В ячейки, опять соединить параллельно и дать полежать несколько часов, измерить напряжение на банках - должно быть одинаковым
- готово - банки отбалансированы и заряжены, можно пользоваться

Как правильно заряжать сборку? Каким зарядником пользоваться?

Спойлер

Пользуйтесь любым источником напряжения, тока, который у вас имеется, будь то автомобильное ЗУ, лабораторный БП,  хоть зарядник для телефона, главное соблюдать условие - заряд необходимо рекомендуется прекращать как только напряжение на банке без нагрузки достигнет 2,45В при зарядки  сборки, и 2,5В  - если заряжаете отдельно элемент.

Сразу возникнут вопросы - почему так? Ведь рабочий диапазон 1,6-2,7В, батарея будет недозаряжена??
Действительно, заявлены максимальные значения напряжений 1,6В до 2,7В , однако это совершенно не означает, что нам необходимо разряжать и заряжать банку до этих значений. Мой (и уже не только  мой ) опыт тестирования  элементов, а также снятые графики, показывают  - банка отдает свою номинальнуемкость 30aH в диапазоне от 2,45В до 1,9В , именно этих рабочих напряжений я рекомендую придерживаться.
Если пытаться разрядить сборку без БМС ниже 1,9В на элемент, банки начинают разбегаться (большая разница напряжений на элементах), и высока вероятность что на одной банке будет 1,7В а на другом уже давно 1,4В. Тоже самое касается заряда, чем больше зарядный ток, тем опаснее превышать напряжение 2,45В в сборке, поскольку при достижении определенной точки, напряжение очень быстро пойдет вверх, и есть шанс перезарядить отдельные банки. Все это относиться только к тем, кто использует сборки без БМС.

Что будет если разрядить элемент до 0,5В?

Спойлер

Судя по данному сообщению - банка остается работоспособной, и по предварительным тестам, отклонений от эталонной, рабочей банки - не замечено. Это означает, что кратковременное снижение напряжения ниже 1,6В - не убьет ваш титанат:)
Как это отразится на ресурсе, и поведении банки в сборке   - пока непонятно. В случае появления новой информации, обновлю.

UPD - часть элементов пролежала разряженной до 0В всю зиму. Потом нормально зарядилась и работала, но увеличился саморазряд, потери емкости при этом не было.

Можно ли использовать титанат в авто? Как себя чувствует генератор? Нужна ли БМС?

Спойлер

Как показала практика, использовать сборку  6S в автомобиле можно, даже без БМС, однако необходимо понимать - разрядив батарею (например забыв выключить фары) можно ее угробить.
После установки батареи в авто, рекомендую контролировать разбег напряжения на банках, в моем случае он не превышал 10мВ, и за зиму не превысил 30 мВ (0,03В)
Что касается генератора - настоятельно рекомендую устанавливать батарею не в месте штатного аккумулятора, а в багажнике, протянув провода 16-25кв (если батаря будет как дополнительная). Это позволит ограничить зарядный ток, продлив жизнь генератору, а также  снимать батарею на тесты и балансировку (в случае необходимости) при этом не оставляя автомобиль в нерабочем состоянии.
Также, такая схема, позволит сократить риски переразряда, поскольку свинец, является своего рода предохранителем.

UPD - как недавно выяснилось на другом форуме, некоторые сборки разбегаются при заряде/разряде на 0,2-0,3В
Пока причина не выявлена (у человека нет нормальных приборов и опыта работы с ячейками) но сам факт имеет место быть. Первые несколько циклов, нужно обязательно контролировать напряжение побаночно, прямо в процессе заряда/разряда. Основным показателем правильной работы является близкие значения напряжения (разница не более 10 мв), измеренные  в диапазоне 2,3В-2,0В (измеряем разницу в процессе заряда/разряда, когда напряжение на банках  в диапазоне  2,3В-2В)

Позволяет ли генератор зарядить батарею полностью?

Спойлер

Зависит от того, какое напряжение выдает ваш генератор после прогрева двигателя. Если более 14В - титанат будет заряжен примерно на 85- 90%. На практике, штаный регулятор, позволяет заряжать сборку 6S2P до напряжения 14,2В.

Как себя банки ведут в мороз? Сильно ли снижается емкость?

Спойлер

При тестировании ячеек в морозилке, выявлено, что при температуре около -20%  -  банки принимают и отдают порядка 24-25aH
Проблем с зарядом не наблюдается.

NEW. Саморазряд, балансир.

Спойлер

Банки имеют разную величину саморазряда https://electrotransport.ru/index.php?topic=44541.0 . Если очень повезет, то попадутся банки с одинаковым саморазрядом, однако вероятность такого везения весьма низкая.
Рекомендуется использовать балансир https://electrotransport.ru/index.php?topic=44472.msg1049235#msg1049235 ,  либо периодически, в случае необходимости, проводить балансировку вручную.

Графики разряда, заряда.

Спойлер

Два графика одной банки для сравнения. Один от 2.45В до 1.9В второй от 2.7В до 1.6В. Емкость смотреть в ячейках D-CC



График разряда сборки 6S2P с напряжения 2,3В на элемент, 13,8В на батарею.


График разряда ячейки током 20А


График заряда током 85А и последующего разряда током 95А


График разряда банки током 6С (180А)


График разряда от 2,45В до 1,9В током 20А


График заряда банки, током 60А


График разряда банки с 2,4В, током 20А

Фотографии банок

Спойлер

И напоследок, чего делать  НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ

Спойлер

- разряжать батарею ниже 11,8В без БМС, полагаясь на схемы защиты различных устройств от переразряда. Например

"моя вебаста отключит батарею при 10,5В это ведь 1,75В на банку, допустимое напряжение?? "

нечего подобного, при 10,5В и нагрузке в несколько ампер, банки разбегутся, на одной будет 1,7 на другой 1,5 (к примеру) не верите на слово, попробуйте разрядить сборку до 10,5В и померьте напряжение на каждой банке..
- заряжать батарею без БМС выше 15В. Если уж очень хочется зарядить до 2,7В на элемент всю сборку - после 2,5В контролируйте напряжение каждой ячейки!
- использовать сборку для питания сильноточных цепей, типа лебедки, без контроля напряжения каждой ячейки.

Как то так. Большинство ответов основаны на личном опыте.
По мере поступления информации, буду ее дополнять.

[poraboloid]

После посадки элемента до 0,5 и ниже возможно возрастание сопротивления и увеличение саморазряда.
По крайней мере с лифером у меня было именно так, когда зимой ваттметр высосал батку на самокате.

[Tymmmi]

После посадки элемента до 0,5 и ниже возможно возрастание сопротивления и увеличение саморазряда.
По крайней мере с лифером у меня было именно так, когда зимой ваттметр высосал батку на самокате.

Не исключено, нужно проводить тесты. Но тот факт, что банка не умирает, уже радует

[Alexan]

Позволяет ли генератор зарядить батарею полностью?[/b]
Зависит от того, какое напряжение выдает ваш генератор после прогрева двигателя. Если более 14В - титанат будет заряжен примерно на 85- 90%. На практике, штаный регулятор, позволяет заряжать сборку 6S2P до напряжения 14,2В.

какое напряжение выдает ваш штатный генератор?
у моего 13,8-14,0в, до какого напряжения (% заряженности) зарядится титанат?
вариант перейти на 5s?

[Альтермолог]

А холдеры под них есть?

[Tymmmi]

Позволяет ли генератор зарядить батарею полностью?[/b]
Зависит от того, какое напряжение выдает ваш генератор после прогрева двигателя. Если более 14В - титанат будет заряжен примерно на 85- 90%. На практике, штаный регулятор, позволяет заряжать сборку 6S2P до напряжения 14,2В.

какое напряжение выдает ваш штатный генератор?
у моего 13,8-14,0в, до какого напряжения (% заряженности) зарядится титанат?
вариант перейти на 5s?

Выдает 14.2в . В вашем случае зарядится до 2.33в ,  далее смотрите графики разряда, примерно 80%

[SerKornet]

А холдеры под них есть?

Никто не пытался найти холдеры под "фугасы"  LTO типа таких:


Наверняка можно подобрать под размерчик или чуть больше. 

[YaGoshan!]

[user]SerKornet[/user], если нет готовых, можно и на 3d принтере напечатать.

[911]

Как правильно заряжать сборку? Каким зарядником пользоваться?
Пользуйтесь любым источником напряжения, тока, который у вас имеется, будь то автомобильное ЗУ, лабораторный БП,  хоть зарядник для телефона, главное соблюдать условие - заряд необходимо прекращать как только напряжение на банке без нагрузки достигнет 2,45В при зарядки  сборки, и 2,5В  - если заряжаете отдельно элемент.

Не повредит ли титанату зарядка импульсной Сорокинской зарядкой ЗУС ТОР-4 ?
Как лучше их заряжать ?
1.
Собираем сборку 6S1P (естественно предварительно ячейки отлежались запараллеленнные) и под  ЗУС ТОР-4 (оно же до 14.4в заряжает).
Или
2.
Каждую банку лучше зарядить Сорокинской Микро ЗУ PRO (правда оно даёт вроде 2.4в)?

[Tymmmi]

Можно заряжать предварительно отбалансированную сборку,  но ближе к окончанию заряда контролировать напряжение.  В отдельных банках оно может резко убежать вперед.
Хотя с 14.4 такого быть не должно

[911]

А Сорокинской Микро ЗУ PRO не стоит ?
То, что времени займёт больше понятно, а с точки зрения подгонки каждой банки до ориентировочно 2.4в (что почти совсем хорошо) ?

[xeus]

А Сорокинской Микро ЗУ PRO не стоит ?
То, что времени займёт больше понятно, а с точки зрения подгонки каждой банки до ориентировочно 2.4в (что почти совсем хорошо) ?

Подгонять банки должен балансир. А он не переносит импульсный заряд!
Без него заряжать можно хоть сварочником, главное напряжение контролировать.

[911]

Подзаряжать/подтягивать отдельные LTO банки Сорокинской Микро ЗУ PRO можно, но предварительно отсоеденив балансир ?
А, если на сборке LTO установлен балансир, то всю сборку тоже нельзя заряжать импульсной зарядкой (например, Сорокинской ЗУС ТОР-4) без отключения балансира ?

[xeus]

Подзаряжать/подтягивать отдельные LTO банки Сорокинской Микро ЗУ PRO можно, но предварительно отсоеденив балансир ?
А, если на сборке LTO установлен балансир, то всю сборку тоже нельзя заряжать импульсной зарядкой (например, Сорокинской ЗУС ТОР-4) без отключения балансира ?

При подключенном балансире даже в по баночном режиме нельзя подтягивать импульсми, даже imax'ом.  Канал на балансире выходит из строя сразу
Только отключать балансир. А там уже без разницы что и чем заряжать.

[VladNSK]

Подзаряжать/подтягивать отдельные LTO банки Сорокинской Микро ЗУ PRO можно, но предварительно отсоеденив балансир ?
А, если на сборке LTO установлен балансир, то всю сборку тоже нельзя заряжать импульсной зарядкой (например, Сорокинской ЗУС ТОР-4) без отключения балансира ?

Именно так. Балансир не имеет защиты от перенапряжения на ячейках выше 3.25В. (Для первой модели - 3.0В)
(Точнее, на любых двух соседних в сумме не должно быть больше 6.5В. (Для первой модели - 6.0В)
Импульсное ЗУ может давать больше.
Титанат можно заряжать проще: трансформаторный источник постоянного напряжения+ понижающий DC-DC  с СС-СV.

[Tymmmi]

Или еще проще - блок питання светодиодных лент и step up/down dc/dc с режимом cc/cv , На али такой рублей 500

[ranger]

хотел бы заметить, что автор анализирует титанат как что-то исключительно новое, инопланетное.
вместо этого можно использовать весь накопленный опыт.
тогда станет очевиднвм почему назбегаются банки, например обладающие разным внутренним сопротивлением, и почему без бмс появляется разбег в любом случае.

[Tymmmi]

Почему разбегаются банки давно выяснили. Основная причина - разный саморазряд. И бмс тут не поможет , все уже знают что нужен балансир выравнивающий напряжение независимо от уровня заряда:) и да,  на момент написания титанат был чуть ли не инопланетным. Фразу про весь накопленный опыт не понял.. Что вы имеете в виду?