Как правильно заряжать литий-ионные и литий-полимерные

Как, по вашему мнению, правильно заряжать литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы в гаджетах, электроинструментах и электромобилях?

1. 1. Часто подключать к заряднику и заряжать понемногу;
2. 2. Заряжать как можно реже и стараться на максимум до 100%.

Теме сто лет в обед и только ленивое околотехническое издание не написало заметку, как зарядить телефон, чтобы долго работал. Предлагаем поставить точку с опорой на научные факты.

Как правильно заряжать батарею — часто и понемногу или редко и на максимум?

С точки зрения бытового использования вы можете забыть об этом вопросе и делать так, как вам лично удобнее.

По плану производителей, важнее всего максимальный комфорт пользователя. То есть при эксплуатации не стоит даже задумываться о технических нюансах в течение всего запланированного срока службы — от двух до пяти лет в среднем для большинства моделей портативной электроники.

Гаджеты защищены от неправильной зарядки

С телефонами и электромобилями, ноутбуками и планшетами, смарт-часами и прочими гаджетами на литий-ионных и литий-полимерных батареях для пользователя не должно быть никакой разницы — часто заряжать или редко, понемногу или на максимум.

Мы в своё время пошли немного дальше и сделали узкоспециализированные рекомендации, как зарядить телефон, чтобы долго работал. Каждый совет имеет за собой инженерные исследования, опубликованные в Battery University и на прочих профессиональных профильных сайтах вроде All-Electronics.de или Energy University.

В этих рекомендациях есть уточнения, которые помогут немного продлить срок службы аккумуляторов и уберечь их от неполадок.

1. Новый телефон

Если вы только что купили свежую модель смартфона (или планшета — у них одинаковая химия в аккумуляторе), то уберечься от ошибок поможет специально проработанная инструкция. Главное запомнить, что любой новый гаджет на Li-Ion- и Li-Poly-батареях первым делом заряжают, а не разряжают.

2. Новый аккумулятор в телефоне

После замены аккумулятора правила немного отличаются, ведь процесс изготовления, тестирования и поставки элемента питания вне корпуса телефона уже другие и здесь тоже есть на что обратить внимание. Например, не лишним будет «потренировать» двумя-тремя циклами заряд-разряд.

3. Все гаджеты на Li-Ion и Li-Poly

Для прочей мобильной электроники в целом действуют те же самые «телефонные» правила: для смарт-часов, для квадрокоптеров, для наушников, всевозможных компонентов умного дома (тот самый интернет вещей или IoT, о котором все говорят) и других гаджетов. На всякий случай собрали все эти знания в одном месте.

4. Чем заряжать, как и когда?

В этой статье мы разобрали массу популярных вопросов, которые вы нам задаёте в группе Neovolt Вконтакте о зарядниках. Можно ли пользоваться телефоном во время зарядки, есть ли вред от быстрой зарядки, какой адаптер выбрать, какой для машины от USB-прикуривателя и так далее. Этот материал мы часто перечитываем сами, когда что-то забывается.

5. Зарядка по ночам без присмотра

Заслуживающая отдельного внимания тема, которая волнует и нас самих. Как понять ответ многих инженеров и специалистов на эту тему: «Можно, но не нужно». То есть можно оставить, но чем тогда закончится, если «не нужно» так делать? Прояснили, чем всё грозит при недолгом оставлении или на пару недель, и почему производители разрешают надолго оставлять подключённый к розетке телефон.

6. До скольки процентов заряжать?

Если честно, то эта статья идеализирована — как раз о максимальной (теоретической) заботе об аккумуляторе, когда вы сможете продлить его срок службы так сильно, как никто другой в этом мире. Общее правило зарядки 20%-80% здесь расписано по пунктам.

7. Так ли страшна разрядка в ноль?

Пожалуй, самый популярный вопрос за всю историю нашей компании Neovolt, которой, между прочим, уже больше 12 лет. Насколько опасно разряжать гаджеты до полного выключения (или даже «потом включить, он ещё немного поработает и опять выключится»)? На самом деле неопасно. В каких случаях это полезно, в каких ни в коем случае нельзя допускать — всё это имеет не домыслы, не переписано с интернета, а основано на научных фактах.

8. Постоянно держать ноутбук на зарядке

Рекомендуем всем владельцам ноутбуков не держать их постоянно на зарядке в розетке. По возможности лучше вытаскивать батарею, когда она не нужна. В остальных случаях (например, нельзя или сложно извлекать аккумулятор) заряжайте и затем используйте батарею, не держите её всегда в состоянии «капельной дозарядки» — все подробности на примере макбуков, официальной позиции Apple и научных фактов, конечно же.

Что-нибудь может измениться с тем, как часто заряжать аккумулятор?

Да, может. В будущем процесс зарядки будет отличаться — учёные уже сейчас активно исследуют двумерные решёточные системы для понимания всех процессов и электрохимических свойств аккумуляторов. Они получают идеализированное и всё более точное представление о химических процессах внутри аккумулятора.

Сегодня электрохимические исследования «на коне». Ведь разработки в области накопления энергии сейчас особенно востребованы в концернах автомобилестроения, которые переходят к электромобилям.

Известно, что в аккумуляторах тепло распространяется и рассеивается. Но на сохранение энергии влияет и то, каким образом она доставляется, технически говоря, насколько точно «выравнивается доставка». И вот учёные выяснили, что доставка эффективнее всего при методе «реже и до максимума». Процитируем научную публикацию.

Учёные из Польской академии наук:

Мы заметили, что количество энергии, которое может хранить система, варьируется в зависимости от размера порции энергии и частоты её подачи. Наибольший показатель происходит, когда порции доставки энергии велики, но промежутки времени между их подачей также велики.

Интересно, что, оказывается, если мы разделим этот тип системы хранения внутри на отсеки или ячейки, то количество энергии, которая может храниться в такой разделенной батарее (если бы её можно было построить) увеличивается. Другими словами, три маленьких батареи могут хранить больше энергии, чем одна большая.

Мы в свою очередь хотели бы отметить, всё это верно при условии, что общее количество энергии, вводимой в систему, остаётся неизменным. То есть меняется только способ её доставки.

Исследование, надо сказать, носит теоретический (базисный) характер. До практики, как мы уже говорили в материале о мошенниках-учёных, пока ещё неблизко. Но вполне ожидаемо претерпит изменения фундаментальный принцип, с которым будут разрабатываться аккумуляторы для будущих гаджетов и программное обеспечения для управления ими.

→ Полная версия научной публикации Польской академии здесь.

Уже сейчас это исследование предлагает возможность зарядки электромобиля не за нескольких часов, а за чуть менее двадцати минут, предлагая тем самым значительное увеличение мощности таких батарей, не изменяя их объём. Достаточно просто изменив путь определения оптимальной периодичности подачи энергии.

Узнайте больше о батареях

Каких методов вы придерживаетесь при зарядке гаджетов? Поделитесь опытом длительного использования аккумулятора — напишите в комментарии или отправьте сообщение нам ВКонтакте @NeovoltRu.

Подпишитесь в группе на новости из мира гаджетов, узнайте об улучшении их автономности и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.

Параметры зарядного устройства для аккумулятора, как их рассчитать

Параметры зарядного устройства для аккумулятора, как их рассчитать

Аккумулятор — устройство для накопления энергии с целью её последующего использования.

Чтобы рассчитать параметры зарядного устройства для конкретного аккумулятора, необходимо прежде всего принять в расчет тип и параметры аккумулятора, который вы собираетесь этим устройством заряжать. Важнейшие характеристики заряжаемого аккумулятора — это: емкость, напряжение полного заряда, максимально допустимый ток заряда, а также диапазон допустимых рабочих температур.

В зависимости от того, что это за аккумулятор, какого типа материалы в нем используются — параметры зарядного устройства должны подбираться индивидуально. Здесь мы рассмотрим свинцово-кислотный и литий-ионный аккумуляторы, а точнее особенности их зарядки.

Правда в том, что если аккумулятор всегда заряжать правильно, с соблюдением оптимальных величин напряжения и тока, то он сохранит свою емкость на протяжении многих циклов заряда-разряда. Разумеется при условии, что и разряжается он тоже с соблюдением ограничений, без перегрузок, без перегревов. Итак, как же рассчитать параметры зарядного устройства для аккумулятора?

Литий-ионный аккумулятор

Главная заряженная частица, отвечающая за образование тока в литий-ионном аккумуляторе, — это положительно заряженный ион лития. Он способен внедряться в кристаллическую решетку материала на аноде, например в углерод в форме графита, а также образовывать соли или оксиды металлов (например с марганцем, кобальтом или с железом и фосфором).

 В силу именно такого химического состава, максимальное конечное напряжение заряда между электродами литий-ионного аккумулятора не должно превышать 4,2 вольта, а лучше — 4,1 вольта, это продлит срок его службы, замедлит необратимые изменения.

Заряжать литий-ионный аккумулятор необходимо напряжением в 5 вольт, чтобы не ждать бесконечно долго. При этом оптимальный ток заряда должен составлять от 50 до 100% от значения емкости, то есть аккумулятор емкостью 2400мАч оптимально будет заряжать током от 2,4А до 1,2А.

Для недопущения перезаряда, качественные зарядные устройства заряжают такие аккумуляторы в 2 стадии: на первой стадии на электроды подается 5 вольт и заряд некоторое время идет с предельно разрешенным током до достижения порогового напряжения в районе 4,1 вольт, а потом начинается вторая стадия — с меньшим током, когда напряжение доводится до конечных 4,1-4,2 вольт.

Поэтому мощность зарядного устройства для литий-ионного аккумулятора (для 1 ячейки) рассчитывается так: максимальное напряжение умножить на максимальный ток, допустим 5В*2,4А=1,2Вт — для нашего примера.

Свинцово-кислотный аккумулятор

Свинцово-кислотный аккумулятор работает благодаря химическим реакциям свинца и диоксида свинца в водном растворе серной кислоты. Любой классический автомобильный аккумулятор устроен именно так. В процессе заряда сульфат свинца распадается на ионы (отрицательно заряженный SO4 и положительно заряженный H), на катоде образуется диоксид свинца, на аноде — чистый свинец. При разряде — металлический свинец окисляется до сульфата свинца, диоксид свинца восстанавливается на катоде, а на аноде окисляется свинец.

Если аккумулятор перезарядить (продержать на зарядке чрезмерно долго), то сульфат свинца закончится, останется только вода, и начнется ее электролиз: на аноде при этом будет выделяться кислорода, а на катоде (отрицательном электроде) — водород — в жидком электролите будет видно как пойдут пузырьки.

В силу именно такого химического состава, напряжение максимального заряда одной ячейки свинцово-кислотного аккумулятора составляет 2,17 вольта. В 12 вольтовом аккумуляторе таких последовательно соединенных секций 6, а в 6 вольтовом — 3 последовательно соединенные секции. Поэтому максимальное напряжение заряда 12 вольтного аккумулятора составляет 13,02 вольта. Для 6 вольтного — 6,51 вольт.

Таким образом, зарядное устройство в процессе зарядки должно подавать на электроды постоянное напряжение исходя из по крайней мере 2,45 вольт на элемент (чтобы зарядка не шла бесконечно долго) — для 12 вольтного это 14,7 вольт, а для 6 вольтного получается 7,35 вольт. Начальный ток заряда оптимально принять за 30% от емкости.

В итоге максимальная рабочая мощность зарядного устройства должна рассчитываться как максимальное напряжение умножить на максимальный ток, допустим 14,7В*30А=441Вт — для свинцово-кислотного аккумулятора номинальным напряжением 12 вольт, емкостью 100Ач.

Ранее ЭлектроВести писали, что немецкие учёные не перестают удивлять. Технологический институт Карлсруэ (Karlsruhe Institute of Technology) опубликовал пресс-релиз, в котором сообщил об одном интересном исследовании. Оказывается, параметры литиево-ионных аккумуляторов можно заметно улучшить с помощью обыкновенной яичной скорлупы.

По материалам: electrik.info.

Как заряжать литий-ионный аккумулятор новый первый раз

Li-ion аккумулятор

При покупке нового современного устройства, будь то телефон, портативный или планшетный компьютер либо таких инструментов как электродрель или шуруповерт, всегда возникает загвоздка, как правильно зарядить литий-ионный аккумулятор в первый раз.

Батареи этого типа не так привередливы в плане особого подхода к зарядке, как, например, никель-кадмиевые. Однако существует несколько рекомендаций по зарядке, которые помогут продлить срок службы аккумулятора.

Содержание статьи:

Начало эксплуатации

Перед приобретением любого нового устройства, лучше сразу в магазине проверить состояние и работоспособность аккумуляторной батареи. Если оборудование не включается, то лучше отказаться от покупки, ведь есть вероятность, что товар долгое время пролежал на складе, из-за чего ухудшилось состояние батареи.

Аккумулятор Bailong BL-18650

Следует также обратить внимание на дату изготовления аккумулятора и его начальную емкость. При включении устройства заряд должен быть в пределах 40-60%. Дата выпуска нового аккумулятора со склада обычно не превышает 2-3 месяцев.

Перед началом использования необходимо правильным образом произвести первую калибровку прибора, то есть первую зарядку аккумулятора. Калибровка заключается в обновлении параметров состояния батареи. Если аккумулятор изготовлен менее месяца назад, то калибровку можно не производить.

Необязательно перед первой зарядкой полностью разряжать аккумулятор, достаточно разрядить его до значения 10%. Первый раз нежелательно оставлять аккумулятор без контроля во время зарядки – нужно периодически проверять нагрев и батарейки, и блока питания.

При обнаружении перегрева требуется немедленно отсоединить устройство от электричества. После достижения полного заряда устройство рекомендуется оставить заряжаться еще на пару часов.

Как заряжать Li-ion аккумулятор 18650

Одна из разновидностей литий-ионных аккумуляторов – это 18650. Их можно встретить в портативных компьютерах, фонариках, электронных сигаретах. По виду они напоминают всем привычную и знакомую пальчиковую батарейку, только чуть больше размером. Преимущество аккумулятор 18650 – высокий уровень емкость и способность долгое время держать заряд.

Аккумулятор Bailong BL-18650 — зарядка

Никаких вопросов не вызывает прямое подсоединение зарядки к самому устройству – например, ноутбуку. В таком случае сам контроллер ноутбука следит за процессом зарядки. Однако бывают ситуации, когда нужно напрямую зарядить литий-ионный аккумулятор 18650. При самостоятельной зарядке подобного аккумулятора за неимением специальных зарядных устройств следует придерживаться следующих рекомендаций:

1. В начале на аккумулятор подается максимальный ток.
2. Примерно через час ток понижается до минимального значения, а напряжение – до максимального.
3. Общее время зарядки не должно превышать 3 часа.

Сейчас в продаже можно найти много зарядных устройств, предназначенных для подзарядки литий-ионных аккумуляторов 18650, которые автоматически выставляют характеристики и время зарядки. К таким ЗУ относятся:

• Nitecore UM10;
• iStick 100TC;
• Litokala Lii500.

Как зарядить батарею «лягушкой»

Лягушка для зарядки аккумулятора

Что делать, если телефон перестал заряжаться? Возможно, причина заключается в износе Li-ion аккумулятора. Не все владельцы электроники знают и соблюдают правила использовании батареек этого типа, что и приводит к их быстрому износу.

Признаки изношенной батареи:

• телефон очень быстро разряжается;
• задняя крышка смартфона «вздулась»;
• устройство периодически самопроизвольно перезагружается.

Негодная батарейка может не заряжается обычным зарядным устройством для телефона.

Подзарядить поврежденную батарею можно с помощью универсальной зарядки – «лягушки». Стоит с осторожностью подходить к выбору данной зарядки – китайская «лягушка» можно еще сильнее повредить аккумулятор.

Инструкция, как правильно заряжать «лягушкой»:

Лягушка для зарядки аккумулятора

1. вынимаем аккумулятор из телефона;
2. берем «лягушку» и зажимаем на держатель;
3. соединяем батарею с зарядкой – плюс к плюсу, минус к минусу и фиксируем в этом положении;
4. подсоединяем зарядное устройство в розетку.

Если батарея исправна, на «лягушке» загорится красный индикатор. После того, как аккумулятор зарядится до 95%, индикатор станет гореть зеленым светом.

Советы по дальнейшему использованию

Литий-ионные источники питания весьма непривередливы, но есть несколько простых правил, соблюдая которые можно продлить их срок службы:

1. Необходимо производить полную зарядку и разрядку аккумулятора примерно раз в пару месяцев, а впервые заряжать литий-ионный аккумулятор нужно «под завязку». При обычных условиях достаточно добиваться 90% уровня заряда, а разряжать до 10%.

   Современные литий-ионные аккумуляторы

2. Неиспользуемый аккумулятор нужно хранить в сухом месте при комнатной температуре заряженным примерно наполовину.
3. Для подзарядки смартфонов и другой электроники премиум-класса нужно использовать только зарядники, рекомендуемые производителем.
4. Нельзя замораживать и подвергать чрезмерному нагреванию литий-ионный аккумулятор.

Современные литий-ионные аккумуляторы оснащены встроенной защитой от перезаряда и перегрева, но все же стоит бдительно наблюдать за тем, как проходить первая зарядка нового прибора. Соблюдая все рекомендации, а также периодически чередуя циклы полной и неполной (90-95%) зарядки, можно значительно продлить срок использования устройства.

Как правильно заряжать новые литий ионные аккумуляторы шуруповёрта?

Одним из самых востребованных инструментов среди домашних мастеров по праву можно назвать шуруповерт. И это не случайно — с его помощью можно не только закрутить/открутить винты/шурупы/саморез­ы, но и просверлить отверстия небольшой величины, а используя специальные насадки, можно шлифовать и полировать поверхности и даже производить заточку режущего инструмента.

Еще одной особенностью шуруповертов является их мобильность, то есть совсем не обязательно, чтобы рядом находилась розетка. Достаточно приобрести шуруповерт с аккумулятором.

Но вот тут как раз и выявляется недостаток аккумуляторных шуруповертов. Для того, чтобы успешно работать с таким инструментом, нужно иметь аккумулятор с хорошими характеристиками и простотой обслуживания.

До сего времени хорошо себя зарекомендовали никель-кадмиевые аккумуляторы, но в последнее время им на смену пришли литий-ионные.

И если у пользователей о первых имеется более-менее полная информация о свойствах и порядке обслуживания, то по второму типу есть масса вопросов и один из них — как правильно заряжать литий-ионные аккумуляторы и как хранить их, когда они не эксплуатируются.

В быту у пользователей сложилось мнение, что прежде, чем начать работу с аккумулятором, нужно провести трехкратный цикл «разряд-заряд». Это утверждение верно для Ni-Cd аккумуляторов, но не годится для Li-Ion.

Прежде всего надо отметить, что литий-ионные аккумуляторы в отличие никель-кадмиевых, не имеют эффекта памяти, а, следовательно, заряжать их можно на любой стадии разряженности (в том числе и сразу после покупки). Именно по этой причине производители отправляют их в продажу заряженными на 3/4 от нормы.

Но все же для продления гарантированного срока службы кое-какие правила выполнять необходимо:

1) следует ставить Li-ion на зарядку при остаточном заряде 20-50%;

2) внимание! — недопустимо разряжать литий-ионные аккумуляторы ниже 10-20%. Для них это критическая величина, но следует иметь ввиду, что чем ниже степень разряда, тем больше циклов разряд-заряд они выдержат:

3) заряжать Li-ion следует при температуре 10-30 градусов, а эксплуатировать в диапазоне от минус 10 до плюс 45 градусов;

4) один раз в 4 месяца нужно провести полный цикл «разряд-заряд», разряжая батарею почти до нуля, после чего поставить на зарядку на 12 часов. Это необходимо для калибровки датчика уровня заряда в контроллерах аккумуляторов;

5) еще одна особенность литий-ионных аккумуляторов — нельзя их длительное время хранить полностью заряженными, иначе они всего за три месяца навсегда потеряют 20% емкости. Отправляйте батарею на длительное хранение при величине заряда 40-60% от полной емкости и тогда она за те же три месяца потеряет всего лишь 1%;

6) Если у Вас в комплекте два аккумулятора, то один из них зарядите до рекомендованной величины (40-60%) и отправьте его в резерв на месяц, а по истечении этого срока зарядите до 100%, используйте в работе, пока не разрядится до 40-60% ((или разрядите искусственно) и снова отправьте на хранение еще на месяц;

7) Второй пусть у Вас будет основным рабочим и, если поработали им интенсивно, поставьте его на зарядку, даже если он разрядился меньше, чем на 10%.

Если полностью выполнять рекомендованные производителями рекомендации, то, скорее всего, Вам не вовсе не потребуется покупать второй аккумулятор, поскольку срок службы шуруповерта и литий-ионного аккумулятора практически одинаковы. Ну, если только Вы не профессиональный рабочий, например, по сборке мебели, когда всю смену один аккумулятор не потянет — тогда-то и будет нужен резервный.

как правильно заряжать. Зарядное устройство для Li-ion даром

Аккумуляторы

Каким током заряжать li ion аккумулятор 18650? Как правильно эксплуатировать такую батарею. Чего литий-ионные источники тока бояться и как такой батарейке продлить срок службы? Подобные вопросы могут возникать в самых разных отраслях электроники.

И если вы решили собственноручно собрать ваш первый фонарик или электронную сигарету, то вам обязательно нужно ознакомиться с правилами работы с подобными источниками тока.

Литий-ионный аккумулятор – это тип аккумулятора электрического тока, который с 1991 года, после того как на рынок его презентовала компания SONY, приобрел широчайшее распространение в современной бытовой и электронной технике. Как источник питания подобные батареи используются в сотовых телефонах, ноутбуках и видеокамерах, как источник тока для электронной сигареты и электромобиля.

Недостатки этого типа батарей начинаются с того, что литий-ионные батареи первого поколения были взрывом на рынке. Не только в прямом, но и в переносном смысле. Эти батареи взрывались.

Объяснялось это тем, что внутри использовался анод из металлического лития. В процессе многочисленных зарядок и разрядок такого аккумулятора, на аноде появлялись пространственные образования, которые приводили к замыканию электродов, а как следствие – к возгоранию или взрыву.

После того, как этот материал заменили графитом, от подобной проблемы удалось избавиться, но могли еще возникать проблем на катоде, который был выполнен из оксида кобальта. При нарушении условий эксплуатации, а точнее перезарядке проблема могла повториться. Исправлено это было с началом использования литий-ферро-фосфатных батарей.

Все современные литий-ионные батареи предотвращают перегрев и перезаряд, но остается проблема потери заряда при низких температурах пользования приборами.

Среди неоспоримых преимуществ литий-ионных батарей, хотелось бы отметить следующие:

• высокая емкость батареи;
• низкий саморазряд;
• отсутствие необходимости обслуживания.

Оригинальные зарядные устройства

Зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов довольно похоже на зарядное для свинцово-кислотных батарей. Разница состоит лишь в том, что у литий-ионного аккумулятора очень высоки напряжения на каждой банке и более жесткие требования допусков по напряжению.

Банкой такой аккумулятор называют из-за внешней схожести с алюминиевыми банками из-под напитков. Самым распространенным элементом питания подобной формы является 18650. Такое обозначение аккумулятор получил благодаря своим размерам: 18 миллиметров диаметра и 65 миллиметров в высоту.

Если для свинцово-кислотных аккумуляторов допустимы некоторые неточности в указании граничных напряжений во время зарядки, с литий-ионными элементами все обстоит куда конкретнее. В процессе зарядки, когда напряжение увеличивается до 4.2 Вольта, подача напряжения на элемент должна прекратиться. Допустимая погрешность всего 0.05 Вольт.

Китайские зарядки, которые можно встретить на рынке, могут рассчитываться на элементы питания на разных материалах. Li-ion, без ущерба для его работоспособности, можно заряжать током 0.8 А. В этом случае нужно очень внимательно контролировать напряжение на банке. Желательно не допускать величины выше 4.2 Вольт. Если в сборке с батареей будет иметься контроллер, то переживать ни о чем не стоит, контроллер все сделает за вас.

Самым идеальным зарядником для литий-ионных батарей будет стабилизатор напряжения и ограничительно тока в начале заряда.

Литий заряжать нужно стабильным напряжением и ограничением тока в начале заряда.

Самодельное зарядное

Чтобы заряжать 18650 можно купив универсальное зарядное устройство, и не мучиться вопросом, как проверить мультиметром необходимые параметры. Но такое приобретение вылетит вам в копеечку.

Цена на такое устройство будет варьироваться в районе 45 долларов США. А можно все-таки потратить 2-3 часа и собрать зарядное устройство своими руками. Причем это зарядное будет дешевым, надежным и будет автоматически отключать ваш аккумулятор.

Детали, которые сегодня мы будем использовать для создания нашего зарядного устройства, есть у каждого радиолюбителя. Если под рукой не оказалось радиолюбителя с нужными деталями, то на радиорынке вы сможете купить все детали не больше чем за 2-4 доллара. Схема, которая собрана правильно и аккуратно смонтирована, начинает работу сразу же и не нуждается в каких-либо дополнительных отладках.

Электрическая схема заряда аккумулятора 18650.

В довесок ко всему, при установке стабилизатора на подходящий радиатор, вы сможете спокойно ставить заряжаться свои аккумуляторы без страха того, что зарядка перегреется и загорится. Чего совершенно нельзя сказать о китайских зарядных устройствах.

Схема работает довольно просто. Сперва, аккумулятор нужно зарядить постоянным током, который определяется сопротивлением резистора R4. После того, как аккумулятор будет иметь напряжение 4.2 Вольта, начинается зарядка постоянным напряжением. Когда ток зарядки снизится до очень маленьких значений, светодиод в схеме перестанет гореть.

Токи, которыми рекомендуют заряжать литий-ионные аккумуляторы, не должны превышать 10% от емкости аккумулятора. Это позволить увеличить срок службы вашего элемента питания. При номинале резистора R4 – 11 Ом, ток в цепи будет составлять 100 мА. Если вы используете сопротивление в 5 Ом, то ток зарядки будет уже 230 мА.

Как продлить жизнь вашему 18650

Разобранный аккумулятор.

Если ваш литий-ионный аккумулятор вам приходится оставлять на некоторое время без работы, то лучше хранить элементы питания отдельно от устройства, которое они питают. Заряженный полностью элемент, со временем часть своего заряда утратит.

Элемент, который заряжен очень мало, или разряжен вовсе, может навсегда потерять работоспособность после длительной спячки. Оптимальным будет хранение 18650 на уровне заряда около 50 процентов.

Не стоит допускать полного разряда и перезаряда элемента. У литий-ионных элементов питания полностью отсутствует эффект памяти. Желательно заряжать такие элементы питания до того момента, когда их заряд полностью иссякнет. Это тоже способно продлить работоспособность аккумулятора.

Литий-ионки не любят ни жары, ни холода. Оптимальными температурными условиями для этих элементов питания будет диапазон от +10 до +25 градусов Цельсия.

Холод, может не только уменьшить время работы элемента, но и разрушить его химическую систему. Думаю, каждый из нас замечал, как на холоде быстро падает уровень заряда в мобильном телефоне.

Вывод

Резюмируя все вышесказанное, хочется заметить, что если вы собираетесь зарядить литий ионный аккумулятор с помощью зарядного устройства магазинного производства, обращайте внимание на то, чтобы это было не китайское производство. Очень часто эти зарядные собраны из дешевых материалов и не всегда в них соблюдается нужная технология, что может привести к нежелательным последствиям в виде возгораний.

Если вы хотите собирать устройство собственноручно, то заряжать литий-ионный аккумулятор нужно током, который будет составлять 10% от емкости аккумулятора. Максимальной может быть цифра в 20 процентов, но эта величина уже нежелательна.

При пользовании подобными элементами питания стоит соблюдать правила эксплуатации и хранения, чтобы исключить возможность взрыва, к примеру, от перегрева, или же выхода из строя.

Соблюдение условий и правил эксплуатации продлит срок службы литий-ионной батареи, и как следствие – избавит вас от ненужных финансовых затрат. Батарея – ваш помощник. Берегите ее!

Прогресс идет вперед, и на смену традиционно используемым NiCd (никель-кадмиевым) и NiMh (никель-металлогидридным) всё чаще приходят литиевые аккумуляторы.
При сравнимом весе одного элемента, литий имеет большую ёмкость, кроме того, напряжение элемента у них в три раза выше — 3,6 V на элемент, вместо 1,2 V.
Стоимость литиевых аккумуляторов стала приближаться к обычным щелочным батареям, вес и размер намного меньше, да к тому же их можно и нужно заряжать. Производитель говорит, 300-600 циклов выдерживают.
Размеры есть разные и подобрать нужный не составляет труда.
Саморазряд настолько низкий, что лежат годами и остаются заряженными, т.е. устройство остается рабочим когда оно нужно.

«С» значит Capacity

Часто встречается обозначение вида «xC». Это просто удобное обозначения тока заряда или разряда аккумулятора с долях его ёмкости. Образовано от английского слова «Capacity» (вместимость, ёмкость).
Когда говорят о зарядке током 2С, или 0.1С, обычно имеют в виду, что ток должен составлять (2 × емкость аккумулятора)/h или (0.1 × емкость аккумулятора)/h соответственно.
Например, аккумулятор емкостью 720 mAh, для которого ток заряда составляет 0.5С, надо заряжать током 0.5 × 720mAh/h = 360 мА, это относится и к разряду.

А можно сделать самому простое или не очень простое зарядное устройство, в зависимости от вашего опыта и возможностей.

Схема простого зарядного устройства на LM317

Рис. 5.

Схема с применением обеспечивает достаточно точную стабилизацию напряжения, которое устанавливается потенциометром R2.
Стабилизация тока не столь критична, как стабилизация напряжения, поэтому достаточно стабилизировать ток с помощью шунтирующего резистора Rx и NPN-транзистора (VT1).

Необходимый ток зарядки для конкретного литий-ионного (Li-Ion) и литий-полимерного (Li-Pol) аккумулятора выбирается путём изменения сопротивления Rx.
Сопротивление Rx приблизительно соответствует следующему отношению: 0,95/Imax.
Указанное на схеме значение резистора Rx соответствует току в 200 мА, это примерное значение, зависит так же от транзистора.

Надо снабдить радиатором в зависимости от тока заряда и входного напряжения.
Входное напряжение должно быть выше напряжения аккумулятора минимум на 3 Вольта для нормальной работы стабилизатора, что для одной банки составляет?7-9 V.

Схема простого зарядного устройства на LTC4054

Рис. 6.

Можно выпаять контролер заряда LTC4054 из старого сотового телефона, к примеру, Samsung (C100, С110, Х100, E700, E800, E820, P100, P510).

Рис. 7. У этого мелкого 5-ногого чипа маркировка «LTH7» или «LTADY»

Вдаваться в мельчайшие подробности работы с микросхемой я не буду, всё есть в даташите. Опишу только самые необходимые особенности.
Ток заряда до 800 мА.
Оптимальное напряжение питания от 4,3 до 6 Вольт.
Индикация заряда.
Защита от КЗ на выходе.
Защита от перегрева (снижение тока заряда при температуре больше 120°).
Не заряжает аккумулятор при напряжении на нём ниже 2,9 V.

Ток заряда задается резистором между пятым выводом микросхемы и землей по формуле

I=1000/R,
где I — ток заряда в Амперах, R — сопротивление резистора в Омах.

Индикатор разрядки литиевого аккумулятора

Вот простая схема, которая зажигает светодиод, когда батарея разряжена и её остаточное напряжение близко к критическому.

Рис. 8.

Транзисторы любые маломощные. Напряжение зажигания светодиода подбирается делителем из резисторов R2 и R3. Схему лучше подключать после блока защиты, чтоб светодиод не разрядил аккумулятор совсем.

Нюанс долговечности

Производитель обычно заявляет 300 циклов, но если заряжать литий всего на 0,1 Вольта меньше, до 4.10 В, то количество циклов возрастает до 600 и даже более.

Эксплуатация и меры предосторожности

Можно с уверенностью сказать, что литий-полимерные аккумуляторы самые «нежные» аккумуляторы из существующих, то есть требуют обязательного соблюдения нескольких несложных, но обязательных правил, из-за несоблюдения которых случаются неприятности.
1. Не доспускается заряд до напряжения, превышающего 4.20 Вольт на банку.
2. Не доспускается короткое замыкание аккумулятора.
3. Не доспускается разряд токами, превышающими нагрузочную способность или нагревающими аккумулятор выше 60°С. 4. Вреден разряд ниже напряжения 3.00 Вольта на банку.
5. Вреден нагрев аккумулятора выше 60°С. 6. Вредна разгерметизация аккумулятора.
7. Вредно хранение в разряженном состоянии.

Невыполнение первых трех пунктов приводит к пожару, остальных — к полной или частичной потере ёмкости.

Из практики многолетнего использования могу сказать, что ёмкость аккумуляторов изменяется мало, но увеличивается внутреннее сопротивление и аккумулятор начинает работать меньше по времени при больших токах потребления — создаётся впечатление, что ёмкость упала.
По этому я обычно ставлю ёмкость побольше, какую позволяют габариты устройства, и даже старые банки, которым лет по десять, работают вполне прилично.

Для не очень больших токов подходят старые аккумуляторы от сотовых.

Из старой ноутбучной батареи можно вытащить много вполне рабочих аккумуляторов формата 18650.

Где я применяю литиевые батареи

Давно переделал шуруповерт и электроотвертку на литий. Пользуюсь этими инструментами нерегулярно. Теперь даже через год неиспользования они работают без подзарядки!

Маленькие батареи ставлю в детские игрушки, часы и т.д., где с завода стояли 2-3 «таблеточных» элемента. Там где нужно ровно 3V добавляю один диод последовательно и получается как раз.

Ставлю в светодиодные фонарики.

В тестер вместо дорогой и малоёмкой «Кроны 9V» установил 2 банки и забыл все проблемы и лишние затраты.

Вообще ставлю везде, где получается, вместо батареек.

Где я покупаю литий и полезности по теме

Продаются . По этой же ссылке найдёте модули зарядок и пр. полезности для самодельщиков.

На счёт ёмкости китайцы обычно врут и она меньше написанной.

Честные Sanyo 18650

Так как число заходов на страницы сайта по запросу «схема зарядки li-ion аккумулятора» существенно возросло. Можно даже сказать этих запросов большинство за день. Поэтому дабы удовлетворить информационный спрос, посвятим этой теме отдельную рубрику.

Для начала представляю вам простейшую схему зарядки для 3,7 вольтовых, литий ионных аккумуляторов. Питание 5 вольт, в данной схеме осуществляется от USB компьютера, Адаптера постоянного тока на 5 вольт (например зарядное от мобильного телефона) или маломощной солнечной батареи. Мощность зарядного устройтва предполагается около 1 ампера.

Мозгом и сердцем схемы служит микрочип MCP73831. Весьма легко достать или приобрести в радио магазине. Средняя цена около 1,5 — 2 американских вечнозелёных. Можно заказать у китайцев по ссылке всего за $3.88 за 10 шт. MCP73831 является одним из не дорогих микрочипов в линейке контролёров управления заряда для использования на ограниченном пространстве на плате. Даташит на MCP73831 можно посмотреть по . Эта микросхема использует постоянный ток / постоянный алгоритм заряда. А так же прекращает зарядку при полностью заряженном аккумуляторе.

Приведу общую схему:

Стали популярными в портативной электронике, потому что они могут похвастаться самой высокой плотностью энергии среди любой батареи, используемой в коммерческих целях. Преимущества включают в себя тысячи перезарядок и не возникновение « », в отличии от аккумуляторов. Тем не менее, Литий-ионные аккумуляторы должны заряжаться при тщательном контроле постоянного тока и постоянного напряжения. Переизбыток заряда и неосторожное обращение с литий-ионными элементами может привести к повреждению или нестабильной работе батареи.

Итак, как уже говорилось, ток заряда должен быть около 1 ампера. Подаваемое напряжение не должно превышать 5 вольт. Предполагаемые размеры платы зарядного устройства, не велики, около 25 х 19 х 10 мм.

Все необходимые элементы показаны на схеме. В качестве приемника 5 вольт служит гнездо под мини USB, но ваша фантазия не ограничена. Можно хоть напрямую впаять провода от адаптера 5 v.

• Амперметр может быть подключен, только ко входу +5 v.
• Ели входное напряжение, всё же будет незначительно больше, то ток заряда соответственно тоже будет больше. Но это ничего страшного, так как микрочип MCP73831 отсечет излишнее напряжение на выходе.
• Так же микросхема прекратит зарядку при достижении аккумулятором напряжения в 3,7 v.
• Лучше всего, чтобы зарядный ток составлял 35 — 37 % от ёмкости заряжаемого аккумулятора. Тоесть если АКБ на 1000 мА, то ток заряда должен быть около 400 мА.

Готовые платки под пайку:

Вот так выглядит готовая плата зарядного устройства литий ионных аккумуляторов.

Напомню, размеры должны получиться около 25 х 19 х 10 мм.

Хотя схема крайне проста в разработке и сборке и собрать её не составит особого труда, считаю за необходимое вас уведомить, что данную схему вы можете приобрести по цене не более $2, как вы уже догадались, у китайцев.

Крепить же саму банку аккумулятора можно, например, с помощью неодимовых магнитов, а так же смотрите другие варианты крепления контактов для баночных аккумуляторов

На этом всё, скоро покажу другие и схемы балансирующих зарядный устройств.

Это простое зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов , а так же и литий-полимерных аккумуляторов построено на широко известном LM317.

Процесс заряда показан на графике ниже. В первый момент процесса зарядки ток заряда постоянен, при достижении целевого уровня напряжения (Umax) на аккумуляторе, зарядное устройство переходит в режим, когда напряжение остается постоянным, а ток асимптотически стремится к нулю.

Выходное напряжение литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов, как правило, составляет 4,2В (для некоторых типов 4,1 В). Обычно, выходное напряжение не совпадает с номинальным напряжением которое составляет 3,7В (иногда 3,6В).

Не рекомендуется заряжать данный тип аккумуляторов до полных 4,2В, так как это уменьшает срок службы аккумулятора. Если уменьшить выходное напряжение до 4,1В, емкость падает на 10%, но в тоже время срок службы (количество циклов) увеличится почти в два раза. При эксплуатации аккумуляторов, нельзя доводить номинальное напряжение ниже 3,4…3,3В.

Описание зарядного устройства

Как уже было сказано, зарядка построена на стабилизаторе LM317. Li-Ion и Li-Pol довольно требовательны к точности зарядного напряжения. Если вы хотите, произвести заряд до полного напряжения (обычно 4,2В), то необходимо выставить это напряжение с точностью плюс/минус 1%. После зарядки до 90% емкости (4,1В), точность может быть немного меньше (около 3%).

Схема с применением LM317 обеспечивает достаточно точную стабилизацию напряжения. Целевое напряжение устанавливается R2. Стабилизация тока не столь критична, как стабилизация напряжения, поэтому достаточно, стабилизировать его с помощью шунтирующего резистора Rx и NPN транзистора (VT1).

Если падение напряжения на резисторе Rx достигает примерно 0,95В, то транзистор начинает открываться. Это уменьшает напряжение на контакте «Общий» стабилизатора Lm317 и тем самым стабилизируется ток.

Необходимый ток зарядки для конкретного литий-ионного (Li-Ion) и литий-полимерного (Li-Pol) аккумулятора выбирается путем изменения сопротивления Rx. Сопротивление Rx приблизительно соответствует следующему отношению: 0,95/Imax. Указанное на схеме значение резистора Rx соответствует току в 200мА.

Входное напряжение питания зарядного устройства должно находиться в диапазоне от 9 до 24 вольт. Превышение данного уровня увеличивает потери мощности в цепи LM317, снижение — нарушит правильную работу (нужно пересчитывать падение напряжения на шунте и минимальное напряжения на контакте «Общий»). Транзистор VT1 можно заменить на BC237, KC507, C945 или отечественный

Современный человек пользуется множеством электронных гаджетов. Это ноутбук, мобильный телефон, планшет, фотоаппарат и многие другие. Большинство этих устройств работают от литиевых аккумуляторов. Ведь мы ценим их именно за то, что это мобильные устройства. Однако за портативность приходится расплачиваться тем, что нужно постоянно заряжать аккумуляторы. Для этого вам потребуется зарядное устройство для литиевых аккумуляторов. В большинстве случаев зарядные устройства поставляются в комплекте с самим устройством. Этот тот же адаптер питания ноутбука или телефона. В идеале, конечно, для зарядки должно использоваться именно штатная зарядка. Но что делать, если она потеряна или вышла из строя. Нужно подобрать подходящее зарядное устройство. Что при этом учесть, обсудим в этой статье.

В общем случае зарядное устройство для должно иметь на выходе напряжение 5 вольт и ток, величина которого соответствует (0,5─1)*Сн. Сн – это номинальная ёмкость аккумулятора. К примеру, для литиевого элемента ёмкостью 2200 мАч, зарядка должна выдавать ток от 1,1 ампера.

Большинство зарядных устройств солидных производителей проводят зарядку Li аккумуляторов в несколько стадий. Первый этап идёт при постоянной величине тока 0,2─1 С и напряжении 4,1─4,2 В (здесь имеется в виду напряжение на 1 элемент или банку). Эта стадия продолжается примерно 40─50 минут. Второй этап проводится при постоянном напряжении. Есть устройства, которые для ускорения процесса зарядки, используют импульсный режим. Для литий─ионных систем с графитовой системой необходимо ограничивать напряжения значением 4,1 вольта на один элемент.

Если использовать напряжение выше 4,1 вольта, то можно увеличить энергетическую плотность аккумулятора. Но при этом начинаются окислительные реакции, которые сокращают срок службы батареи. В более поздних моделях эта проблема была устранена добавками. И на них напряжение в процессе зарядки можно увеличивать до 4,2 вольта с отклонением 0,05 на один элемент.

Если говорить о литиевых аккумуляторах промышленного назначения и для военной сферы, то для них зарядные устройства поддерживают напряжение 3,9 вольта. Это обеспечивает длительный срок службы и надёжность.

Если зарядное устройство выдаёт ток 1С, то аккумулятор зарядится примерно за 2─3 часа. При достижении полного заряда и напряжение достигает величины отсечки, ток резко уменьшается и составляет несколько процентов от первоначального значения.

Стоит сказать, что при увеличении зарядного тока время зарядки практически не уменьшается. При более высоком токе быстрее растёт напряжение на первой стадии процесса, но второй этап подзарядки в этом случае идёт дольше.

Существуют зарядные устройства способные зарядить литиевую батарею примерно за час. Такое зарядное для литиевых аккумуляторов не имеет второго этапа и АКБ готова к работе уже после завершения первой стадии. Уровень заряда аккумуляторного элемента при этом будет составлять 70 процентов. Но, в силу природы батарей литиевого типа, для них это не критично.

На графике выше можно видеть три этапа зарядки Li аккумулятора:

• Первый. Через батарею протекает максимально возможный (1С) ток заряда. Эта стадия заканчивается при увеличении напряжения до порогового значения;
• Второй. Напряжение остаётся максимальным (4,1─4,2 вольта), а зарядный ток уменьшается до 3 процентов от первоначальной величины;
• Третий. Компенсирующий заряд при его хранении (проводится примерно раз в 20 дней).

На этапе хранения для литиевых аккумуляторов струйная зарядка невозможна из-за того, что это приводит к металлизации Li. Но кратковременные подзарядки постоянным током компенсируют потери заряда. Такая зарядка должна выполняться, когда напряжения элемента падает до 4,05 вольта. Процесс зарядки прекращается при 4,2 вольта.

И ещё один важный момент. Литиевые аккумуляторные элементы очень чувствительны к перезаряду. Даже при небольшой перезарядке на поверхности минусового электрода начинается металлизация лития. Он очень активен и взаимодействует с электролитом. В результате реакции на катоде происходит выделение кислорода, повышается давление. В результате может произойти разгерметизация элемента, воспламенение и даже небольшой взрыв.

Кроме того, если при заряде постоянно превышать предел по напряжению, срок службы литиевых батарей снижается. Поэтому в большинстве литиевых аккумуляторов помимо самих элементов присутствует плата защиты.

Плата контролирует процесс заряда и разряда элементов по нижнему и верхнему пределу напряжения. Часто используются температурные датчики отключающие элементы при 90 градусов по Цельсию. В некоторых видах батарей имеется механический клапан, открывающийся при увеличении давления внутри корпуса выше определённого предела.

Есть исключения. К примеру, аккумуляторы с наличием марганца в их составе не имеют такой защиты. Марганец сильно тормозит металлизацию на аноде и образование кислорода. Поэтому в такой защите нет необходимости.

Всё это нужно иметь в виду при выборе зарядного устройства. Если вы будете заряжать литиевую банку напрямую без контроллера, напряжение должно контролироваться постоянно. Но гораздо лучше использовать устройства с автоматическим контролем или заряжать батарею через плату защиты.

Зарядные устройства для различных гаджетов

Зарядки для аккумуляторов смартфонов

Если вы лишились штатного зарядного устройства от своего телефона, вам поможет «лягушка». Это одно из наиболее распространённых устройств. Название зарядка получила за характерную форму.

Пользоваться ей проще простого. У зарядки есть 2 регулируемых по ширине контакта: плюс и минус. Вам нужно установить их в положение, подходящее для заряжаемого аккумулятора. Затем вставляется аккумулятор, чтобы был контакт с его выводами, и фиксируется верхней прижимной планкой. Естественно, что при установке нужно соблюдать полярность. Затем устройство вставляется в разъём 220 вольт и заряжается, пока индикатор не покажет окончание процесса.

Как правильно заряжать аккумуляторы смартфонов и ноутбуков, чтобы они прослужили дольше?

В смартфонах и ноутбуках в основном используются литий-ионные аккумуляторы. Существуют различные мнения о том, как правильно их заряжать. Кто-то считает, что устройство всегда должны быть заряжено на 40-80% и его нужно регулярно подзаряжать, а кто-то думает, что следует дожидаться полной разрядки аккумулятора, а потом заряжать его на 100%.

Эта путаница связана с тем, что раньше часто использовались никелевые аккумуляторы, у которых присутствовал «эффект памяти». Такие устройства нужно было разряжать до нуля. Литий-ионные аккумуляторы служат всего несколько лет, и всё же стоит разобраться в том, как правильно следует пользоваться  литий-ионными аккумуляторами, чтобы максимально продлить срок  их жизни.

1. Подзаряжайте устройство регулярно

Не допускайте, чтобы устройство разряжалось до 0%. Лучше регулярно подзаряжайте его. Ниже вы можете увидеть таблицу зависимости количества циклов зарядки (срока службы аккумулятора) от глубины разрядки. Рассмотрев эту таблицу мы увидим, что лучше даже не опускать заряд до 50%, а подзаряжать каждый раз, когда аккумулятор разрядился процентов на 10-20%.

© photo

2. Не оставляйте устройство на зарядке

Литий-ионные аккумуляторы не требуют постоянной зарядки на 100%. Лучше, если ваше устройство будет заряжено в пределах от 40-80%. Так что по возможности держите заряд в этих рамках. Если вы зарядили устройство до 100%, не оставляйте его подключенным к зарядке! Многие так делают, но именно это приводит к сокращению срока службы батареи. Если вы ставите своё устройство заряжаться на ночь, то используйте специальныеэнергосберегающие розетки, которые отключают ваше зарядное устройство через заданное количество часов.

(На практике всё зависит от того кто разрабатывал устройство. Не удивляйтесь братьям китайцам с двух-трёх-синмными телефонами, но в современной аппаратуре (нормально разработанной) автозарядка отключается автоматически. Иногда даже сообщение появляется на трубках. Даже если в это случае трубка остаётся включёной то зарядка не производиться. В чем я не уверен как насчёт разрядки в это время. Т.е. при внешнем питании и полной батарее внешнее питание идёт на питание телефона т батарея в это режиме просто не разряжается.)

3. Раз в месяц полностью разрядите аккумулятор, а потом зарядите до 100%

Это утверждение может показаться противоречивым, учитывая то, что мы рассказали в начале. Но сейчас мы всё объясним. Полный цикл разряда-заряда один раз в месяц нужен для того, чтобы откалибровать устройство. На вашем телефоне или ноутбуке остаток заряда обычно указывается в процентах или часах и минутах, через которые устройство полностью разрядится. После большого количества мелких зарядов, это функция начинает работать некорректно, и поэтому следует произвести раз в месяц калибровку устройства (полный цикл разрядки-зарядки), чтобы показания оставались точными.

4. Храните устройство в прохладном месте

Высокие температуры отрицательно влияют на срок жизни вашего аккумулятора. В представленной ниже табличке вы можете увидеть зависимость потери заряда батареи от температуры, в которой она находилась. Так что, берегите свои устройства от перегрева и не работайте с ноутбуком на коленях.

© photo

Пользуясь этими рекомендациями, вы сможете продлить срок службы своего аккумулятора. Однако не стоит слишком зацикливаться на этом. Если случилось так, что под рукой у вас не оказалось зарядного устройства, то ничего страшного, что ваш гаджет разрядится до нуля. И нет ничего страшного в том, чтобы зарядить его полностью, если вы собираетесь в долгую дорогу. Литий-ионный аккумулятор всё равно прослужит не более 2-3 лет, как бы вы о нём не заботились, и даже если ваше устройство просто пролежит всё это время на полке. В общем, не переусердствуйте, используйте устройство так, как вам удобно. Но если у вас есть возможность применять эти рекомендации, то не пренебрегайте ими.

А может быть у вас тоже есть советы по продлению срока службы ваших устройств?

Нужно ли заряжать литиевые аккумуляторы. Как правильно зарядить литий-ионный аккумулятор: инструкция по эксплуатации

Современные устройства вроде , мобильных телефонов, ноутбуков, планшетов и т.д. работают от автономного источника питания, коим зачастую выступает li-ion аккумулятор.

Широкое использование именно этого типа аккумулятора объясняется простотой и дешевизной его производства, а также отменными эксплуатационными характеристиками и большим запасом циклов разрядки-зарядки. И чтобы продлить жизнь устройства и аккумулятора, необходимо знать, как зарядить li-ion аккумулятор правильно и каких ошибок совершать не стоит.

Правила зарядки li-ion аккумуляторов

Для удобства пользователей большинство батарей снабжены специальным контроллером, который не даст заряду перейти за критические отметки. Так, при достижении нижнего предела разрядки, схема попросту перестает снабжать устройство напряжением, а при превышении максимально допустимого уровня заряда поступающий ток отключается.

Итак, как же правильно заряжать li-ion аккумуляторы: ставить устройство на подзарядку нужно при достижении показателя заряда не ниже 10-20%, а после достижения 100% заряда нужно оставить аккумулятор на подзарядке еще на 1,5-2 часа, поскольку на самом деле уровень заряда в этот момент будет составлять 70-80%.

Примерно один раз в 3 месяца нужно проводить профилактическую разрядку аккумулятора. Для этого нужно «посадить» батарею, после чего вновь зарядить полностью разряженный li-ion аккумулятор на протяжении 8-12 часов. Это поможет сбросить пороговые флаги аккумулятора. Однако частая разрядка до нуля для li-ion аккумуляторов вредна.

Каким током заряжать li-ion аккумуляторы?

Часто у пользователей возникает вопрос по поводу того, каким током заряжать li-ion аккумулятор смартфона или другого устройства. Для заряда аккумуляторов этого типа используется метод постоянного напряжения/постоянного тока. Номинальное напряжение на элемент в нем 3,6 В, и он не поддерживает медленный подзаряд после окончания полной зарядки.

Рекомендуемый ток заряда для таких батарей в среднем составляет 0,7 С, а ток разряда – 0,1 С. Если же напряжение на аккумуляторе ниже 2,9 В, рекомендуемый ток заряда составляет 0,1 С. Глубокий же разряд может привести к нехорошим последствиям, вплоть до повреждения аккумулятора.

Заряжать li-ion аккумуляторы можно при достижении любого уровня разряда, не дожидаясь критических значений. Во время подзарядки по мере приближения напряжения к максимуму, ток заряда уменьшается. По окончании же заряда ток заряда полностью прекращается.

Если вы интересуетесь как заряжать литий ионный аккумулятор, значит вы попали по адресу.

Современные мобильные устройства требуют автономного источника питания.

Причем это справедливо как для «высоких технологий» вроде смартфонов и ноутбуков, так и для более простых устройств, скажем, электродрелей или мультиметров.

Существует масса типов разнообразных аккумуляторов. Но для портативной техники чаще всего используются Li-Ion.

К столь широкому распространению привела относительная простота производства и невысокая стоимость.

Поспособствовали этому и отличные эксплуатационные характеристики, плюс низкий саморазряд и большой запас циклов зарядки-разрядки.

Важно! Для большего удобства большинство таких батарей снабжается специальным контролирующим устройством, которое не дает заряду переходить критические отметки.

При критической разрядке эта схема просто перестает подавать напряжение на устройство, а во время превышения допустимого уровня заряда отключает поступающий ток.

Телефон или планшет с литий-ионным аккумулятором необходимо ставить на зарядку, когда показатель батареи находится на 10–20%.

При этом после достижения номинальных 100%зарядка должна продлится еще полтора-два часа.

Это необходимо потому что фактически батарея будет заряжена на 70–80%.

Совет! Примерно раз в три месяца необходимо проводить профилактическую разрядку.

При зарядке от ноутбука или стационарного компьютера необходимо учитывать, что USB порт неспособен обеспечить достаточного высокого напряжения, следовательно, процесс отнимет больше времени.

Чередование циклов полной и неполной (80–90%) зарядки продлит срок использования устройства.

Несмотря на столь умную архитектуру и общую неприхотливость, соблюдение некоторых правил использования аккумуляторов поможет продлить срок их использования.

Чтобы батарея устройства не «страдала» достаточно придерживаться простых рекомендаций.

Правило 1. Не нужно полностью разряжать аккумулятор

У литий-ионных аккумуляторов современных конструкций отсутствует «эффект памяти». Поэтому заряжать их лучше до того, как настанет момент полной разрядки.

Некоторые производители отмеряют срок службы своих батарей именно количеством циклов зарядки с нулевого значения.

Наиболее качественная продукция способна переносить до 600 таких циклов. При зарядке батареи с 10–20% остатком количество циклов возрастает до 1700.

Правило 2. Полную разрядку все же необходимо предпринимать раз в три месяца

При нестабильной и нерегулярной зарядке среднестатистические отметки максимального и минимального зарядов в упомянутом ранее контроллере сбиваются.

Это приводит к тому, что устройство получает некорректную информацию о количестве заряда.

Предотвратить это поможет профилактическая разрядка. При полной разрядке аккумулятора, минимальное значение заряда в схеме управления (контроллере) обнулится.

После этого необходимо зарядить батарею «под завязку», продержав от восьми до двенадцати часов в подключенном к сети состоянии.

Это обновит максимальное значение. После такого цикла работа батареи будет стабильнее.

Правило 3. Неиспользуемый аккумулятор необходимо хранить с небольшим количеством заряда

Перед хранением лучшезарядить аккумуляторна 30–50% и хранить при температуре 15 0 С. В таких условиях батарея может храниться довольно долго без особого ущерба.

Полностью заряженный аккумулятор в процессе хранения потеряет существенную часть емкости.

А полностью разряженные после долгого хранения останется только отдать на переработку.

Правило 4. Зарядку необходимо производить только оригинальными устройствами

Примечательно, что непосредственно зарядное устройство встроено в конструкцию мобильного устройства (телефона, планшета и пр).

Внешний адаптер в таком случае выступает в роли выпрямителя и стабилизатора напряжения.

Фотоаппараты и видеокамеры не оснащаются подобным устройством. Именно поэтому их аккумуляторы необходимо вынимать и заряжать во внешнем устройстве.

Использование сторонней «зарядки» может негативно сказаться на их состоянии.

Правило 5. Перегрев губителен для Li-Ion аккумуляторов

Высокие температуры крайне негативно отражаются на конструкции аккумуляторов. Низкие тоже губительны, но в гораздо меньшей степени.

Об этом необходимо помнить при эксплуатации литий-ионных батарей.

Батарею необходимо предохранять от прямых солнечных лучей и использовать на расстоянии от источников тепла.

Допустимый диапазон температур находится между -40 0 С и +50 0 С.

Правило 6. Зарядка батарей при помощи «лягушки»

Использование несертифицированных зарядных устройств небезопасно. В частности, распространенные «лягушки» китайского производства нередко воспламеняются в процессе зарядки.

Прежде чем использовать подобное универсальное зарядное устройство, необходимо сверится с указанными на упаковке максимально допустимыми значениями.

Так, внимание необходимо обратить на максимальную емкость.

Если ограничение меньше чем емкость аккумулятора, то в лучшем случае он полностью не зарядится.

При подключении батареи на корпусе «лягушки» должен засветиться соответствующий индикатор.

Если этого не происходит, значит, заряд критически низок или аккумулятор вышел из строя.

При подключении зарядного к сети должен засветиться индикатор подключения.

За достижение максимального заряда отвечает другой диод, который активируется в соответствующих условиях.

Как заряжать и обслуживать литий ионный аккумулятор: 6 простых правил

Литий-ионные аккумуляторы не отличаются привередливостью, но для корректной работы за ними надо правильно ухаживать. Несколько простых правил помогут значительно увеличить срок службы батарей. Определим, как правильно заряжать аккумуляторы Li-Ion, чтобы они работали долгое время.

Несколько простых правил для вашего аккумулятора

Литий-ионную батарею надо использовать следующим образом:

• проводить полную разрядку раз в три месяца
• в остальное время полностью не разряжать
• хранить частично заряженной
• избегать перегрева

Теперь обо всем по порядку

Эффекта памяти у аккумуляторов такого типа нет, потому владелец может заряжать их, не дожидаясь полной разрядки. Обычно производитель рассчитывает срок службы числом циклов разряда. Качественная батарея легко может выдержать 500-600 раз. Если вы будете начинать заряжать батарею своевременно – точнее, когда показатель ее заряда снизится до 10-15 процентов, то ее срок эксплуатации возрастет приблизительно вдвое.

Но есть важный факт – иногда аккумулятор полезно разряжать полностью. Полный заряд в течение всего времени эксплуатации тоже может причинить вред.

Специалисты советуют один раз в квартал разряжать батарею полностью, а потом заряжать до максимума и держать подключенной к сети в течение десяти часов.

Почему аккумуляторы хранят заряженными?

Если вы собрались хранить батарею, то наилучшим состоянием для нее будет уровень заряда в 50 процентов. Необходима плюсовая температура, лучше около 20 градусов. Если вы оставите аккумулятор на полке на долгое время, то его емкость постепенно начнет падать. Если же отложите надолго полностью разряженную батарею, то эта ситуация еще хуже, есть большая вероятность, что потом устройство с ней даже не запустится.

Сколько аккумуляторы держат заряд?

Аккумуляторы разряжаются очень медленно, в месяц уходит 5-7 процентов заряда. Производители рекомендуют применять исключительно оригинальные зарядные устройства. Используйте только качественные вещи, покупка китайских поддельных может негативно повлиять на состояние батареи.

Особенности правильной зарядки

Чтобы аккумулятор работал дольше, не стоит начинать заряжать его сразу после прихода с мороза. Высокая температура – тоже опасный враг подобных устройств, они не в состоянии вынести перегрев. Это пагубно для их состояния и опасно для вашего здоровья, нередки случаи, когда аккумулятор, разогревшийся под воздействием работы и солнечных лучей, загорался. Samsung Galaxy Note 7 – самый яркий пример подобных устройств, дефект батареи привел к отзыву и замене большей партии смартфонов. Старайтесь эксплуатировать аккумулятор корректно, так вы сможете существенно продлить срок его жизни.

Если вы интересуетесь как заряжать литий ионный аккумулятор, значит вы попали по адресу.

Современные мобильные устройства требуют автономного источника питания.

Причем это справедливо как для «высоких технологий» вроде смартфонов и , так и для более простых устройств, скажем, электродрелей или мультиметров.

Существует масса типов разнообразных аккумуляторов . Но для портативной техники чаще всего используются Li-Ion.

К столь широкому распространению привела относительная простота производства и невысокая стоимость.

Поспособствовали этому и отличные эксплуатационные характеристики, плюс низкий саморазряд и большой запас циклов зарядки-разрядки.

Важно! Для большего удобства большинство таких батарей снабжается специальным контролирующим устройством, которое не дает заряду переходить критические отметки.

При критической разрядке эта схема просто перестает подавать напряжение на устройство, а во время превышения допустимого уровня заряда отключает поступающий ток.

Телефон или планшет с литий-ионным аккумулятором необходимо ставить на зарядку, когда показатель батареи находится на 10–20%.

При этом после достижения номинальных 100%зарядка должна продлится еще полтора-два часа.

Это необходимо потому что фактически батарея будет заряжена на 70–80%.

Совет! Примерно раз в три месяца необходимо проводить профилактическую разрядку.

При зарядке от ноутбука или стационарного компьютера необходимо учитывать, что USB порт неспособен обеспечить достаточного высокого напряжения, следовательно, процесс отнимет больше времени.

Чередование циклов полной и неполной (80–90%) зарядки продлит срок использования устройства.

Несмотря на столь умную архитектуру и общую неприхотливость, соблюдение некоторых правил использования аккумуляторов поможет продлить срок их использования.

Чтобы батарея устройства не «страдала» достаточно придерживаться простых рекомендаций.

Правило 1. Не нужно полностью разряжать аккумулятор

У литий-ионных аккумуляторов современных конструкций отсутствует «эффект памяти». Поэтому заряжать их лучше до того, как настанет момент полной разрядки.

Некоторые производители отмеряют срок службы своих батарей именно количеством циклов зарядки с нулевого значения.

Наиболее качественная продукция способна переносить до 600 таких циклов. При зарядке батареи с 10–20% остатком количество циклов возрастает до 1700.

Правило 2. Полную разрядку все же необходимо предпринимать раз в три месяца

При нестабильной и нерегулярной зарядке среднестатистические отметки максимального и минимального зарядов в упомянутом ранее контроллере сбиваются.

Это приводит к тому, что устройство получает некорректную информацию о количестве заряда.

Предотвратить это поможет профилактическая разрядка. При полной разрядке аккумулятора, минимальное значение заряда в схеме управления (контроллере) обнулится.

После этого необходимо зарядить батарею «под завязку», продержав от восьми до двенадцати часов в подключенном к сети состоянии.

Это обновит максимальное значение. После такого цикла работа батареи будет стабильнее.

Правило 3. Неиспользуемый аккумулятор необходимо хранить с небольшим количеством заряда

Перед хранением лучшезарядить аккумуляторна 30–50% и хранить при температуре 15 0 С. В таких условиях батарея может храниться довольно долго без особого ущерба.

Полностью заряженный аккумулятор в процессе хранения потеряет существенную часть емкости.

А полностью разряженные после долгого хранения останется только отдать на переработку.

Правило 4. Зарядку необходимо производить только оригинальными устройствами

Примечательно, что непосредственно зарядное устройство встроено в конструкцию мобильного устройства ( , и пр).

Внешний адаптер в таком случае выступает в роли выпрямителя и стабилизатора напряжения.

Фотоаппараты и не оснащаются подобным устройством. Именно поэтому их аккумуляторы необходимо вынимать и заряжать во внешнем устройстве.

Использование сторонней «зарядки» может негативно сказаться на их состоянии.

Правило 5. Перегрев губителен для Li-Ion аккумуляторов

Высокие температуры крайне негативно отражаются на конструкции аккумуляторов. Низкие тоже губительны, но в гораздо меньшей степени.

Об этом необходимо помнить при эксплуатации литий-ионных батарей.

Батарею необходимо предохранять от прямых солнечных лучей и использовать на расстоянии от источников тепла.

Допустимый диапазон температур находится между -40 0 С и +50 0 С.

Правило 6. Зарядка батарей при помощи «лягушки»

Использование несертифицированных зарядных устройств небезопасно. В частности, распространенные «лягушки» китайского производства нередко воспламеняются в процессе зарядки.

Прежде чем использовать подобное универсальное зарядное устройство, необходимо сверится с указанными на упаковке максимально допустимыми значениями.

Так, внимание необходимо обратить на максимальную емкость.

Если ограничение меньше чем емкость аккумулятора, то в лучшем случае он полностью не зарядится.

При подключении батареи на корпусе «лягушки» должен засветиться соответствующий индикатор.

Если этого не происходит, значит, заряд критически низок или аккумулятор вышел из строя.

При подключении зарядного к сети должен засветиться индикатор подключения.

За достижение максимального заряда отвечает другой диод, который активируется в соответствующих условиях.

Как заряжать и обслуживать литий ионный аккумулятор: 6 простых правил

Как правильно заряжать литий-ионный аккумулятор и значительно продлить жизнь батареям типа 18650. Каким током заряжать Li-Ion аккумулятор 18650?

У аккумуляторных батарей этого типоразмера несколько важных показателей:

• емкость (mAh – мА/ч)
• ток разряда (А)
• ток заряда (А)
• максимальное количество циклов разряда

В этой статье я расскажу вам о последнем параметре, и как эти сведения могут помочь вам продлить срок службы ваших батарей.

Шаг 1: Циклы полного разряда

Что такое цикл?

Когда аккумулятор заряжается, а после этого разряжается, это считается одним циклом.

1. При зарядке литий-ионных 18650 аккумуляторов напряжение поднимается до максимума 4,2 В, потом падает до диапазона между 2 и 3 В, в зависимости от указанного в техническом описании конкретной ячейки предельного напряжения заряда.
2. Не допускайте меньше 3 В, чтобы сохранить аккумулятору ресурс службы. Это происходит при любом процессе, который требует питания от аккумулятора. На эти процессы требуется ток, который обеспечивает аккумулятор, поэтому он разряжается. Для разряда также можно использовать тестовое оборудование.
3. Для заряда литий-ионных аккумуляторных батарей 18650 типоразмера используйте специальное зарядное устройство.
4. Как высчитывают количество циклов? Максимальное количество циклов полного разряда определяется разницей между емкостью при первом заряде (номинальной) и текущим уровнем заряда. Например, первоначально ваш телефон был заряжался до 3000 мА/ч, а сейчас заряжается до 2900 мА/ч, то есть до 96% от номинальной емкости.
5. Когда этот показатель опустится до 80%, говорят, что батарея «умерла» (даже если на деле она переживёт еще пару тысяч циклов).

• У аккумуляторной батареи 3000 мА/ч условная «смерть» наступает при 80% от номинальной емкости.
• 80% от 3000 – 2400, поэтому, когда емкость аккумулятора упадет до этого значения, она будет считаться «мертвой».
• Количество циклов полного разряда у аккумуляторных батарей типоразмера 18650
• Обычно современные аккумуляторы этого типоразмера имеют количество циклов от 300 до 500. Это число может снизиться до 200 от перезаряда или глубокого разряда. Если же уровень заряда упадет ниже минимальной границы (А), число циклов может упасть вплоть до 50.
• При оптимальных условиях эксплуатации, число циклов вашего аккумулятора может превысить 500.
• Некоторые умудряются увеличить это число аж до 1000.

Шаг 2: Оптимизируйте температуру

Отклонение от этих цифр влечет падение способности держать заряд. Отклонение на 10°С уменьшает емкость на 20, а то и 30 мА/ч.

Экстремальные температуры (ниже 0° и выше 70°С) ведут к быстрой деградации. Эксплуатация аккумуляторной батареи при температуре, выходящей за обозначенные границы, быстро испортит батарею.

Никогда не заряжайте батареи при температуре ниже 0, это очень быстро разрушит структуру аккумулятора.

Если во время использования батареи вы заметили, что она нагрелась, дайте ей отдохнуть. При нормальной эксплуатации батарея не нагреется очень сильно, и ее температура никогда не повысится до 60°С. Если она быстро нагревается, значит вы ее слишком нагружаете.

Шаг 3: Не перезаряжайте аккумулятор (свыше 4,2В) и не давайте ему уйти в глубокий разряд (ниже 4,0В)

Если вы больше заботитесь о сохранении числа циклов, а не о емкости, то вы можете не заряжать батарею до конца.

Вместо этого вы можете заряжать ее методом частичной зарядки – когда вы заряжаете ее, к примеру, до 3,8 В вместо положенных 4,2 В.

Вы заметите, что емкость снизилась, но если снизить и нагрузку, то число циклов вашей батареи возрастет. Перезаряд увеличит емкость батареи, но это опасно, и сократит жизнь вашего аккумулятора.

Шаг 4: Уменьшите зарядный ток (Амперы)

Многие зарядные устройства снижают зарядный ток. «Быстрая зарядка» проходит при токе 1 А, или выше. Хотя так батарея заряжается быстрее, она прослужит вам значительно меньше. На графике видно, как зарядный ток влияет на число циклов полного разряда.

Шаг 5: Уменьшите разрядный ток (Амперы)

При разрядке телефона, как уже говорилось выше, вы можете установить предельное напряжение. Но вы также можете установить ампераж тока разряда. Чем выше ампераж, тем меньше в итоге емкость.

Разряд большого тока также уменьшит число циклов разряда. Разряжайте аккумулятор на малом токе, когда это возможность. Все крупные компании-производители электроники обычно испытывают тесты разряда при токе всего лишь 0,5-0,8 А.

Шаг 6: Увеличьте предельное напряжение

Логичным продолжением метода частичной зарядки является частичная разрядка. Цикл частичного разряда, в отличии от цикла полного разряда, малоизвестен. Его преимущество состоит в том, что за счет снижения нагрузки на аккумулятор, увеличивается число циклов зарядки.

Вместо разряда до 2,8 В (или значения, указанного в техническом описании вашей батареи) вы можете разряжать аккумулятор до 3,2 В.

Шаг 7: Немного о химическом составе аккумуляторов

Аккумуляторы работают по-разному в зависимости от химического состава. При оптимальных условиях эксплуатации многие банки 18650 типоразмера могут достичь числа циклов 1000 и даже выше.

Литий-ионные аккумуляторные батареи 18650 типа с наибольшим числом циклов разряда имеют формулу LiFePO4 (литий-железо-фосфатные аккумуляторы).

Первая зарядка литиевых батарей_Greenway battery

Нет, вам не обязательно полностью заряжать литий-ионный аккумулятор в первый раз, так как это не оказывает существенного влияния. Литий-ионные батареи более эффективны по сравнению с батареями старого поколения, такими как никель-кадмиевые. Многие люди до сих пор придерживаются старых ограничений, которые применялись к никелевым батареям, популярным еще в 90-х годах.

Нет никакого вреда, если вы не зарядите аккумулятор на полную мощность в первый раз.Кроме того, полная зарядка устройства ничему не помешает. Точно так же он имеет небольшое влияние, когда вы не заряжаете. Если бы это было еще в 90-е, то корпусом были бы другие никелевые батареи, потому что их нужно было полностью зарядить перед первым использованием. Это была всего лишь мера предосторожности, чтобы клетки оставались в хорошей форме в течение длительного периода времени. Если их не зарядить должным образом в первый раз, это приведет к короткому сроку службы.

Технологии на основе никеля или свинцово-кислотные технологии все еще используются сегодня, но их мало.Они страдают потерей памяти и требуют много практики, чтобы поддерживать свою жизнь. Иначе они быстро испортятся. Теперь все изменилось с литий-ионными батареями, поэтому они не требуют особого внимания.

Но почему производители литий-ионных аккумуляторов до сих пор настаивают на полной зарядке вашего устройства в первый раз? Первая зарядка аккумулятора до полной емкости помогает ускорить процесс калибровки. Это помогает устройству изучить индивидуальное поведение теста. В этом по-прежнему нет необходимости, потому что в большинстве аккумуляторов встроена технология самокалибровки.Так что всегда заряжать аккумулятор перед первым использованием — это миф.

Как вы впервые заряжаете литиевый аккумулятор?

Вам не нужно заряжать литий-ионный аккумулятор в первый раз полностью. Однако, если вы находитесь в отличном положении для загрузки, в этом нет никакого вреда. Таким образом, вы сможете пользоваться своим новым устройством при полной зарядке, не подключая его обратно. Срок службы li-on зависит от количества циклов. Например, 80% из них остаются в хорошем состоянии на протяжении 1000-1500 полных циклов.

Один полный цикл состоит из одной полной зарядки и разрядки. Единственная причина, по которой производители настаивают на том, чтобы люди заряжали свои устройства полностью, — это соблюдение культуры. Есть высокие шансы, что если вы полностью зарядите свое устройство в первый раз, вы, вероятно, продолжите эту культуру.

Есть несколько факторов, которые необходимо учитывать при первой зарядке. Во-первых, вам нужно использовать правильное зарядное устройство, иначе вы испортите свое устройство.Некоторые зарядные устройства опасны, особенно если они превышают предел напряжения. Чрезмерная зарядка литий-ионного аккумулятора может привести к короткому замыканию или производственным дефектам

Очень важно поддерживать рекомендованную температуру. Литий-ионные аккумуляторы ведут себя как люди в другой среде. Вы должны поддерживать оптимальную температуру не только в первый раз, но и в остальное время, чтобы сохранить ее долгий срок службы. Литий-ионные аккумуляторы лучше работают в условиях высоких температур по сравнению с условиями низких температур.

Высокие температуры имеют тенденцию к перегрузке аккумулятора, следовательно, сокращается срок его службы при длительном использовании. Напротив, низкие температуры уменьшают емкость ячеек за счет увеличения внутреннего сопротивления.

Как долго вы заряжаете литиевый аккумулятор в первый раз?

Зарядка нового литий-ионного аккумулятора до 100% 1,400 мАч занимает примерно 150 минут. Вам не нужно заряжать его на ночь, чтобы он полностью зарядился.Большинство современных ячеек имеют возможность быстрой зарядки, что позволяет заряжать некоторые даже менее чем за час. Если у вас есть такой тип устройства, вы можете зарядить его в течение времени, указанного в инструкции.

Лучшее в литий-ионных аккумуляторах — это то, что в них есть механизмы, защищающие их от перезарядки. Так что нет ничего страшного, если вы забудете свое устройство на зарядном устройстве. Также в других гаджетах есть функции управления зарядкой. Они автоматически отключают ваш телефон, когда он заполнен, или если соединение нарушено.

Вам не следует заряжать аккумулятор до 100%, чтобы литий-ионный аккумулятор прослужил дольше. Также следует соблюдать постоянный ток заряда, насыщения и температуры. Зарядка до 100% может привести к чрезмерному растягиванию аккумулятора, что со временем снизит его производительность.

Заключительные мысли

Зарядка литиевого аккумулятора впервые стала очень спорной темой.Большинство людей не понимают, как обращаться с устройствами с такими типами ячеек. Вопрос о том, нужно ли кому-то впервые заряжать литий-ионный аккумулятор полностью, стал настолько популярным. Путаница была вызвана старой школой на никелевой основе, которая требовала тщательного ухода. Его нужно было заряжать более 6 часов перед первым использованием, а также полностью слить перед повторным использованием. Правда в том, что литий-ионные более продвинутые, и они содержат механизмы, контролирующие зарядку.Однако вы должны следить за другими оптимальными условиями, такими как температура, зарядное напряжение и хранение.

Советы по зарядке литий-ионных аккумуляторов

| 5 Run-time Killers

Мне нравится проверять пределы возможностей инструментов — а это значит понимать, на сколько хватит заряда моих батарей. Некоторые производители указывают один год, а другие — три, поэтому вот несколько советов по зарядке литий-ионных аккумуляторов, которые помогут поддерживать ваши батареи в наилучшей возможной форме. Мы говорим об обслуживании и хранении литий-ионных аккумуляторов, а также о том, чего ожидать при регулярном использовании их с электроинструментами.В частности, мы надеемся помочь вам избежать вещей, которые могут повредить ваши аккумуляторные блоки, чтобы вы могли оптимизировать срок службы литий-ионных аккумуляторов для вас.

Аккумуляторные электроинструменты прошли долгий путь с момента своего первого появления. Они более мощные, работают дольше, а некоторые используют проводные инструменты за свои деньги. Технологии улучшили сам беспроводной инструмент, и, пожалуй, наиболее очевидным явлением стали литий-ионные батареи, которые питают их. За удобство использования беспроводных устройств всегда приходится платить, поэтому защита инвестиций, которые вы или ваш бизнес вкладываете в свои инструменты, очень важна.Это включает в себя уверенность в том, что вы используете правильные методы зарядки литий-ионных аккумуляторов. В этой связи давайте рассмотрим 5 факторов, которые ухудшают производительность литий-ионных аккумуляторов.

Советы по зарядке литий-ионных аккумуляторов: 5 основных факторов, влияющих на время работы, мощность и срок службы

1. Управление теплом

Тепло — убийца номер один для аккумуляторов и самый большой совет, который мы можем дать вам в отношении зарядки Литий-ионные аккумуляторные батареи. Тепло выделяется, когда химические вещества внутри аккумуляторного элемента заряжаются или разряжаются.Когда реакции стабилизируются, упаковка остывает. Самые высокие температуры образуются при агрессивном разряде более мощных инструментов. Это не линейная кривая: больше мощности = меньше времени работы. Батарея емкостью 4,0 ампер-часа может достичь 99% своего потенциала работы на рабочем свете, 95% на дрели и только 90% на перфораторе. Это просто результат накопления тепла.

2. Избегайте экстремального холода

С другой стороны, недостаток тепла также может отрицательно сказаться на времени работы аккумулятора.Следующий из наших советов по зарядке литий-ионных аккумуляторов — по возможности избегать сильных холода. Пользователи, работающие в холодном климате, обычно не получают того времени работы или мощности, которое имеют их собратья в теплую погоду. Ознакомьтесь с нашим испытанием на 12-вольтовый ударный драйвер, где мы провели тест в холодную погоду. Драйверы, которые мы тестировали, были ограничены 60% — 80% от их нормальной скорости после длительного воздействия температур -10 градусов.

3. Управление вибрацией

Если вы сломаете аккумуляторную батарею для беспроводного инструмента, вы обнаружите внутри нечто, похожее на кучу негабаритных батареек AA.Это элементы батареи, которые питают батарею. В основном они состоят из литий-ионного покрытия, катода и анода. Вибрация этих элементов отрицательно сказывается на сроке службы аккумулятора.

При использовании действительно агрессивных инструментов, таких как сабельные пилы и перфораторы, возникает сильная вибрация, и срок службы батареи у этих инструментов имеет тенденцию сокращаться. Один из наших советов по зарядке литий-ионных аккумуляторов включает в себя замену аккумуляторов в этих инструментах, чтобы одни и те же блоки не выдерживали всех злоупотреблений.

4. Контроль воздействия влаги

Все мы знаем, что вода и электричество несовместимы. Это верно и для батарей. Хотя большинство батарей могут выдерживать некоторую влажность, прямая влажность может быть серьезной проблемой. Оказавшись внутри упаковки, батареи, изготовленные из материалов плохого качества, могут легко и быстро подвергнуться коррозии, что сделает вашу батарею бесполезной в течение нескольких дней. Однако даже самые лучшие батареи не могут вечно выдерживать воду.

В некоторых случаях погружение некоторых пакетов в воду может быть опасным.Однако с большинством инструментов можно провести немного времени под дождем. Другие имеют степень защиты IP56 (или аналогичную) для еще большей водонепроницаемости.

5. Последний совет по зарядке литий-ионных аккумуляторов — следите за глубиной разряда

Хотя литий-ионные аккумуляторы не имеют «аккумуляторной памяти», как их предшественники, уровень разряда действительно влияет на срок службы. В исследовании, опубликованном Cadex Electronics, говорится, что срок службы типичной литий-ионной батареи увеличился бы на 50%, если бы она была заряжена после 50% -ной разрядки вместо полной разрядки.Зарядка только после 25% разряда привела к увеличению срока службы на 67% по сравнению с полной разрядкой.

В рамках обслуживания литий-ионного аккумулятора обязательно следуйте этим практическим советам по зарядке литий-ионного аккумулятора, чтобы продлить срок службы ваших инвестиций.

Оставьте нам комментарий на Facebook, Twitter или Instagram!

* Примечание: это исследование проводилось на аккумуляторах портативных компьютеров. Хотя и ноутбуки, и инструменты работают на одной и той же технологии, сборка отличается.Я бы не ожидал, что срок службы точно отражает результаты исследования ноутбука, но он показывает, как изменение уровня разряда литий-ионной батареи может повлиять на срок службы батареи .

Вот правда, лежащая в основе самых больших (и самых глупых) мифов о батареях

При высоких температурах эти жидкие электролиты начинают разрушаться, вызывая разрушение батареи всего за несколько сотен циклов зарядки. Это серьезная проблема для аккумуляторов электромобилей, которые часто проводят большую часть дня, сидя на ярком солнечном свете.Что касается вашего смартфона, то, если вы обычно держите его при комнатной температуре, у вас все в порядке.

Возможно, ваш телефон будет работать немного медленнее при низких температурах, и это связано с тем, что ионы лития движутся немного медленнее, а это означает, что аккумулятор может не обеспечивать столько энергии для компонентов, если на улице очень холодно. Однако изменение, как правило, незначительное и не связано с каким-либо необратимым повреждением аккумулятора.

Оставление зарядного устройства подключенным к стене и включенным, тратит энергию

Ложь (ну, может быть, совсем немного)

С зарядными устройствами для телефонов и другими «тупыми» кабелями, у которых просто есть провод, их, вероятно, нет вообще потребляет энергию, если к ней не подключено какое-либо устройство.Когда дело доходит до кабелей телевизора или ноутбука — или любого зарядного устройства, к которому прикреплен большой « кирпич » — они немного умнее, поскольку они часто потребляют небольшое количество энергии, в то время как они по существу ждут, пока телевизор или другое устройство не подключится. загрузка из режима ожидания. В прошлом потребление энергии этими устройствами составляло до 10 процентов от среднего счета за электроэнергию в домохозяйстве, но недавние изменения в законодательстве означают, что теперь они потребляют относительно небольшое количество энергии.

Вы должны дать батарее полностью разрядиться до 0 процентов перед подзарядкой

Неверно

Как ни странно, батареи испытывают наибольшую нагрузку, когда они полностью заряжены или полностью разряжены.Настоящая зона наилучшего восприятия для батареи — это 50-процентный заряд, поскольку это означает, что половина подвижных ионов лития находится в слое оксида лития-кобальта, а другая половина — в слое графита. Это равновесие снижает нагрузку на аккумулятор и увеличивает количество циклов зарядки, которое он может выдержать до выхода из строя.

Итак, если вы очень заинтересованы в том, чтобы аккумулятор работал как можно дольше, вам следует поддерживать его заряд в пределах от 20 до 80 процентов. Это означает, что он тратит как можно меньше времени с большим количеством ионов лития, запихнутых в любой слой, ситуация, которая заставляет слои расширяться, оказывая на них физическую нагрузку.«Но если бы вы сделали это, вы бы получали только половину заряда каждый раз, когда использовали бы его», — говорит Гриффит. Может, тогда и нет.

100-процентная зарядка приведет к повреждению аккумулятора.

Верно (но не по той причине, которую вы думаете)

Этот миф тесно связан с вышеупомянутым мифом. Зарядка телефона, чтобы он оставался на 100% в течение ночи, не очень хорошая новость для аккумулятора, но это не потому, что вы набираете больше заряда, чем он может выдержать. Механизм «непрерывной зарядки» отключает зарядное устройство после того, как телефон полностью заряжен, и заряжает аккумулятор только тогда, когда он немного разряжается.

Зарядные батареи | Mastervolt

Напряжение заряда

Аккумуляторы

Mastervolt gel (2 В, 12 В) и Mastervolt AGM (6 В, 12 В) следует заряжать напряжением 14,25 В для систем 12 В и 28,5 В для систем 24 В. За фазой поглощения следует фаза подзарядки (см. 3-ступенчатую + зарядную характеристику на стр. 242), в которой напряжение снижается до 13,8 В для систем 12 В и 27,6 В для систем 24 В. Эти цифры предполагают температуру 25 ° C.

Для влажных свинцово-кислотных аккумуляторов напряжение поглощения составляет 14,25 В для систем 12 В и 28,5 В для систем 24 В. Напряжение холостого хода для этого типа батареи составляет 13,25 В для 12 В и 26,5 В для систем на 24 В. Все эти цифры приведены для 25 ° C.

Литий-ионные батареи

заряжаются напряжением поглощения 14,25 В для 12 В и 28,5 В для систем на 24 В. Напряжение холостого хода составляет 13,5 В для 12 В и 27 В для 24 В.

Ток заряда

Практическое правило для гелевых и AGM аккумуляторов гласит, что минимальный зарядный ток должен составлять от 15 до 25% емкости аккумулятора.Во время зарядки вы обычно продолжаете подавать питание на подключенные устройства, и эту потребляемую мощность следует прибавить к 15-25%.

Это означает, что для батареи на 400 Ач и подключенной нагрузки в десять ампер требуется зарядное устройство емкостью от 70 до 90 ампер, чтобы зарядить батарею за разумное время.

Максимальный ток зарядки составляет 50% для гелевой батареи и 30% для батареи AGM. Литий-ионные аккумуляторы Mastervolt могут подвергаться гораздо более высоким токам заряда.Однако, чтобы максимально продлить срок службы литий-ионной батареи, Mastervolt рекомендует максимальный зарядный ток 30% от емкости. Например, для батареи на 180 Ач это означает максимальный зарядный ток 60 ампер.

Зарядное устройство с температурной компенсацией для оптимальной защиты

Для обеспечения максимально длительного срока службы гелевых, AGM и литий-ионных аккумуляторов требуется современное зарядное устройство Mastervolt с трехступенчатой ​​+ зарядной характеристикой. Эти зарядные устройства для аккумуляторов непрерывно регулируют напряжение заряда и ток заряда.

Для влажных гелевых и AGM аккумуляторов рекомендуется иметь датчик для измерения температуры аккумулятора. Это регулирует напряжение заряда в соответствии с температурой аккумулятора, продлевая срок его службы. Мы называем это «температурной компенсацией».

Кривая температурной компенсации

Поскольку устройства, такие как холодильники, всегда потребляют энергию от батареи, даже когда она заряжается, температурная компенсация Mastervolt включает максимальный эффект компенсации для защиты подключенных устройств.Компенсация составляет не более 14,55 В для системы 12 В и 29,1 В для системы 24 В.

При очень высоких (> 50 ° C) и низких (<-20 ° C) температурах влажные гелевые и AGM-аккумуляторы больше нельзя заряжать. За пределами этих пределов зарядное устройство Mastervolt будет продолжать питать подключенных потребителей, но не заряжать батареи.

Для литий-ионных батарей не требуется регулировка напряжения на более высокую или более низкую температуру.

Приведенная ниже формула используется для расчета времени зарядки гелевого или AGM аккумулятора:

Приведенная ниже формула используется для расчета времени зарядки литий-ионного аккумулятора:

Lt = время зарядки
Co = емкость аккумулятора
eff = эффективность; 1.1 для гелевой батареи, 1,15 для батареи AGM и 1,2 для залитой батареи
Al = ток зарядного устройства
Ab = потребление подключенного оборудования в процессе зарядки

Расчет времени зарядки

При расчете времени зарядки аккумулятора необходимо учитывать следующее:

Первое, на что следует обратить внимание — это эффективность батареи. В стандартной влажной батарее это около 80%. Это означает, что если 100 Ач разряжены от батареи, необходимо зарядить 120 Ач, чтобы снова можно было извлечь 100 Ач.У гелевых и AGM аккумуляторов эффективность выше — от 85 до 90%, поэтому потери меньше и время зарядки меньше по сравнению с мокрыми батареями. В литиево-ионных батареях КПД достигает 97%.

Еще одна вещь, которую необходимо иметь в виду при расчете времени зарядки, заключается в том, что последние 20% процесса зарядки (от 80 до 100%) занимают около четырех часов с влажными, гелевыми и AGM батареями (это не относится к литий-ионным батареям. батареи). Во второй фазе, также называемой фазой поглощения или постзарядки, тип батареи определяет, сколько тока потребляется, независимо от емкости зарядного устройства.

Явление фазы постзарядки снова не относится к литий-ионным батареям, которые заряжаются намного быстрее.

Вредное воздействие пульсаций напряжения на батареи

Батарея может выйти из строя преждевременно из-за пульсаций напряжения, создаваемых зарядными устройствами. Чтобы предотвратить это, пульсации напряжения, вызванные зарядным устройством, должны оставаться как можно более низкими.

Пульсации напряжения приводят к токам пульсаций. Как показывает практика, пульсирующий ток должен оставаться ниже пяти процентов от установленной емкости батареи.Если к аккумулятору подключено навигационное или коммуникационное оборудование, такое как устройства GPS или VHF, пульсации напряжения не должны превышать 100 мВ (0,1 В). Дальнейшее действие может привести к неисправности оборудования.

Зарядные устройства

Mastervolt оснащены отличным стабилизатором напряжения, а создаваемое ими пульсирующее напряжение всегда ниже 100 мВ.

Еще одним преимуществом низкого напряжения пульсаций является предотвращение повреждения системы, например, если клемма аккумулятора не закреплена должным образом или подверглась коррозии.Благодаря низкому напряжению пульсаций зарядное устройство Mastervolt может питать систему даже без подключения к аккумуляторной батарее.

Определение степени заряда аккумулятора

Приведенное рядом объяснение, касающееся экспоненты Пойкерта, показывает, что состояние заряда батареи не может быть просто определено на основе, например, измерения напряжения батареи.

Самый лучший и самый точный способ проверить состояние заряда — использовать амперметр (монитор батареи).Примером такого измерителя является монитор батареи Mastervolt MasterShunt, BTM-III или BattMan. Помимо тока заряда и разряда, этот монитор также показывает напряжение батареи, количество потребляемых ампер-часов и время, оставшееся до того, как аккумуляторная батарея потребует подзарядки.

Одна из вещей, которая отличает Mastervolt Battery Monitor от других поставщиков, — это наличие исторических данных. Это показывает, например, циклы заряда / разряда батареи, самый глубокий разряд, средний разряд, а также самое высокое и самое низкое измеренное напряжение.

Закон Пойкерта

На первый взгляд кажется несложным подсчитать, сколько еще батарея будет обеспечивать достаточную мощность. Один из наиболее распространенных методов — разделить емкость аккумулятора на ток разряда. Однако на практике такие расчеты часто оказываются неверными. Большинство производителей аккумуляторов указывают емкость аккумулятора, исходя из того, что время разряда составляет 20 часов. Например, батарея на 100 Ач должна обеспечивать 5 ампер в час в течение 20 часов, в течение которых напряжение не должно опускаться ниже 10.5 В (1,75 В / элемент) для аккумулятора 12 В. К сожалению, при разряде на уровне 100 ампер аккумулятор на 100 Ач обеспечивает всего 45 Ач, а это означает, что его можно использовать менее 30 минут.

Это явление описывается формулой — законом Пойкерта — изобретенной более века назад первопроходцами в области аккумуляторных батарей Пойкертом (1897) и Шредером (1894). Закон Пейкерта описывает влияние различных значений разряда на емкость батареи, то есть то, что емкость батареи уменьшается при более высоких скоростях разряда.Все мониторы аккумуляторов Mastervolt учитывают это уравнение, поэтому вы всегда будете знать правильное состояние своих аккумуляторов.

Закон

Пойкерта не применяется к литий-ионным батареям, поскольку подключенная нагрузка не влияет на доступную емкость.

Формула Пейкерта для определения емкости аккумулятора при заданном токе разряда:

Cp = емкость батареи, доступная при заданном токе разряда
I = уровень тока разряда
n = показатель Пойкерта = log T2 — logT1: log I1 — log I2
T = время разряда в часах

I1, I2 и T1, T2 можно найти, выполнив два испытания на разряд.Это включает в себя двукратную разрядку аккумулятора при двух разных уровнях тока.

Один высокий (I1) — скажем, 50% емкости батареи — и один низкий (I2) — около 5%. В каждом из тестов регистрируется время T1 и T2, которое проходит до того, как напряжение батареи упадет до 10,5 В. Провести два испытания на разряд не всегда просто. Часто большая нагрузка будет недоступна или не будет времени для теста медленной разрядки. Вы можете получить данные, необходимые для вычисления показателя Пойкерта, из технических характеристик батареи.

Вентиляция

В нормальных условиях гелевые, AGM и литий-ионные аккумуляторы практически не выделяют опасного газообразного водорода. Утечка газа незначительна. Однако, как и в случае со всеми другими батареями, во время зарядки выделяется тепло. Чтобы обеспечить максимально долгий срок службы, важно, чтобы это тепло отводилось от батареи как можно быстрее. Следующая формула может использоваться для расчета вентиляции, необходимой для зарядных устройств Mastervolt.

Q = требуемая вентиляция в м³ / ч
I = максимальный ток заряда зарядного устройства
f1 = 0.Уменьшение на 5 для гелевых батарей
f2 = уменьшение на 0,5 для закрытых батарей
n = количество используемых элементов (12-вольтовая батарея имеет шесть элементов по 2 вольта каждая)

Возвращаясь к примеру аккумуляторной батареи 12 В / 400 Ач и зарядного устройства на 80 А, минимальная необходимая вентиляция будет: Q = 0,05 x 80 x 0,5 x 0,5 x 6 = 6 м³ / ч

Этот воздушный поток настолько мал, что обычно достаточно естественной вентиляции. Если батареи установлены в закрытом корпусе, потребуются два отверстия: одно сверху и одно снизу.Размеры вентиляционного отверстия можно рассчитать по следующей формуле:

A = отверстие в см²
Q = вентиляция в м³

В нашем случае это составляет 28 x 6 = 168 см² (около 10 x 17 см) для каждого отверстия.

Литий-ионные батареи

не выделяют водород и поэтому безопасны в использовании. Когда батареи заряжаются быстро, происходит некоторое выделение тепла, и в этом случае приведенная выше формула может использоваться для отвода тепла.

Обратитесь к установщику для более крупных систем с несколькими зарядными устройствами.

<< Назад к обзору

Как правильно зарядить литиевую батарею для автофургона

Переход на литиевый аккумулятор — это модное занятие для тех, кто любит бездельничать в своем доме на колесах. Литиевая батарея не только предлагает более полезную емкость батареи на 90 процентов (по сравнению с 50 процентами для свинцово-кислотных), но она также на 50 процентов легче, обеспечивает более высокий выходной ток и напряжение и заряжается быстрее, поскольку может быть «объемной». »Заряжена до 97 процентов.К сожалению, когда дело доходит до зарядки и обслуживания литий-ионного аккумулятора, существует много дезинформации. Из-за ограничений, связанных со свинцово-кислотными аккумуляторами, старые привычки со временем укоренились. Многие считают, что литиевая батарея заряжается так же, как свинцово-кислотная, но это не так. Есть некоторые существенные различия, о которых мы расскажем в этой статье. В самом деле, эти различия настолько существенны, что, если их не исправить, они могут снизить срок службы литиевой батареи.

Учитывая все обстоятельства, удивительно, что свинцово-кислотная батарея существует на рынке жилых автофургонов так долго. Он заряжается медленно, накапливает относительно мало энергии, имеет относительно короткий срок службы и требует полной зарядки для предотвращения сульфатации. Он также тяжелее лития, ограничен законом Пейкерта (что означает, что по мере увеличения скорости разряда доступная емкость аккумулятора уменьшается) и страдает от провалов напряжения (при 50 процентах напряжение свинцово-кислотного аккумулятора обычно падает до 11,9 вольт).Из-за ограниченного пространства аккумуляторные отсеки для кемперов грузовиков обычно ограничиваются не более чем двумя свинцово-кислотными аккумуляторами группы 27. Несмотря на то, что типичная батарея группы 27 рассчитана на 100 ампер-часов, вам понадобятся две, чтобы действительно получить такую ​​полезную емкость, потому что можно использовать только 50 процентов каждой батареи. И все-таки двух батареек кому-то мало. Для тех, кому нужно работать с высокой нагрузкой по току, например, с микроволновой печью, феном или индукционной варочной панелью, это обычно означает одно — запуск генератора. Фу.

Введите литий-ионный аккумулятор. Используя одну или несколько литий-железо-фосфатных (LiFePO4) батарей, вы можете запитать вышеупомянутые нагрузки с помощью инвертора подходящего размера — мы используем модель чистой синусоидальной волны мощностью 3000 Вт в Roadrunner. По сравнению со свинцово-кислотными, наша батарея LiFePO4 Expion на 360 ампер-час на 12 вольт выдает столько же энергии, сколько семь свинцово-кислотных аккумуляторов группы 27 по 100 ампер-час! Он весит вдвое меньше — всего 95 фунтов, занимая при этом лишь одну треть пространства. Он также служит дольше, чем стандартные свинцово-кислотные / AGM-аккумуляторы — от 2000 до 5000 циклов — и не страдает от провалов напряжения, как свинцово-кислотные.Более того, при 30-процентном уровне заряда (SOC) наша литиевая батарея Expion 360 ампер-час по-прежнему выдает колоссальные 12,9 вольт. Вот почему литиевая батарея в сочетании с мощной системой солнечной энергии меняет правила игры для тех, кто любит задницу.

Солнечная энергия — отличный способ поддерживать заряд LiFePO4 аккумуляторов.

К сожалению, литий-ионный аккумулятор имеет некоторые недостатки. Во-первых, никогда не заряжайте литиевую батарею ниже 32F. Это может нанести ей непоправимый ущерб.Да, вы можете использовать литиевую батарею при температуре ниже 32F, вы просто не можете заряжать ее при температуре ниже этой. К счастью, большинство строящихся сегодня литиевых батарей имеют встроенную систему контроля заряда батареи (BMS), предотвращающую зарядку при температуре ниже точки замерзания. По этой же причине многие владельцы литиевых батарей предпочитают хранить свои литиевые батареи внутри кемпинга, а не в отделении снаружи, где они могут подвергаться воздействию более низких температур. Во-вторых, стоимость литиевой батареи выше, чем свинцово-кислотной, при этом стоимость LiFePO4 group-27 составляет от 700 до 1000 долларов.Несмотря на то, что в эту цену включена необходимая BMS, она все равно в семь-девять раз больше, чем у стандартной свинцово-кислотной батареи с жидким электролитом. Мало того, эта более высокая стоимость не учитывает зарядные устройства, необходимые для правильной зарядки литиевой батареи, что еще больше увеличивает первоначальные затраты (подробнее об этом позже).

К счастью, высокие первоначальные затраты на переход на литиевый аккумулятор можно снизить путем создания собственного банка литиевых батарей с использованием литиево-марганцевых (LiMn2O4) литий-оксидно-марганцевых (LiMn2O4) аккумуляторных элементов для электромобилей на 24 В.Другой читатель, Стив Херикс, сделал именно это в статье, которую мы недавно опубликовали здесь, на Truck Camper Adventure. Самодельный кемпер Стива под названием Maximus имеет массивную электрическую систему, основанную на литиевой батарее на 24 вольта, 1100 ампер-час и понижающий преобразователь, который преобразует 24 вольт в 12 вольт для некоторых из его нагрузок. Он заряжает эту батарею с помощью системы солнечной энергии мощностью 950 Вт и надежной системы зарядки генератора постоянного тока. Вы не найдете генератора где-нибудь рядом с кемпером Стива. Это потому, что батареи Стива в сочетании с синусоидальным инвертором мощностью 4000 Вт достаточно для работы кондиционера, конвекционной микроволновой печи и индукционной плиты.

Как правильно зарядить литиевую батарею RV

Совершенно новая литий-ионная батарея Expion360 на 360 ампер-час.

Зарядка аккумулятора в кемпере грузовика обычно осуществляется с помощью солнечной энергии, генератора переменного тока грузового автомобиля и преобразователя-зарядного устройства переменного тока на 110 В, питаемого либо от берегового источника питания, либо от генератора. В отличие от свинцово-кислотной, для зарядки которой требуется 14,4 вольт, для лития требуется 14,6 вольт. Поскольку требования к времени и напряжению различаются в зависимости от химического состава батареи, важно использовать правильные настройки на каждом зарядном устройстве в соответствии с типом батареи, чтобы избежать повреждения из-за перенапряжения и обеспечить надлежащую полную зарядку.Это означает, что все зарядные устройства в вашем кемпере должны иметь настройку LiFePO4 или быть сделаны специально для лития. Другой параметр просто не будет генерировать напряжение, необходимое для правильной зарядки аккумулятора.

Что касается профиля зарядки, используемого для лития, есть несколько важных отличий. Свинцово-кислотный аккумулятор требует трех основных этапов зарядки — основной, абсорбционной и плавающей — для правильной зарядки. Стадия выравнивания и поддержания свинцово-кислотной кислоты также используется для предотвращения сульфатирования.Иначе обстоит дело с литием, для которого требуется всего две стадии, объемная зарядка до 95–97 процентов SOC и крошечная абсорбционная зарядка в течение 10–15 минут для оставшихся 3-5 процентов SOC. Поскольку литий не сульфатируется, дополнительные стадии плавления и выравнивания не требуются.

Внешний корпус преобразователя-зарядного устройства прогрессивной динамики.

Тем не менее, когда дело доходит до зарядки, у лития есть еще одно важное отличие — это практика поддержания лития в доливке или «непрерывной зарядки» при 100-процентном SOC.Тебе просто не следует этого делать. Это связано с тем, что литий может подвергаться «стрессу» из-за изменений температуры окружающей среды во время хранения. Фактически, оптимальное состояние заряда (SOC) для хранения литиевой батареи для длительного хранения составляет от 40 до 80 процентов SOC или когда напряжение холостого хода батареи составляет приблизительно 13,1 вольт. В отличие от свинцово-кислотной, месячная скорость саморазряда литиевой батареи составляет от 1 до 2 процентов и не вызывает проблем со здоровьем при частичном заряде или хранении менее чем полностью заряженным.Так что же в итоге? Если вы держите литиевую батарею заряженной в течение длительного времени дома или в стоянке для автодомов — перестаньте это делать — вы, вероятно, повредите ее.

Чтобы продлить жизнь, не следует поддерживать уровень лития на 100% в течение длительного времени.

Как и любая аккумуляторная батарея, сила тока или ее количество являются важным фактором, определяющим, насколько быстро перезаряжается литиевая батарея. Как мы упоминали ранее, литий может заряжаться с гораздо большей скоростью, чем свинцово-кислотный.Это связано с меньшим внутренним сопротивлением лития. Действительно, литий можно заряжать «навалом» при температуре 0,8 ° C или 80% емкости батареи (80 ампер для батареи на 100 ампер-час), в отличие от свинцово-кислотной, которая из-за более высокого внутреннего сопротивления ограничена до « объемный заряд, не превышающий 0,3 ° C или 30 процентов емкости батареи (30 ампер для батареи на 100 ампер-час), за которой следует фаза поглощения, которая может длиться еще дольше. Это одна из причин, по которой некоторые владельцы литиевых батарей устанавливают более крупные и мощные зарядные устройства переменного тока, такие как модели на 60 или 80 А.Вот почему так много людей покрывают свои крыши солнечными батареями.

Для зарядки интеллектуального или стандартного генератора переменного тока литиевая батарея требует зарядного устройства постоянного тока. Помимо изоляции аккумулятора грузовика от аккумулятора кемпинга, зарядное устройство постоянного и постоянного тока обеспечивает необходимое напряжение 14,6 В и профиль зарядки, необходимые для зарядки LiFePO4. Однако для получения достаточного заряда вам также понадобится проводка большого сечения, например, 6 AWG или выше. Стандартный 10-AWG слишком мал, чтобы пропускать достаточное зарядное напряжение такой длины, как у грузовиков и жилых автофургонов.Также потребуется двух- или трехжильный штекер Андерсона или эквивалентный для подключения / отсоединения кемпера от грузовика. Что касается производителя зарядного устройства, мы рекомендуем любое хорошее зарядное устройство LiFePO4 DC-DC, например, производства Expion360, Victron, Redarc и Renogy. Мы рекомендуем минимальный номинал зарядного устройства 25 А / 6 AWG при построении вашей цепи, но более высокие значения заряда могут быть достигнуты при использовании второго генератора переменного тока. В статье Стива Херикса о зарядке лития и генератора эти любые другие проблемы рассматриваются гораздо более подробно.

Зарядка аккумулятора кемпера грузовика через генератор вашего грузовика может быть легко выполнена с помощью подходящего оборудования.

Другие соображения

Итак, можно ли соединить литиевую батарею на 90 ампер-час, скажем, с литиевой батареей на 160 ампер-час, изготовленной другим производителем? Можно, но не в том случае, если они разного химического состава, то есть вы не можете соединить батарею LiFePO4 на 12 В с батареей LiMn2O4 на 24 В. Параллельное соединение двух батарей разного размера с одинаковым химическим составом нормально, однако каждая из них будет пропорционально, а не одинаково, вносить вклад в нагрузку, то есть батарея на 90 ампер-час будет давать 36 процентов силы тока, а батарея на 160 ампер-час будет вносить 64 процентов.

Конечно, хорошая система контроля заряда батареи необходима всем, кто любит бездельничать. Это единственный способ определить уровень заряда литиевой батареи. В дополнение к SOC, хороший монитор батареи также будет отображать текущее напряжение батареи и количество используемых в настоящее время ампер. Мы используем измеритель заряда батареи Expion360, чтобы контролировать состояние нашей батареи, но любой монитор батареи, например, произведенный Xantrex, Victron или Bayite, подойдет. Во всех этих высококачественных мониторах используется шунт — устройство, которое измеряет силу тока на отрицательной стороне батареи.Устройство работает, чтобы сообщать о событиях в режиме реального времени, а это то, что вам нужно, когда вы отдыхаете в автономном режиме.

Последние мысли

Переход на литий — очень выгодное вложение, но только для тех, кто постоянно находится вне сети. Если ваш опыт в кемпинге на грузовике включает в себя перепрыгивание с одного жилого дома на другой, то переход на литий будет пустой тратой денег. Лучше купите пару свинцово-кислотных аккумуляторов AGM, чтобы свет оставался включенным между остановками. Однако, если ваш modis operandi бесполезен, то переход на литий имеет большой смысл.Но, как мы только что объяснили в этой статье, есть несколько вещей, которые нужно знать, прежде чем делать инвестиции; в противном случае вы можете лишиться многих преимуществ, которые дает литиевая батарея. Как всегда, проконсультируйтесь с инструкциями производителя, прилагаемыми к вашей батарее, если у вас все еще есть какие-либо вопросы или проблемы.

Заделок на улице Юта в дыре в камнях.

Как это:

Нравится Загрузка …

Зарядка литий-ионных аккумуляторов непосредственно от высоковольтных автомобильных и промышленных источников с помощью автономного зарядного устройства в DFN

размером 3 мм × 3 мм

Рост рынка портативной электроники в немалой степени связан с продолжающейся эволюцией емкости аккумуляторов.Для многих портативных устройств перезаряжаемые литий-ионные батареи являются предпочтительным источником питания из-за их высокой плотности энергии, легкого веса, низкого внутреннего сопротивления и быстрой зарядки. Однако для безопасной и эффективной зарядки этих аккумуляторов требуется относительно сложная система зарядки.

Еще одна проблема, с которой сталкиваются разработчики зарядных устройств, заключается в том, как работать с источниками относительно высокого напряжения, например, в промышленных и автомобильных приложениях. В этих условиях напряжения питания системы превышают входные диапазоны большинства микросхем зарядного устройства, поэтому требуется понижающий преобразователь постоянного тока в постоянный для обеспечения местного низкого напряжения питания микросхемы зарядного устройства.Автономное монолитное коммутируемое зарядное устройство для аккумуляторов LT3650 не требует этого дополнительного преобразователя постоянного тока в постоянный. Он напрямую принимает входное напряжение до 40 В и обеспечивает ток заряда до 2 А. Он также включает в себя множество расширенных функций, которые обеспечивают безопасную зарядку аккумулятора и расширяют область его применения.

Рис. 1. Автономное зарядное устройство LT3650 компактно и эффективно.

LT3650 включает в себя функции, которые минимизируют общий размер решения, требуя всего лишь нескольких внешних компонентов для завершения цепи зарядного устройства.Высокая частота переключения 1 МГц позволяет использовать небольшие катушки индуктивности, а ИС размещена внутри крошечного 12-контактного корпуса DFN размером 3 мм × 3 мм. Микросхема имеет встроенную защиту от обратного тока, которая блокирует прохождение тока от аккумулятора обратно к входному источнику питания, если этот источник питания отключен или разряжен на землю, поэтому одноэлементное зарядное устройство LT3650 не требует внешнего блокирующего диода на входном источнике питания. .

Литий-ионный аккумулятор требует системы зарядки постоянного тока / постоянного напряжения (CC / CV). Литий-ионный аккумулятор изначально заряжается постоянным током, обычно между 0.5C и 1C, где C — емкость аккумулятора в ампер-часах. По мере зарядки напряжение аккумулятора увеличивается до тех пор, пока не приблизится к постоянному напряжению при полной зарядке. Затем зарядное устройство переходит в режим постоянного напряжения, поскольку зарядный ток медленно уменьшается. LT3650-4.1 и LT3650-4.2 предназначены для зарядки одноэлементных литий-ионных аккумуляторов до постоянного напряжения 4,1 В и 4,2 В соответственно. LT3650-8.2 и LT3650-8.4 предназначены для зарядки двухэлементных батарейных блоков до постоянного напряжения 8,2 В и 8,4 В.

Когда зарядный ток падает ниже одной десятой максимального постоянного тока заряда, или 0,1 ° C, аккумулятор считается заряженным, и цикл зарядки прекращается. Зарядное устройство должно быть полностью отключено после завершения зарядки, поскольку неопределенная непрерывная зарядка литий-ионных элементов даже при минимальных токах может вызвать повреждение аккумулятора и снизить стабильность аккумулятора. Зарядное устройство может подзарядить аккумулятор, продолжая работать, когда ток падает ниже порогового значения тока заряда 0,1 ° C, чтобы полностью использовать емкость аккумулятора, но в таких случаях используется резервный таймер для отключения зарядного устройства после контролируемого периода времени. время.Большинство литий-ионных аккумуляторов полностью заряжаются за три часа.

LT3650 отвечает всем требованиям зарядки литий-ионных аккумуляторов. Микросхема обеспечивает зарядную характеристику CC / CV, автоматически меняющуюся при изменении требований к батарее во время цикла зарядки. Во время работы на постоянном токе максимальный ток заряда, подаваемый на батарею, программируется через измерительный резистор до максимум 2А. Максимальный ток заряда также можно отрегулировать с помощью контакта RNG / SS. Зарядное устройство переходит в режим работы с постоянным напряжением, когда аккумулятор приближается к постоянному напряжению полного заряда.Мощность передается через внутренний элемент переключателя NPN, управляемый усиленным приводом для максимального повышения эффективности. Прецизионный порог вывода SHDN позволяет включать точные функции UVLO с помощью простого резистивного делителя.

Зарядное устройство LT3650 может быть сконфигурировано для завершения цикла зарядки аккумулятора одним из двух методов: оно может использовать обнаружение низкого зарядного тока (C / 10), активируемое путем подключения контакта ТАЙМЕРА к земле, или отключение в зависимости от безопасности на плате. таймер, включаемый подключением конденсатора к выводу TIMER.После завершения новый цикл зарядки автоматически возобновляется, если напряжение батареи упадет до 97,5% от напряжения холостого хода.

Когда выбран режим завершения C / 10, LT3650 завершает цикл зарядки, когда выходной ток упадет до 1/10 запрограммированного максимума. Например, в зарядном устройстве на 2 А цикл зарядки заканчивается, когда ток заряда аккумулятора падает до 200 мА.

Завершение таймера или дозаправка включается, когда конденсатор подключен к выводу ТАЙМЕРА.Емкость конденсатора устанавливает продолжительность таймера безопасности — 0,68 мкФ соответствует 3-часовому циклу. Когда реализовано завершение таймера, зарядное устройство продолжает работать в режиме постоянного напряжения, когда токи заряда падают ниже C / 10, позволяя происходить дополнительной слаботочной зарядке, пока не истечет цикл таймера, что позволяет максимально использовать емкость батареи. Во время дополнительной зарядки контакты состояния CHRG и FAULT сообщают «заряд завершен». В конце цикла таймера LT3650 завершает цикл зарядки.

После завершения цикла зарядки LT3650 переходит в режим ожидания, в котором ИС потребляет 85 мкА из входного источника и менее 1 мкА из аккумулятора. Оба контакта CHRG и FAULT имеют высокий импеданс в режиме ожидания. Если напряжение аккумулятора упадет до 97,5% от напряжения холостого хода, LT3650 автоматически перезапустится и инициирует новый цикл зарядки.

На рис. 2 показано базовое зарядное устройство для одноэлементной литий-ионной батареи 2 А, которое работает от входного напряжения от 7,5 В до 32 В. Зарядка приостанавливается, если входное напряжение питания превышает 32 В, но ИС может выдерживать входные напряжения до 40 В без повреждений.Максимальный ток заряда 2 А соответствует 100 мВ на внешнем измерительном резисторе 0,05 Ом. В этой базовой конструкции не используются контакты состояния, мониторинг температуры батареи или функции таймера безопасности. Цикл зарядки аккумулятора заканчивается, когда напряжение аккумулятора приближается к 4,2 В, а ток заряда падает до 200 мА. Новый цикл зарядки запускается автоматически, когда напряжение батареи падает до 4,1 В.

Рис. 2. Зарядное устройство для одноэлементной литий-ионной батареи на 2 А, сконфигурированное для прекращения зарядки C / 10.

Литий-ионные аккумуляторы

могут получить необратимые повреждения при глубоком разряде, поэтому при зарядке таких аккумуляторов необходимо соблюдать осторожность. Слабый зарядный ток с предварительной подготовкой рекомендуется для активации любой схемы безопасности в аккумуляторной батарее и для повторного включения глубоко разряженных элементов с последующим полным циклом зарядки. Однако, если аккумулятор поврежден в результате чрезмерной разрядки, аккумулятор не следует заряжать. Глубоко разряженные элементы могут образовывать медные шунты, которые создают резистивные короткие замыкания, и зарядка такой поврежденной батареи может вызвать опасные условия из-за чрезмерного тепловыделения.При обнаружении глубоко разряженной батареи зарядное устройство должно быть достаточно интеллектуальным, чтобы определить, подверглась ли батарея повреждению вследствие глубокого разряда, и избежать начала полного цикла зарядки такой поврежденной батареи.

Рисунок 3. Зависимость тока заряда аккумулятора от напряжения на контакте BAT для зарядного устройства, показанного на рисунке 2.

LT3650 использует автоматический режим предварительной подготовки, который плавно инициирует цикл зарядки глубоко разряженной батареи. Если напряжение аккумулятора ниже порога предварительного условия в 70% от напряжения холостого хода, максимальный ток заряда снижается до 15% от запрограммированного максимума (0.15C) до тех пор, пока напряжение аккумулятора не превысит пороговое значение предварительного условия.

Если аккумулятор не реагирует на ток предварительного условия и напряжение аккумулятора не превышает пороговое значение предварительного условия, цикл полной зарядки не запускается.

Рисунок 4. Зависимость эффективности преобразования мощности от выходного тока зарядного устройства (I _BAT) для зарядного устройства, показанного на рисунке 2.

Если для прерывания используется таймер безопасности, LT3650 также позволяет обнаруживать повреждения при глубокой разрядке и включает ошибку обнаружения «плохой батареи».Если напряжение аккумулятора остается ниже порога предварительного условия в течение 1/8 времени цикла зарядки (обычно 22,5 минуты), зарядное устройство приостанавливает цикл зарядки и сигнализирует неисправность «плохой аккумулятор» на контактах состояния. LT3650 поддерживает это состояние неисправности в течение неопределенного времени, но автоматически сбрасывается и начинает новый цикл зарядки, если поврежденный аккумулятор удален и подключен другой аккумулятор.

Литий-ионные аккумуляторы

имеют относительно узкий температурный диапазон, в котором их можно безопасно заряжать.LT3650 имеет возможность контролировать температуру аккумулятора и приостанавливает зарядку, если температура выходит за пределы безопасного диапазона зарядки.

Защита от понижения / перегрева активируется путем подключения термистора NTC 10 кОм (B = 3380) от контакта NTC микросхемы к земле. Этот термистор должен находиться в непосредственной близости от батареи и обычно размещается в батарейном отсеке. Эта функция приостанавливает цикл зарядки, если температура термистора выше 40 ° C или ниже 0 ° C.Гистерезис, соответствующий 5 ° C на обоих порогах, предотвращает сбой режима. Оба вывода состояния CHRG и FAULT опускаются на низкий уровень во время сбоя температуры, сигнализируя о том, что цикл зарядки приостановлен. Если таймер безопасности используется для завершения, таймер приостанавливается на время сбоя температуры, поэтому батарея получает полный цикл зарядки, даже если этот цикл прерывается из-за того, что батарея выходит за пределы допустимого диапазона температур.

Состояние зарядного устройства LT3650 передается через состояние двух контактов: CHRG и FAULT.Эти выводы состояния являются выводами с открытым коллектором и сообщают о рабочем состоянии и состоянии неисправности зарядного устройства. Зарядка CC / CV отображается, когда токи заряда превышают 1/10 запрограммированного максимального тока заряда. Контакты состояния также сообщают о неисправности батареи и неисправности температуры батареи. В таблице 1 показана матрица неисправностей для этих двух выводов.

Рисунок 5. Визуальное отображение состояния зарядного устройства легко реализуется с помощью светодиодов.

Таблица 1. Состояние вывода состояния и соответствующие рабочие состояния

CHRG	НЕИСПРАВНОСТЬ	Состояние зарядного устройства
Высокое сопротивление	Высокое сопротивление	Режим ожидания / Выключение / Дозаправка
Низкая	Высокое сопротивление	CV / CC Зарядка (> C / 10)
Высокое сопротивление	Низкий	Обнаружена неисправная батарея
Низкая	Низкий	Температурная ошибка

Выходы состояния могут использоваться в качестве цифровых сигналов состояния в технологических или управляемых системах и / или подключаться для подачи тока через светодиод для визуального отображения состояния.Контакты состояния могут принимать токи до 10 мА и работать с напряжениями до 40 В, поэтому визуальное отображение может быть реализовано путем простого подключения светодиода и последовательного резистора к V _IN .

Максимальный ток заряда устанавливается с помощью внешнего измерительного резистора, помещенного между выводами BAT и SENSE LT3650. Максимальный зарядный ток на этом резисторе соответствует 100 мВ. LT3650 поддерживает максимальные токи заряда до 2 А, что соответствует чувствительному резистору 0,05 Ом.

LT3650 имеет два управляющих контакта, которые позволяют снизить запрограммированный максимальный ток заряда.Напряжение на контакте RNG / SS напрямую влияет на максимальный ток заряда, так что максимальное допустимое напряжение на измерительном резисторе составляет 1/10 напряжения на RNG / SS для RNG / SS <1 В. Этот вывод обеспечивает постоянную величину 50 мкА, поэтому напряжение на выводе можно запрограммировать, просто подключив резистор между выводом и землей. Конденсатор, подключенный к этому выводу, генерирует линейное нарастание напряжения при запуске, создавая функцию плавного пуска. Напряжение на контакте может быть принудительно подано извне для прямого управления током заряда.

IC включает в себя функцию управления PowerPath ^™ , активируемую через вывод CLP, которая снижает ток заряда батареи, если нагрузка на контролируемый входной источник питания становится чрезмерной.Вывод CLP может быть настроен для реализации функции ограничения входного тока для систем с несколькими нагрузками, которые совместно используют питание LT3650 V _IN . LT3650 снижает максимальный ток заряда батареи, если напряжение на выводе CLP превышает напряжение на V _IN на 50 мВ. Полный ток нагрузки на входе источника питания можно контролировать, подключив измерительный резистор от вывода CLP к V _IN и подключив любые внешние нагрузки к выводу V _IN . LT3650 управляет максимальным выходным током зарядного устройства, таким образом, чтобы на сенсорном резисторе CLP поддерживалось 50 мВ.

Рисунок 6. R _CLP устанавливает предел входного тока питания.

На рис. 7 показано зарядное устройство, в котором реализованы многие уникальные особенности LT3650. Это зарядное устройство включает в себя полную зарядку с 3-часовым резервным таймером безопасности и напрямую принимает входное напряжение от 12 В до 40 В (максимальное рабочее 32 В). В этом зарядном устройстве используется стабилитрон 9,1 В для смещения входного напряжения, включая функцию блокировки при пониженном напряжении для V _IN <10 В.

Рисунок 7.Одноэлементное зарядное устройство Li-Ion 2A с трехчасовым таймером безопасности, светодиодными индикаторами состояния, датчиком температуры, обратным током заряда при низком входном напряжении и ограничением входного тока питания.

Определение температуры аккумуляторной батареи активируется путем подключения термистора NTC к контакту NTC. Зарядка приостанавливается, если температура аккумулятора не находится в диапазоне от 0 ° C до 40 ° C. В зарядном устройстве используется резистивный делитель для модуляции напряжения на ГСЧ / SS, что снижает максимальный ток заряда батареи, если напряжение V _IN ниже 20 В, что полезно для источников входного сигнала с ограничением по току, таких как настенные адаптеры.Конденсатор на выводе RNG / SS обеспечивает функцию плавного пуска. Поддерживается вторичная системная нагрузка, при этом входной источник питания защищен функцией ограничения входного тока, включенной путем подключения входного источника питания к выводу CLP через чувствительный резистор 0,05 Ом. Максимальный ток заряда автоматически снижается, чтобы общий входной ток питания не превышал предел в 1 А, установленный измерительным резистором.

Рисунок 8. Максимальный входной ток зарядного устройства (I _IN ) и максимальный выходной ток (I _{OUT (MAX} )) в сравнении с V _IN для зарядного устройства, показанного на рисунке 7.Снижение зарядного тока для V _IN <20 В поддерживает входной ток питания зарядного устройства ниже 0,5 А.

Рисунок 9. Максимальный входной ток зарядного устройства, ток нагрузки системы и общий входной ток питания для зарядного устройства, показанного на рисунке 7, для V _IN = 24V. Выходной ток зарядного устройства уменьшен для поддержания максимального входного тока питания 1 А, что соответствует 50 мВ на резисторе 0,05 Ом, подключенном между контактами CLP и V _IN LT3650.

LT3650 представляет собой универсальную и простую в использовании платформу для широкого спектра эффективных зарядных устройств для литий-ионных аккумуляторов. Низкое рассеивание мощности делает практичным непрерывную зарядку до 2 А, получая питание напрямую от входных источников до 32 В без необходимости в промежуточном преобразователе постоянного тока в постоянный. Компактный размер ИС в сочетании со скромными требованиями к внешним компонентам позволяет создавать экономичные, экономичные и многофункциональные зарядные устройства для литий-ионных аккумуляторов.

Руководство по уходу за литий-ионными аккумуляторами

— Часть четвертая

Литий-ионные аккумуляторы — самые распространенные аккумуляторы в бытовой электронике.Они используются во всем: от сотовых телефонов до электроинструментов и электромобилей и т. Д. Однако у них есть четко определенные характеристики, которые вызывают их износ, и понимание этих характеристик может помочь вам удвоить — или более — срок службы ваших батарей. Это особенно полезно для продуктов, в которых нет сменных батарей.

Износ батареи — это потеря емкости и / или повышенное внутреннее сопротивление. Последнее не является хорошо известной концепцией, но со временем аккумулятор может выдавать меньшую силу тока по мере старения аккумулятора, и в конечном итоге аккумулятор не может вырабатывать мощность достаточно быстро, чтобы вообще работать с устройством, даже если аккумулятор не разряжен.

Применяются стандартные заявления об отказе от ответственности, все рекомендации носят исключительно информационный характер, CleanTechnica не несет ответственности за любой ущерб, вызванный неточной информацией или выполнением любых предоставленных рекомендаций. Кроме того, новая технология может изменить обсуждаемые характеристики, сделав их менее или более актуальными в будущем или даже сделав их устаревшими.

---

Литий-ионные батареи Возраст от следующих факторов:

• Время — Часть первая
• Циклы — Часть первая
• Температура хранения / эксплуатации — Часть вторая
• Зарядка — часть вторая
• Выгрузка — часть третья
• Глубина заряда — В этой статье
• Время, проведенное почти при полном / пустом — Часть четвертая (готовится к выпуску)
• Глубина разряда — Часть пятая (готовится к выпуску)
• End Of Life — Part Five (готовится к выпуску)
• Резюме — Часть шестая (готовится к выпуску)

Глубина заряда

В отличие от большинства других типов аккумуляторов (особенно свинцово-кислотных), литий-ионные аккумуляторы не любят хранить с высоким уровнем заряда.Зарядка и последующее хранение более 80% ускоряет потерю емкости. Большинство электромобилей позволяют вам выбрать процент для оплаты через программное обеспечение. Выберите 75-80%, если это поможет вам в течение дня / недели. Зарядка выше 80% не является большой проблемой, если вы собираетесь быстро разряжать ее. Если у вас запланирован долгий день вождения, то установка программного обеспечения на полную зарядку к утру (не оставлять автомобиль на полную ночь) и довольно быстрое вождение до тех пор, пока уровень заряда не опустится ниже 80%, не вызовет значительного дополнительного износа ваших аккумуляторов.Как правило, время хранения выше 75-80% вызывает большую часть сверхвысокого износа заряда.

Илон Маск сказал, что 90% подходит для химического состава батареи Model 3 того времени, но не предоставил никаких данных.

Многие люди подключают свой мобильный телефон к сети перед сном и просыпаются с полностью заряженным телефоном. Большинство зарядных устройств для телефонов полностью заряжают устройство за 1-3 часа, а затем оно работает до 8 часов или более при полной зарядке. Это одна из основных причин, по которой аккумулятор телефона разряжается через год или два — он потратил более 1/3 своего срока службы на 100% заряда.Есть несколько способов обойти эту проблему. Один из них — зарядить до 80%, а затем отключить от зарядного устройства. Таким образом, он не тратит время на 100%. А еще лучше зарядите его утром (чтобы на 80% не потратил ночь). Подключите его после того, как проснетесь, и к тому времени, когда вы будете готовы уйти на работу (или WFH), он должен быть заряжен в соответствии с тем процентом, к которому вы стремитесь. Это позволяет батарее проводить гораздо больше времени при более низком уровне заряда.

Программное обеспечение

, такое как Accubattery (для Android), может издавать звуковой сигнал при достижении выбранного уровня заряда (например, 80% или другого выбранного вами).Он также измеряет текущую емкость аккумулятора и потерю емкости. Может быть приложение, эквивалентное iDevice. Некоторые iDevices измеряют оставшуюся полную емкость аккумулятора и сообщают об этом где-нибудь в настройках. Однако они обычно не имеют встроенной функции звукового сигнала / отключения 80% заряда. Если вы можете прожить день при 80% заряда, то все готово. Если вы ожидаете долгий день (или у вас есть дни интенсивного использования телефона каждый день), когда вы не можете заранее подключиться к розетке, вы можете зарядить до 80%, при этом достаточно быстро опустив ее ниже 80%, что минимизирует время, затрачиваемое на высокую мощность. плата.Также подумайте о USB Powerbank — устройства, которые могут полностью заряжать телефон, в наши дни довольно дешевы, хотя имейте в виду, что с ними также будет возникать проблема полного износа при зарядке, но они достаточно дешевы, чтобы заменять их чаще, чем ваш телефон.

Некоторые телефоны (например, некоторые модели Samsung) имеют возможность выбора максимального процента заряда. Они могут быть не идеальными (например, 85%), но это еще один доступный вариант.

Для устройств, отличных от телефона / электромобилей, если у них есть счетчик заряда, вы можете воспользоваться им.Некоторые устройства работают, а некоторые нет. Также у некоторых есть приблизительный индикатор заряда, например, пять лампочек, указывающих, насколько он заряжен. Но трудно понять, где находится порог — например, 4 из 5 источников света могут означать от 50% до 90%. Вы можете попытаться выяснить это, определив время полной зарядки до пустого времени работы, затем разделив полученное значение на 5 и посмотрев, погаснет ли первый индикатор примерно на 1/5 этого времени работы, а затем посмотрев, сколько времени осталось до того, как погаснут 2 индикатора ( или 2/5 времени выполнения). Вы можете быть удивлены, обнаружив, что свет не так точен, как вы думаете.Вы также можете попробовать зарядку по времени: если зарядка из разряда занимает 2 часа (и вы не можете избежать его слива при обычном использовании), вы можете измерить время работы от полного до пустого, попробовать зарядить в течение часа и сравнить время работы и эксперимент. время заряда с пустого примерно до 80%. Отрегулируйте время, пока не получите хорошее значение, и используйте это время для зарядки, используя таймер, установленный на вашем телефоне. 80% времени полной зарядки не будет работать в качестве прокси для 80% заряда, потому что зарядное устройство переключится с постоянного тока на постоянное напряжение, и вы невольно получите более 80% заряда, если попробуете это.Наконец, у некоторых устройств есть измерители заряда, которые не откалиброваны, чтобы показать вам, сколько заряда имеет аккумулятор, но сколько заряда ему нужно для данной задачи. Например, некоторые Powerbank, предназначенные для зарядки автомобильного аккумулятора, откалиброваны так, что он сообщает пользователю, сколько заряда осталось на зарядку (а не то, что осталось в аккумуляторе). Например, у него может остаться 90% заряда, но заявлено 60%, поскольку в нем 60% от того, что было разработано для использования в автомобильном аккумуляторе. Это королевская головная боль для определения заряда хранилища и может вызвать преждевременный сбой, если вы думаете, что храните аккумулятор правильно, но на самом деле это не так.Также некоторые нечеткие индикаторы заряда не учитывают паразитный / саморазряд (см. Часть 3), поэтому уровень заряда может быть ниже указанного, из-за чего аккумулятор выглядит более изношенным, чем есть на самом деле.

Ноутбуки часто очень сильно расходуют батареи (в результате они быстро изнашиваются). Они заряжаются до 100% и поддерживают этот заряд, они заряжают батареи очень быстро и часто подвергают батареи воздействию высоких температур.

Если в устройстве есть съемный аккумулятор, вы также можете попробовать с помощью мультиметра определить текущий уровень заряда.Это может быть намного точнее, чем полагаться на их встроенные датчики. Вам нужно будет узнать, сколько батарей у него последовательно, а затем разделить заряженное напряжение на это число, чтобы определить, насколько заряжены батареи. Часто вы можете найти в Google, какие элементы он использует, а затем попытаться найти в Google кривую напряжения / заряда в процентах. Или обратитесь к производителю и спросите, какая модель / марка ячеек входит в состав продукта, если он использует стандартные ячейки (14500, 18650, 21700, 26650 и т. Д.). В целом 3,95-4В заряжены на 80%, но это не абсолют.Если вы можете определить, какое напряжение соответствует 80% заряда, вы можете использовать зарядное устройство для зарядки только до этого напряжения. Вы почувствуете, сколько времени нужно, чтобы достичь этого напряжения, если ваше устройство использует довольно регулярный рабочий цикл.

Для таких предметов, как электроинструменты и садовое оборудование, которые не используются в течение длительного времени (или зимой), вы должны попытаться зарядить до 50-60%, а затем хранить их в помещении в прохладном месте. Подвал подойдет, потому что здесь часто прохладнее, чем в жилых помещениях, но не замерзает.40% — идеальное напряжение заряда для хранения, но многие устройства имеют саморазряд, о котором говорится в характеристиках разряда (см. Часть 2), поэтому вам нужна дополнительная мощность, чтобы учесть его. В идеале вы должны проверить уровень заряда через месяц и еще раз через 2-3 месяца, чтобы определить скорость его саморазряда и убедиться, что аккумулятор не разряжается, прежде чем вы снова начнете его использовать.

Следите за обновлениями, чтобы узнать о Части пятой, глубине разряда, прочей информации о батарее и окончании срока службы

---

Краткое изложение терминологии, используемой в мире батарей:

Алгоритм зарядки = аккумулятор заряжается при постоянном токе , , затем почти полностью заряжен (обычно более 80%), зарядное устройство переключается на постоянное напряжение . Скорость зарядки снижается, пока аккумулятор не зарядится на 100%. Многие электромобили модифицируют этот алгоритм.

C = Емкость аккумулятора

• Выходная мощность батареи измеряется в 1 / C. 1С означает, что батарея разряжена за один час, 2С означает 30 минут (1/2 часа), 3С означает разрядку через 20 минут (1/3 часа) и т. Д.
• Заряд также можно измерить в градусах Цельсия, 1С означает зарядку за 1 час, 0,5С зарядка за 2 часа, 2С зарядка за 30 минут и т. Д.
  Скорость заряда обычно не линейна, батарея обычно заряжается быстрее, пока не достигнет стадии постоянного напряжения.

Серия

= Несколько батарей, соединенных в цепь, чтобы увеличить общее напряжение батареи.

Параллельно = Несколько батарей подключены бок о бок для увеличения силы тока вместо напряжения.

(x) S (x) P конфигурация = объясняет, как подключены несколько батарей. 4S2P, например, означает 8 ячеек, четыре в ряду и два параллельных ряда

Вольт (В) = электрический потенциал. Розетки измеряются в вольтах.

Ампер (А) = Количество кулонов электронов, переносящих эти вольт.

Вт (Вт) = Вольт x Ампер. Энергия / Энергопотребление часто измеряется в ваттах. Киловатт — это 1000 ватт. кВтч — это киловатты в час.

Энергия измеряется в Джоулях и может быть преобразована в Вт / секунду, если у вас есть компонент времени.

Мощность = Энергия с течением времени. Обычно измеряется в ваттах. Один Джоуль в секунду составляет 1 ватт. То же количество джоулей или ватт за половину времени — это удвоенная мощность.

Номинальное напряжение = Напряжение, используемое для расчета ватт батареи.