Зарядка литиевых аккумуляторов правила: 5 практических советов по эксплуатации литий-ионных аккумуляторов / Хабр

Содержание

5 практических советов по эксплуатации литий-ионных аккумуляторов / Хабр

Литий-ионные аккумуляторы не столь «привередливы», как их никель-металл-гидридные собратья, но все равно требуют определенного ухода. Придерживаясь

пяти простых правил

, можно не только продлить жизненный цикл литий-ионных аккумуляторных батарей, но и повысить время работы мобильных устройств без подзарядки.

Не допускайте полного разряда. У литий-ионных аккумуляторов отсутствует так называемый эффект памяти, поэтому их можно и, более того, нужно заряжать, не дожидаясь разрядки до нуля. Многие производители рассчитывают срок жизни литий-ионного аккумулятора количеством циклов полного разряда (до 0%). Для качественных аккумуляторов это 400-600 циклов. Чтобы увеличить срок службы вашего литий-ионного аккумулятора, чаще заряжаете свой телефон. Оптимально, как только показатель заряда батареи опустится ниже отметки 10-20 процентов, можете ставить телефон на зарядку. Это увеличит количество циклов разряда до 1000-1100.


Данный процесс специалисты описывают таким показателем как Глубина Разряда (Depth Of Discharge). Если ваш телефон разряжен до 20%, то Глубина Разряда составляет 80%. В нижеприведенной таблице показана зависимость количества циклов разряда литий-ионного аккумулятора от Глубины Разряда:

Разряжайте раз в 3 месяца. Полный заряд на протяжении длительного времени также же вреден для литий-ионных аккумуляторов, как и постоянная разрядка до нуля.
Из-за крайне нестабильного процесса заряда (мы часто заряжаем телефон как придется, и где получится, от USB, от розетки, от внешнего аккумулятора и тд.) специалисты рекомендуют раз в 3 месяца полностью разряжать аккумулятор и после этот заряжать до 100% и подержать на зарядке 8-12 часов. Это помогает сбросить так называемый верхний и нижний флаги заряда аккумулятора. Более подробно об этом можно прочитать здесь.

Храните частично заряженными. Оптимальным состоянием для длительного хранения литий-ионного аккумулятора является уровень заряда от 30 до 50 процентов при температуре 15°C. Если же оставить батарею полностью заряженной, со временем ее емкость существенно снизится. А вот аккумулятор, который долгое время пылился на полке разряженным до нуля, скорее всего, уже не жилец – пора отправлять его на утилизацию.

В нижеприведенной таблице показано сколько остается емкости в литий-ионном аккумуляторе в зависимости от температуры хранения и уровня заряда при хранении в течение 1 года.

Используйте оригинальное зарядное устройство. Мало кто знает, что зарядное устройство в большинстве случаев встроено непосредственно внутрь мобильных устройств, а внешний сетевой адаптер лишь понижает напряжение и выпрямляет ток бытовой электросети, то есть напрямую на батарею не воздействует. Некоторые гаджеты, например цифровые фотокамеры, лишены встроенного зарядного устройства, и поэтому их литий-ионные аккумуляторы вставляют во внешний «зарядник». Вот тут-то использование внешнего зарядного устройства сомнительного качества вместо оригинального может негативно сказаться на работоспособности батареи.

Не допускайте перегрева. Ну а злейшим врагом литий-ионных аккумуляторов является высокая температура – перегрева они напрочь не переносят. Поэтому не допускайте попадания на мобильные устройства прямых солнечных лучей, а также не оставляйте их в непосредственной близости от источников тепла, например электрообогревателей. Максимально допустимые температуры, при которых возможно использование литий-ионных аккумуляторов:

от –40°C до +50°C

Также, вы можете посмотреть Часто Задаваемые Вопросы по аккумуляторам на нашем сайте.

Li-ion аккумулятор: как правильно заряжать

Свыше 80% портативной электротехники работает от литий-ионных аккумуляторов. Они просты, надежны и долговечны, если знать их особенности и как правильно заряжать li-ion батареи. 

Конструкция литий-ионной АКБ – аккумуляторная банка, которая объединена с платой защиты. Для мощных аккумуляторов используется система из нескольких блоков с платами защиты, объединенная балансиром, который выравнивает уровень заряда для равномерной работы всех элементов.

Используемые здесь технологии отличаются от предыдущих. Поэтому ответом на вопрос, как заряжать новый литий-ионный аккумулятор, будет – как обычно, он не требует особых манипуляций.

Это интересно: Как правильно заряжать аккумуляторные батарейки

Этот тип элементов питания очень требователен к процессу зарядки. Так, максимально допустимое напряжение равняется 4,2 В с допуском всего 0,05 В. Плата защиты отвечает именно за то, чтобы показатели аккумулятора оставались в пределах нормы. Мы собрали самые важные советы, с помощью которых вы разберетесь, как правильно заряжать литий-ионный аккумулятор. Они достаточно простые в исполнении, но при этом действенные.

Как заряжать li-ion аккумулятор: главные правила

Чтобы ваш литий-ионный аккумулятор работал как можно дольше, воспользуйтесь простыми рекомендациями.

Используйте оригинальное зарядное устройство

Первое, на что обращать основное внимание – это необходимость пользоваться только оригинальным зарядным устройством. Это в меньшей степени актуально для смартфонов, поскольку во многих моделях ЗУ уже встроено в телефон, а сетевой адаптер только подает ток расчетных параметров. Тем не менее использование оригинального адаптера помогает сохранять оптимальные условия эксплуатации для АКБ.

Иначе дело обстоит с техникой, где нет встроенных ЗУ, к примеру, с фотокамерами. Здесь использование зарядного устройства, предусмотренного и рекомендованного производителем, крайне важно. Только так можно добиться правильной зарядки элемента. Даже если вы подберете зарядник, аналогичный по параметрам, можете сильно навредить аккумулятору из-за случайного перезаряда.

Не разряжайте аккумулятор полностью

Интересная особенность в вопросе, как заряжать li-ion аккумулятор, состоит в том, что у них отсутствует «эффект памяти», зато очень чувствительная к повреждениям химическая система. Особенно это касается разрядки. Производители гаджетов рекомендуют ставить их заряжаться, когда индикатор батареи показывает 10-20%.

Таким нехитрым способом вы существенно продлеваете ее срок жизни: с 400-600 полных циклов до 800-1000.

Это правило в большей мере относится к незащищенным моделям аккумуляторов, но также достаточно эффективно работает в случае наличия защиты. Защитная плата обычно держит напряжение в пределах 2,4 В. Однако, если девайс разрядился до минимального значения, а потом в силу обстоятельств долгое время был без зарядки, риск повреждения АКБ многократно увеличивается. Следующее правило частично пересекается с текущим. 

Если нужно длительное хранение, оставляйте аккумулятор заряженным на 40-50%

Здесь логика простая и связана с особенностями технологии. Так, если вы оставляете полностью заряженную батарею на долгое бездействие, то есть риск, что спустя некоторое время она утратит часть емкости. 

С другой стороны, полностью или почти разряженный аккумулятор также нельзя класть на хранение. Это уже грозит его переразрядом и «смертью», причем навсегда. Оптимальный ответ на вопрос, как заряжать литий-ионный аккумулятор для долгого хранения – до 50%, не больше и не меньше.

Не допускайте перегрева и переохлаждения

Li-ion батареи достаточно неприхотливы, чтобы выживать при температурах от -30°C до +40°С. При этом они достаточно чувствительны к значительным перепадам температур. Если вы будете долго держать аккумулятор на холоде, время его работы очень сокращается. К примеру, каждый владелец смартфона зимой замечал, когда на улице устройство начинает разряжаться вдвое-втрое быстрее обычного. Передержка АКБ на холоде может разрушить его структуру.

Не менее страшен перегрев. Во-первых, нагревание батареи свыше 60°С просто грозит ее повреждением. Во-вторых, если вы зарядили устройство в нормальных условиях, а потом аккумулятор попал в условия высокой температуры (от солнечных лучей, нагревательного прибора рядом и т.д.), то может быть переразряд со всеми вытекающими последствиями.

Как заряжать литий ионные аккмуляторы?

Как заряжать литий ионный аккумулятор, чтобы значительно продлить срок его службы и добиться длительной эффективной работы? Соблюдение простых правил эксплуатации, рекомендованных производителем, позволит продлить срок жизни батареи питания и избежать больших затрат на дорогостоящую покупку. Принцип работы литий-ионных батарей отличается от никель-кадмиевых и других устройств, поэтому и требования к циклам заряда и разряда будут совсем другими.

Основные правила зарядки аккумуляторов

Одна из главных особенностей: литий-ионные аккумуляторы не требуется полностью заряжать и разряжать. В отличие от никель-кадмиевых элементов питания, такие батареи не имеют эффекта памяти, следовательно при неполной зарядке их емкость не уменьшается, и продолжительность автономной работы не сокращается. Более того, полная разрядка приводит к сокращению срока работы аккумулятора, продолжать использовать ноутбук нежелательно уже при 20%-ной отметке.

Можно перечислить несколько основных правил правильной зарядки и эксплуатации литий-ионных аккумуляторов:

  • Нельзя хранить долгое время разряженную батарею. Если разряженный аккумулятор пролежал на полке несколько месяцев, его можно выбрасывать: зарядить его заново уже не получится. Это одна из самых распространенных причин, по которым литий-ионные батареи полностью выходят из строя.
  • Нежелательно постоянно поддерживать аккумулятор на зарядке во время работы ноутбука. Если он используется в качестве стационарного компьютера дома, на время работы можно вынимать аккумулятор и использовать только сеть от розетки. При этом несколько раз в месяц батарею необходимо подключать для полноценной зарядки и разрядки.
  • Оптимальный уровень заряда для хранения аккумулятора – 30-50%. При таком уровне батарея сама практически не теряет заряд и сохраняет свои свойства в течение длительного времени.
  • Нельзя допускать перегрева и переохлаждения батареи питания. Ее нежелательно оставлять на открытом солнце или вблизи обогревателей, нельзя включать ноутбук на улице при температуре ниже нуля. И то, и другое приводит к ускоренному износу, и скоро придется покупать новый аккумулятор.
Литий-ионные батареи любого типа рекомендуется подзаряжать только оригинальными зарядными устройствами. Это касается как ноутбуков, так и смартфоном или планшетов. Если блок питания вышел из строя, необходимо приобрести новый той же марки и с теми же характеристиками.

Как увеличить срок работы аккумулятора?

Правильно зарядить литий-ионный аккумулятор – значит обеспечить ему длительную автономную работу и долгую работоспособность. Стандартный срок эксплуатации для батарей такого типа составляет от 400 до 600 циклов зарядки и разрядки, однако правильная эксплуатация с соблюдением всех рекомендаций способна увеличить этот показатель до 1000 циклов. Заботиться о батарее питания будет намного проще, если поставить на ноутбук специальные утилиты, позволяющие контролировать уровень зарядки литий-ионного аккумулятора и степень его изношенности, а также своевременно закрывать все ненужные программы.

Для увеличения времени автономной работы необходимо правильно экономить энергию. При временном прекращении работы ноутбук нужно переводить в режим гибернации – это значительная экономия заряда батареи. Также нужно отключать все невостребованные в данный момент функции, закрывать лишние программ и не допускать слишком большого списка автозагрузки. Если батарея все же вышла из строя, не стоит пытаться разбирать ее самостоятельно и пытаться ремонтировать.


Как правильно эксплуатировать литий-ионные аккумуляторы

Как правильно эксплуатировать литий-ионные аккумуляторы

Литий-ионный аккумулятор (Li-ion) — тип электрического аккумулятора, который широко распространён в современной бытовой электронной технике и находит своё применение в качестве источника энергии в электромобилях и накопителях энергии в энергетических системах.

В этой статье под правильной эксплуатацией литий-ионных аккумуляторов мы будем понимать соблюдение таких условий, в которых литий-ионный аккумулятор портативного устройства сможет работать безопасно, прослужит долго, причем функционирование устройства останется полноценным.

Речь пойдет именно о литий-ионных аккумуляторах, поскольку в большинстве современных мобильных гаджетов: в планшетах, в ноутбуках, в смартфонах и т. д. — установлены именно литиевые аккумуляторы. И если раньше можно было часто встретить никель-металл-гидридные, никель-кадмиевые, то сегодня массово применяются литиевые.

При правильной эксплуатации литий-ионный аккумулятор прослужит в 10-15 раз дольше, нежели при использовании как попало, что и будет раскрыто далее по тексту. Здесь будут приведены рекомендации для пользователей, соблюдение которых поможет сохранить литиевый аккумулятор эффективным и емким на протяжении всего периода пользования портативным устройством, пока не придет время и решение приобрести новое на замену старому.

Часто аккумулятор смартфона вздувается, нередко деформируя и корпус. Вздутие — симптом накопления газов, продуктов реакций протекающих внутри аккумулятора при неправильной его эксплуатации, приводящего к повышению давления на корпус изнутри.

Если вовремя не заменить вздувшийся аккумулятор, он в какой-то момент полностью разрушится или в худшем случае взорвется. Но самое интересное в этой истории со смартфоном то, что описанную проблему легко можно предупредить и предотвратить, соблюдая простые правила эксплуатации устройства с литий-ионным аккумулятором, и тогда ресурс аккумулятора сохранится максимально долго.

Не допускайте перегрева

Лишнее тепло, по какой бы причине оно не появилось, вредит литий-ионной батарее сильнее всего. Причинами могут стать как внешний источник тепла, так и стрессовые режимы заряда и разряда. Так, если вы оставили смартфон на солнце, например на пляже или в держателе внутри автомобиля, это снизит как способность аккумулятора принимать заряд в процессе зарядки, так и способность удерживать его после.

Лучше всего для сохранения емкости литиевой батареи, если температура ее корпуса не поднимается выше 20°C. Ежели температура поднимется выше 30°C, то способность удержания заряда уже понизится с исходных 100% до 80%.

При нагреве до 45°C способность аккумулятора удерживать заряд ослабнет уже вдвое. Температура в 45°C, кстати, легко достигается, если оставить устройство на солнце или интенсивно использовать энергетически мощные приложения.

То есть, если вы заметили, что устройство или аккумулятор ощутимо разогрелись, перейдите в прохладное место (если причина в температуре окружающей среды) или отключите ненужные приложения и службы, снизьте яркость дисплея, включите энергосберегающий режим — так вам удастся снизить потребляемую устройством мощность, и снизить ток, который течет через аккумулятор — аккумулятор начнет остывать.

Если это не поможет, выключите устройство, выньте батарею (если возможно) и подождите, пока она не охладится или пока не остынет устройство, если конструкция не позволяет извлечь аккумулятор.

Напротив, чрезвычайно холодная батарея, при температуре ниже -4°C, просто не сможет отдавать полную мощность пока не прогреется, лучше если до комнатной температуры.

Но вообще низкие температуры не способны причинить литиевой батарее такой необратимый ущерб, какой причиняют повышенные, поэтому после прогрева до комнатной температуры чрезвычайно холодного аккумулятора, свойства его электролита восстановятся. Выньте холодную батарею из устройства в помещении, или немного согрейте ее в руках, затем вставьте обратно.

Вовремя отключайте зарядное устройство

Если аккумулятор заряжается дольше чем положено, то есть если он остается подключен к источнику зарядного тока даже после того как полностью зарядился, это может убить аккумулятор, сильно понизив его емкость.

Суть в том, что рабочий уровень обычного литиевого аккумулятора не должен для безопасной работы превышать 3,6 вольта, однако зарядные устройства в процессе зарядки подают на клеммы 4,2 вольта. И если зарядное устройство вовремя не отключить (благо, некоторые отключаются автоматически сами), то внутри аккумулятора начнутся вредные реакции. В худшем случае пойдет чрезмерный перегрев, и цепная реакция в электролите не заставит себя долго ждать.

Фирменные оригинальные зарядные устройства (которые идут в комплекте с самим гаджетом от производителя) отличаются высоким качеством, они сами способны снижать зарядный ток, взаимодействуя по правильному алгоритму с аккумулятором и со встроенным в гаджет контроллером.

С оригинальными зарядными устройствами опасность наступления перезаряда минимальна. Но лучше всего для верности сразу отключать заряжаемое устройство от зарядника, как только поступил сигнал (звук, световая индикация или пиктограмма на экране), что аккумулятор полностью заряжен. Не оставляйте очень надолго полностью заряженный смартфон подключенным к зарядному устройству.

Не беспокойтесь, что когда вы отключите смартфон от зарядника, он начнет разряжаться, ведь литиевые аккумуляторы отличаются от других типов аккумуляторов низким уровнем саморазряда. Если даже аккумулятором вообще не пользоваться после зарядки, то спустя сутки после отключения зарядки лишь 5% энергии, но все ровно убудет, а за следующий месяц — еще 2%.

В любом случае нет необходимости оставлять устройство на подзарядке (даже от фирменного зарядного устройства) до последнего момента, лучше отключить сразу, как только на дисплее (или индикатором) показан полный заряд.

Все современные мобильные устройства на литий-ионных аккумуляторах показывают 100% заряда, когда аккумулятор действительно полностью заряжен, нет никакой необходимости держать дольше.

Не допускайте глубокий разряд

Есть разные варианты использования ресурса аккумулятора. Если каждый раз разряжать батарею быстро и полностью, это будет регулярно сопровождаться выделением большого количества тепла, ведь разрядные токи через батарею будут течь немалые, а это разрушительная нагрузка на аккумулятор.

Если же небольшие разрядные циклы будут короткими, пусть даже потом аккумулятор будет дозаряжен, а затем снова разряжен несколькими порциями, ресурс аккумулятора сохранится дольше.

Современные литиевые аккумуляторы нормально выдерживают неполный разряд и дозаряд, не то что самые первые литиевые экземпляры!

И если рассмотреть влияние циклов разряда-заряда на общий жизненный ресурс аккумулятора, то на самом деле три цикла разряда до 66% и дозаряда до 100% принципиально эквивалентны по изнашивающему действию паре циклов разряда до 50% и затем дозаряда до 100%.

Много коротких циклов разряда-заряда не вреднее нескольких более длительных циклов. Вреден интенсивный разряд — он вызывает нагрев и ведет к необратимым процессам, если является глубоким (до 20% и ниже).

Нагрев и высокая токовая нагрузка однозначно снижают общий жизненный ресурс аккумулятора. Каждый глубокий разряд медленно но верно ведет к необратимым разрушениям, поэтому старайтесь вообще избегать глубокого разряда. Если смартфон сам выключился — это признак глубокого разряда — не следует до этого доводить. 20% достаточно для того, чтобы поставить устройство на подзарядку или вставить резервную батарею.

Разряжайте и заряжайте литиевый аккумулятор медленно

Как было сказано выше, интенсивная разрядка и зарядка сопровождаются большими токами через электролит аккумулятора, что и ведет к его перегреву, и следовательно — к разрушительным процессам.

Но даже если стрессовый режим был допущен, и аккумулятор сильно нагрелся, не спешите ставить его на зарядку. Подождите пока он остынет, и только после этого подключайте к зарядному устройству, тогда он сможет нормально и безопасно принимать заряд.

В процессе зарядки аккумулятор тоже не должен перегреваться, если такое происходит, значит через электролит текут слишком большие токи, а это вредно.

Некачественные зарядные устройства грешат так называемой «быстрой зарядкой», как и некоторые индукционные беспроводные зарядники. Такими «быстрыми» зарядными устройствами лучше не пользоваться. Дело в том, что безопасное зарядное устройство обязано реагировать на ток, потребляемый аккумулятором в процессе зарядки, и оперативно менять подаваемое напряжение, если нужно — снижать, когда нужно — повышать.

Если зарядное устройство — это просто трансформатор с выпрямителем, то ваш аккумулятор скорее всего перегреется из-за перенапряжения и постепенно разрушится. Не все «быстрые» зарядники совместимы с литиевыми аккумуляторами.

Самый лучший вариант — оригинальное зарядное устройство от того же производителя, что и у заряжаемого устройства, идеально — зарядник из комплекта. Но если возможности применить оригинальный зарядник нет, то пользуйтесь тем, который дает меньший ток — это спасет аккумулятор от перегрева из-за подачи чрезмерной мощности.

Хорошая альтернатива оригинальному зарядному устройству — USB-порт компьютера. USB 2.0 даст 500mА, USB 3.0 — максимум 900mА. Этого достаточно для безопасной зарядки.

Некоторые из «быстрых» устройств способны вкачивать в батарею по 3-4 ампера, но это разрушительно для батарей небольшой емкости, коими являются аккумуляторы карманных мобильных гаджетов (см. документацию). Небольшой ток от USB – гарантия сохранности литий-ионного аккумулятора.

Имейте при себе резервный аккумулятор

Многие устройства допускают извлечение батареи, поэтому иметь запасной аккумулятор — совсем не проблема. Время работы устройства возрастет вдвое, исключается глубокий разряд (заранее установить резервный аккумулятор, не дожидаясь полного разряда основного), отпадает соблазн использовать вредный «быстрый» зарядник. 20% разряда основного аккумулятора — сигнал к тому чтобы установить резервный.

Если первая батарея сильно нагрелась от интенсивной нагрузки или по причине внешнего нагрева (случайно оставили на солнце) — вставьте запасную, и пока первая будет остывать, вы продолжите пользоваться вашим устройством, сохранив оба аккумулятора невредимыми. Когда тот что нагрелся остынет, его можно будет поставить на дозарядку в оригинальное зарядное устройство (сетевое или автомобильное).

Итак, чтобы литиевый аккумулятор прослужил долго и верно, необходимо:

1. Не допускать разогрева аккумулятора выше 30°C, лучшая температура 20°C.

2. Исключить чрезмерный заряд аккумулятора и перенапряжение на клеммах, оптимально 3,6 В.

3. Избегать глубокого разряда аккумулятора — пусть 20% будет пределом.

4. Не допускать высокие токовые нагрузки во время заряда и разряда (см. документацию), использовать USB.

5. Иметь резервный аккумулятор.

Ранее ЭлектроВести писали, что ученые представили новый катодный материал для металл-ионных батарей. Об этом говорится в работе исследователей из Центра энергетических наук и технологий Сколтеха.

По материалам: electrik.info.

Почему производители смартфонов не рассказывают о правилах подзарядки

Аккумуляторы для смартфонов не могут жить вечно, однако некоторые привычки пользователей значительно укорачивают их срок службы, например, ночная зарядка. В то же время, производители гаджетов не дают специальных рекомендаций по этому поводу. Почему Apple и Google скрывают важную информацию от пользователей и как правильно заряжать свой смартфон — в материале «Газеты.Ru».

Эксперты в сфере мобильной техники давно предупреждают о том, что в снижении продолжительности жизни аккумуляторов внутри смартфонов виноваты сами пользователи, точнее некоторые их привычки. В частности, они говорят о вреде ночной зарядки, когда устройство полночи заряжается, а вторую половину держит заряд в 100%.

Если повторять это действие регулярно, то литий-ионные батареи прослужат пользователю гораздо меньше, утверждает Доминик Шульте, управляющий директор немецкой компании BatterieIngenieure, специализирующейся на технологиях для аккумуляторов.

Дело в том, что литий-ионные аккумуляторы, которые широко распространены в современной бытовой электронике, со временем изнашиваются и имеют ограниченное время службы. Таким образом, со временем, они начинают хуже держать заряд.

Тем не менее, ведущие производители смартфонов не считают это проблемой и никак не предупреждают пользователей о том, что чрезмерная зарядка вредит устройству, заявляет Шульте.

Он задал вопрос нескольким вендорам о том, что они думают о ночной зарядке и сохранению 100% заряда в течение долгого времени. По словам исследователя, большинство производителей предложило ему почитать об этом самостоятельно на официальных сайтах в соответствующих разделах. Оказалось, что никто из них не уделяет этому вопросу никакого внимания — ни на сайтах, ни в инструкциях к гаджетам не говорится о том, что ночная зарядка вредит устройству.

На сайте Apple упоминается ночная зарядка, но ее польза или вред никак не обозначены.

А вот представитель Google назвал страх перед ночной зарядкой «старомодной фобией». По словам продакт-менджера компании Рональда Хо, на которого ссылается Business Insider, истории про вредность слишком частой подзарядки являются «устаревшими», так как современные технологии, присутствующие в устройствах, оптимизируют заряд батареи самостоятельно.

Тем не менее, и Доминик Шульте, и производители смартфонов соглашаются в том, что если смартфон долгое время лежит без использования, то его аккумулятор должен держать заряд в определенном диапазоне — предпочтительно между 30% и 50%.

Считается, что при таких условиях батарея изнашивается гораздо медленнее. Об этом говорится и на сайте Samsung, и на сайте Apple — вендоры рекомендуют держать неиспользующиеся устройства заряженными наполовину.

Таким образом, это косвенно подтверждает мысль, упомянутую ранее — оставление аккумуляторов, заряженными до 100%, в течение долгого времени в электрической сети может негативно сказаться на сроке их службы.

Похожие рекомендации дает и сайт Battery University, который выпустил целую инструкцию по зарядку литий-ионных аккумуляторов. Сообщается, что при разрядке до нуля и зарядке до 100%, такая батарея выдержит всего 500 циклов зарядки, но при разрядке-зарядке на 50% срок службы вырастет до полутора тысяч циклов.

Также эксперты советуют вообще не заряжать гаджет до максимума, а подпитывать его постепенно в течение дня. Кроме того, не рекомендуется заряжать телефон при экстремальных температурах — как слишком высоких, так и слишком низких.

Почему же советы по эксплуатации гаджета потребителям дают сторонние эксперты, а производители смартфонов делают вид, что это их не касается?

Вероятно, дело в своеобразном заговоре — ведь быстро разряжающийся гаджет становится одним из главных поводов для покупки нового, что позитивным образом сказывается на продажах компании.

В конце 2017 года вскрылся крупный скандал в компании Apple — ей пришлось признаться, что в течение пары лет она намеренно замедляла старые модели iPhone. Производительность процессора намеренно снижалась с помощью кода в операционной системе iOS, что приводило к «притормаживанию» устройства. Разработчик Джон Пул, который одним из первых заметил нестандартные показатели, указал в своем исследовании, что медленная работа iPhone зачастую заставляет пользователей купить новый гаджет вместо того, чтобы поменять батарею. В результате в утиль отправляются устройства, чей потенциал еще не был исчерпан.

Если вспомнить этот беспрецедентный для Apple случай, за который компании пришлось принести публичные извинения чуть ли не впервые в истории, версия о заговоре с аккумуляторами уже не кажется слишком неправдоподобной.

«Особенностей производства аккумуляторов и их дальнейшей работы в телефонах столько, что о каких-то стандартных рекомендациях можно только мечтать. Помимо этого, достаточно сильно на срок работы аккумулятора может влиять аппаратная начинка или ПО телефонов», — рассказал «Газете.Ru» руководитель группы технической поддержки Redmadrobot Михаил Семенов.

По его словам, исследования и практика работы с мобильными устройствами показывают, что нет точного ответа на вопрос «правильно ли заряжать телефон всю ночь?». Тем не менее, точно известно, что полная разрядка телефона негативно влияет на работу аккумулятора.

Как заряжать литиевый аккумулятор. Правила зарядки литиевого аккумулятора

От соблюдения правил зарядки АКБ зависит время работы аккумулятора от одной зарядки плюс зачастую срок жизни устройства в целом. Хотя за управление процессом отвечают встроенные в заряжаемое устройство либо зарядку контроллеры, поведение пользователя тоже немаловажно. Своевременно заряжая, расходуя АКБ, он может в разы продлить время работы прибора или, наоборот, сократить его.

Зарядка для литий-ионных аккумуляторов должна быть качественной, соответствовать напряжению на выходе. Также учитывают материалы изготовления положительных электродов. Доступные варианты:

  • катод из кобальтата лития;
  • катод на основании фосфата железа литированного типа;
  • никель-кобальт-алюминий;
  • никель-кобальт-марганец.

Также все литий-ионные аккумуляторы производятся в определенных форм-факторах, типоразмерах. Исполнение может быть корпусным либо призматическим, ламинированным. Призматические приборы имеют вид изготовленных из специальной пленки, герметично запаянных пакетов с электродами и электродной массой внутри. Электрохимические внутренние процессы в элементах питания протекают независимо от исполнения АКБ, форм-фактора.

Правила зарядки

Рассмотрим подробно, как заряжать литиевый аккумулятор. Самый правильный вариант – двухэтапный. Именно эту схему используют передовые производители, она предполагает применение сложного контроллера заряда и позволяет осуществлять максимально полный заряд, не уменьшая срок службы. Сокращенно двухэтапный профиль заряда называется CC/CV. Реже, но тоже применяются решения с импульсными, ступенчатым токами.

Особенности каждого этапа зарядки:

  1. Сначала нужно подать постоянный ток величиной от 0.2 до 0.5 С. Для ускорения можно поднять ток максимально до 1.0 С (под С подразумевается номинальная емкость АКБ). Чтобы создать постоянный зарядный ток заданной величины, схема должна поднимать напряжение клемм. На первом этапе зарядное работает фактически, как стабилизатор тока классического типа. Обязателен контроль напряжения холостого хода схемы – он не должен превышать показатель в 6-7 Вольт. Если нарушить это требование, плата выйдет из строя. Когда напряжение на батарее поднимается до 4.2 Вольта, АКБ наберет до 80% от номинальной емкости – это завершение первого этапа зарядки.
  2. На втором этапе происходит зарядка под постоянным напряжением, ток будет постепенно снижаться (падать). Нужно поддерживать напряжение в диапазоне 4.15-4.25 Вольта, внимательно контролировать значения тока. По мере набора батареей емкости, ток заряда будет падать. Когда он достигнет отметки 0.05-0.01С, процесс можно будет считать завершенным.

После окончания подзарядки зарядное устройство обязательно нужно полностью отключить от аккумулятора. Связано это с тем, что для литиевых аккумуляторов крайне нежелательно продолжительное пребывание под напряжением. Подобные ситуации в разы ускоряют деградацию химического состава устройства, уменьшают емкость. Длительное нахождение – это десятки часов.

Что такое предзаряд

В рамках рассмотрения вопроса о зарядке литий-ионных аккумуляторов обязательно нужно затронуть понятие предзаряда. Предварительный этап заряда используется не всегда – он нужен для глубоко разряженных элементов питания, чтобы вывести их в нормальный режим. Заряд обеспечивает постоянный ток сниженной величины до того момента, пока напряжение не составит 2.8 В.

Подготовка нужна, чтобы предотвратить вспучивание, разгерметизацию элемента питания, иногда даже взрыва с последующим возгоранием. Если через поврежденный аккумулятор пропустить сразу большой ток, он нагреется, дальнейшие последствия непредсказуемы. Также предзаряд осуществляет предварительный нагрев АКБ, что актуально во время работы при минимальных температурах среды. Интеллектуальная зарядка должна контролировать показатель напряжения на батарее, если он не поднимается, хотя должен делать это, делать вывод о неисправности.

Памятка для пользователя

Покупайте качественное оригинальное зарядное для литиевых аккумуляторов – только такое обеспечит беспроблемную работу элемента питания, будет контролировать напряжение и другие параметры. Правила заряда:

  1. Не превышайте номинальное зарядное напряжение – всего 0.15 В выше нормы, и срок службы батареи уменьшится вдвое.
  2. Предотвратите полные разряды – у литий-ионных АКБ эффекта памяти нет, их можно и нужно заряжать, не дожидаясь полной разрядки. Например, для хорошего АКБ срок службы составляет около 500 циклов полного разряда и 1000-1100 неполного.
  3. Разряжайте батарею в ноль раз в квартал – постоянно полный заряд тоже вреден для элементов питания. Усугубляет ситуацию нестабильный процесс зарядки.
  4. Храните батарею частично заряженной – 30-50% при температуре среды около 15 градусов. Если оставить аккумулятор полностью заряженным, со временем номинальная емкость уменьшится. Нулевой АКБ, пролежавший долгое время на полке, может стать полностью нерабочим.
  5. Избегайте перегревов – высокие температуры выводят аккумулятор из строя. По этой причине нельзя допускать попадания солнечных лучше на батарею, размещать ее возле радиаторов отопления.

Частые вопросы

Какой ток нужен для зарядки li-ion аккумулятора?

Показатель зависит от желаемой скорости зарядки, находится в диапазоне 0.2-1 С. Для стандартного АКБ емкостью 3400 ампер-часов минимальное значение тока зарядки составляет 680 мА, предельно допустимое значение будет 3400 мА.

Сколько по времени занимает процесс зарядки стандартных батареек 18650?

Показатель рассчитывается с учетом силы тока. Для примера – АКБ на 3400 мА с зарядкой 1А будет заряжаться почти 4 часа.

Имеет ли какие-то особенности зарядки литий-полимерный аккумулятор?

Нет, они будут такими же, как у всех литиевых аккумуляторов. Ионный или полимерный элемент питания – разница для производителя, но не потребителя, действуйте по описанной выше схеме.

Что собой представляет плата защиты?

Это электронная схема, предотвращающая перезаряды и переразряды, исключающая риски коротких замыканий.

Советы по эксплуатации литий-ионных аккумуляторов

Что представляет собой литий-ионный аккумулятор?

Далеко не все знают, что такое литий-ионный аккумулятор. Давайте для начала рассмотрим его конструкцию на примере смартфона. В данном случае он имеет один аккумуляторный элемент, который чаще всего называется банкой. Его номинальное напряжение обычно составляет 3,7 В. Также в составе аккумулятора есть контроллер, представляющий собой плату с микросхемой, распаянной на ней. Она не допускает перезаряда или глубокого разряда. То есть производители аккумуляторов уже позаботились о том, чтобы избежать проблем с зарядкой и разрядкой батареи. Пользователю нужно только соблюдать простые правила эксплуатации.

Правила по использованию литий-ионных аккумуляторов

Придерживаясь следующих простых правил, вы сможете не только продлить жизненный цикл литий-ионного аккумулятора, но и увеличить время работы устройства, в котором он используется.

Правило 1: не разряжайте полностью аккумулятор

У литий-ионных аккумуляторов нет так называемого «эффекта памяти». Поэтому их необходимо заряжать, не дожидаясь, когда они разрядятся до 0%. Многие производители рассчитывают срок эксплуатации аккумулятора количеством циклов зарядки с нулевого значения. Для качественных АКБ он составляет 400-600 циклов. Чтобы повысить срок службы литий-ионного аккумулятора, нужно чаще заряжать устройство, когда на нем осталось 10-20% зарядки. Благодаря этому можно увеличить количество циклов разряда вплоть до 1700.

Правило 2: разряжайте аккумулятор только 1 раз в 3 месяца

Полный заряд в течение продолжительного времени так же вреден для литий-ионных аккумуляторов, как и постоянная разрядка до 0%. Это приводит к тому, что устройство получает некорректную информацию о количестве заряда. В связи с нестабильным процессом заряда специалисты рекомендуют 1 раз в 3 месяца полностью разряжать АКБ. Причем после следует зарядить его до 100%, а затем продержать на зарядке от 8 до 12 часов. За счет этого обновится максимальное значение, а работа батареи будет стабильнее.

Правило 3: храните неиспользуемый аккумулятор с небольшим количеством заряда

Если вы планируете хранить литий-ионный аккумулятор, который долгое время не будет использоваться, то его уровень заряда должен составлять от 30 до 50%. Причем рекомендуется, чтобы температура в помещении была 15 градусов по Цельсию. Если хранить полностью заряженный аккумулятор, то он потеряет значительную часть емкости. Разряженные до 0% АКБ после длительного хранения, скорее всего, придут в негодность. В таком случае придется обратиться в компанию, которая имеет разрешение на утилизацию литий-ионных аккумуляторов, поскольку выкидывать их с обычным мусором категорически запрещено.

Правило 4: Используйте только оригинальное зарядное устройство

Важно заметить, что зарядное устройство встроено в конструкцию смартфона, планшета, ноутбука и т.д. Поэтому в данном случае внешний адаптер выступает в качестве выпрямителя и стабилизатора напряжения. Видеокамеры и фотоаппараты не оснащены таким устройством. В связи с этим их аккумуляторы следует вынимать и заряжать во внешнем устройстве. Использование сторонних зарядных устройств может оказать негативное воздействие на работу аккумулятора.

Применение несертифицированных зарядных устройств небезопасно. Особенно это касается так называемых «лягушек» китайского производства, которые часто воспламеняются в процессе зарядки. Прежде чем использовать такое универсальное зарядное устройство, сверьтесь с допустимыми значениями, указанными на упаковке. Особое внимание следует обратить на максимальную емкость. Если ограничение меньше емкости, то в лучшем случае аккумулятор не зарядится полностью, а в худшем – его ждет утилизация.

Правило 5: не допускайте перегрева аккумулятора

Высокие температуры крайне негативно воздействуют на литий-ионные аккумуляторы. Поэтому нельзя допускать попадания на мобильные устройства прямого ультрафиолетового излучения. Также запрещено оставлять их в непосредственной близости от источников тепла, к примеру, обогревателей. Низкие температуры тоже губительны для АКБ, но в гораздо меньшей степени. Оптимальная температура, при которой можно использовать литий-ионные аккумуляторы, составляет от -40 до +50 градусов по Цельсию.

BU-415: Как заряжать и когда заряжать?

(литий-ионный )
(Li-ion)
Часто задаваемый вопрос
Свинцово-кислотный
(Герметичный, залитый)
На основе никеля
(NiCd и NiMH)
Литий-ионный
Как подготовить новую батарею? Аккумулятор полностью заряжен. Примените доплату *. Стоимость 14–16ч. Для форматирования может потребоваться грунтовка. Добавьте дополнительную зарядку перед использованием.Не требует заливки
Могу ли я повредить
аккумулятор из-за неправильного использования?
Всегда храните аккумулятор полностью заряженным. Аккумулятор прочный. Новый пакет будет улучшаться по мере использования. Держите частично заряженным. Низкий заряд может отключить схему защиты
Нужно ли мне применять полную зарядку? Полностью заряжайте каждые несколько недель или месяцев. Постоянный низкий заряд вызывает сульфатирование. Частичная зарядка — это нормально Частичная зарядка лучше полной
Могу ли я прервать цикл зарядки? Частичный заряд не причиняет вреда при применении периодических полностью заряженных зарядов. Повторяющиеся заряды могут вызвать накопление тепла Частичная зарядка
не причиняет вреда
Следует ли использовать
всей энергии аккумулятора перед зарядкой?
Нет, глубокая разрядка приводит к износу аккумулятора. Заряжайте чаще Применяйте плановые разряды только для предотвращения памяти Глубокая разрядка приводит к разрядке аккумулятора
Должен ли я беспокоиться о «памяти»? Нет, памяти нет Разрядка NiCd каждые 1–3 месяца Нет памяти
Как откалибровать «умную» батарею? Не применимо Выполняйте разрядку / зарядку, когда указатель уровня топлива становится неточным. Повторять каждые 1–3 месяца
Можно ли заряжать при включенном устройстве? По возможности избегайте нагрузки Паразитная нагрузка может повлиять на обнаружение полной зарядки и перезарядку аккумулятора или вызвать мини-циклы
Вынимать аккумулятор после полной зарядки? Зарядное устройство переключает на плавающий заряд Удалите через несколько дней в зарядном устройстве Не требуется; зарядное устройство выключается
Как хранить
аккумулятор?
Оставить ячейки выше 2.10В; доплата *
каждые 6 месяцев.
Хранить в прохладном месте; можно хранить полностью разряженным Хранить в прохладном месте частично заряженным
Нагревается ли аккумулятор во время зарядки? Тёплый к концу заряда Теплый, но должен остыть, когда будет готов Должен оставаться холодным или слегка теплым
Как заряжать в холодном состоянии? Медленная зарядка (0,1): 0–45 ° C (32–113 ° F)
Быстрая зарядка (0. 5–1C): 5–45 ° C (41–113 ° F)
Не заряжайте
при температуре ниже нуля
Можно ли заряжать при высоких температурах? Нижний порог на 3 мВ / ° C выше 25 ° C Аккумулятор не заряжается полностью в горячем состоянии Не заряжайте
при температуре выше 50 ° C (122 ° F)
Что мне нужно знать о зарядных устройствах? Зарядное устройство должно поддерживать напряжение 2,25–2,30 В / элемент, когда оно готово. Батарея не должна перегреваться и должна включать датчик температуры. Батарея должна оставаться прохладной и не подзаряжаться при готовности

Северо-восточная батарея | Блог | Увеличение срока службы батареи

Литиевые батареи занимают лидирующие позиции в никель-кадмиевых батареях благодаря своей стабильности и относительно низкому техническому обслуживанию.Кроме того, скорость саморазряда в два раза ниже, чем у никелевой батареи, и при обнажении ячеек вреда практически нет.

Хотя у литиевой батареи есть много преимуществ, у нее есть свои ограничения и недостатки. Вот почему так важно точно понимать, как ухаживать за литиевой батареей и как продлить ее срок службы.

Горячие температуры

Как и большинство батарей, литиевые батареи необходимо хранить при более низких температурах на градусов. Чем выше температура, тем выше скорость саморазряда.

Pro Совет: попробуйте хранить аккумулятор при температуре около 68 ° F. Поскольку при зарядке и использовании аккумулятора выделяется тепло, необходимо дать аккумулятору остыть между зарядкой и использованием. Это один из самых эффективных способов продлить срок службы любой батареи.

Низкие температуры

Как тепло может сократить срок службы батареи, так и холод может. Позволяя им немного согреться на солнце или возле обогревателя в холодный день, вы поможете зарядить батарею быстрее — и поддерживать их работоспособность, чтобы вам не приходилось так часто менять батареи или подзаряжать.

В целях безопасности, независимо от температуры на улице, храните батареи внутри. Температура в помещении, как правило, остается довольно стабильной в течение всего года, и, как правило, влажность ниже.

Влажность

Литий и вода — две вещи, которые нельзя смешивать. Когда они это сделают, берегитесь. Они образуют гидроксид лития и водород, который легко воспламеняется. Если ваша литиевая батарея загорится по какой-либо причине, поливание ее водой только усугубит ситуацию.Убедитесь, что у вас под рукой есть огнетушитель класса D (и что батареи для дымовых извещателей свежие!).

Лучше всего хранить литиевые батареи вдали от источников воды. Несмотря на то, что корпус батареи предназначен для отвода влаги от элементов батареи, ничто не является защитой от несчастных случаев.

Управление выпиской

Зарядите батареи, пока они не разрядились полностью. Если не дать ему полностью разрядиться, срок службы аккумулятора увеличится.

Если вы собираетесь хранить свои батареи в течение определенного периода времени, убедитесь, что вы делаете это наполовину заряженным. В отличие от других типов батарей, которые необходимо заряжать на протяжении всего срока хранения, литиевые батареи лучше работают при глубине разряда 40% -50%.

Pro-Tip: После каждых 30 зарядок дайте литиевой батарее полностью разрядиться перед подзарядкой. Это помогает избежать состояния, называемого цифровой памятью. Цифровая память может нарушить точность показаний измерителя мощности устройства, которое вы используете.Дождавшись полной разрядки, вы позволите манометру сбросить настройки.

Напряжение

У многих аккумуляторов заканчивается срок службы, так как они были заряжены неправильным напряжением. Одним из преимуществ использования литиевых батарей является то, что они обеспечивают быструю подзарядку, поэтому нет необходимости вмешиваться в процесс. Вы только нанесете ущерб, который невозможно исправить. Как правило, для литий-ионной батареи 12 В оптимальное напряжение зарядки, обеспечивающее максимальный срок службы, составляет 14.6В.

Хотя не все батареи созданы равными, за каждым из них необходимо правильно ухаживать, чтобы обеспечить их максимальный потенциал. Это означает понимание особых требований по уходу за батареями различных типов . Следите за температурой хранения, следите за тем, чтобы они были сухими, и убедитесь, что вы заряжаете правильно, у вас всегда будет надежный аккумулятор, когда он вам понадобится.

Зарядка литиевой батареи | RELiON

Время зарядки лития vs.Свинцово-кислотный

В этом видео мы рассмотрим общий вопрос о том, сколько времени требуется для зарядки литиевой батареи. Кроме того, мы затронем вопрос о том, можно ли использовать имеющееся свинцово-кислотное зарядное устройство для литиевой батареи и как это сделать правильно.

Глубина разряда (DOD) и состояние заряда (SOC)

В этом техническом вторник Саймон обсуждает глубину разряда, или DOD, состояние заряда, или SOC, и то, как это влияет на литиевую батарею. Кроме того, мы расскажем, как влияет скорость разряда литиевых и свинцово-кислотных аккумуляторов.

Зарядка от генератора

Нас часто спрашивают, можно ли заряжать наши литиевые батареи от генератора. Короче говоря, да, они могут быть, но важно убедиться, что у вас есть качественный генератор переменного тока для достижения наилучших результатов. В этом видео мы расскажем все, что вам нужно знать.

Параметры напряжения при зарядке

Спецификации литиевых батарей

RELiON требуют, чтобы наши батареи были заряжены до 14–14,6 В для объемной зарядки и поддерживали аккумулятор при 13,8 В. Многие клиенты спрашивают, насколько строго им нужно соблюдать эти ограничения. В этом видео мы отвечаем на этот распространенный вопрос и обсуждаем, почему.

Рекомендуемые зарядные устройства

Вы хотите знать, какое зарядное устройство лучше всего подходит для вашей литиевой батареи RELiON? Практически любое зарядное устройство подойдет, но вот лучшие бренды, которые мы предлагаем и видим чаще всего.

Правило 40-80 Зарядка аккумуляторов: решение химических проблем, связанных с литием

Технологии развиваются очень быстро, и одна из них — внутренняя часть мобильных устройств, которые мы используем.

В то время как их оборудование и программное обеспечение становятся все более функциональными и мощными, источник энергии, который их питает, не развивается так быстро. Он действительно улучшается с исследованиями и временем, но, учитывая рост использования нами мобильных устройств, темпы развития аккумуляторов не могут угнаться за нашими привычками.

Обычно срок службы современного аккумулятора смартфона (литий-ионный) составляет 2–3 года.

Это соответствует примерно 300-500 циклам зарядки по оценкам производителей. После этого емкость батареи упадет примерно на 20%, в результате чего батарея будет работать с эффективными 80% нормальной емкости, когда она была новой.

В зависимости от того, как вы используете свой смартфон, его батарея может работать дольше или меньше.

Если вы не занимаетесь делами во время использования телефона, важно то, как вы его заряжаете.Причина — химические вещества внутри батарей.

Химические вещества, которые творит чудеса

Прежде чем подробно описывать, как работают литий-ионные аккумуляторы, никелевые аккумуляторы, предшествующие им, необходимо полностью разрядить, чтобы затем зарядить до 100%.

Эти батареи могут потерять емкость, если их повторно заряжать только после частичной разрядки.

Что это означает, частая зарядка быстро разрушает никелевые батареи. Это происходит потому, что никелевые батареи прокляты с эффектом памяти, а это означает, что батареи могут просто «забыть» свою полную емкость, если они не разряжены и не заряжены от 1% до 100%.

В литий-ионных батареях используются разные химические вещества, поэтому они работают наоборот.

Литий-ионная батарея или литий-ионная батарея — это тип перезаряжаемой батареи, обычно используемый в современных мобильных устройствах и другой портативной электронике, электромобилях, а также в военной и аэрокосмической промышленности.

Многие спутники также питаются от литий-ионных аккумуляторов.

Эту технологию можно отнести к 1970-м годам, до того, как ее впервые начали коммерциализировать Sony и команда Asahi Kasei во главе с Йошио Ниши в 1991 году.

В аккумуляторах химические ионы лития перемещаются от отрицательного электрода через электролит к положительному электроду во время разряда и наоборот при зарядке. Литий-ионные батареи используют интеркалированное соединение лития в качестве материала на положительном электроде и обычно графит на отрицательном электроде. Литий-ионные батареи

имеют гораздо более высокую плотность энергии, а — отсутствие эффекта памяти (кроме ячеек LFP) и низкий саморазряд.Эти свойства дают им преимущества перед аналогами на основе никеля.

В смартфонах и других мобильных устройствах литий-ионные аккумуляторы имеют плоский или мягкий корпус с мягким плоским корпусом. Внутри него находятся ячейки цилиндрической формы, сделанные в характерной манере «швейцарский рулет» (или также известный как «рулет из желе»).

Это означает, что батареи имеют один длинный «сэндвич» из положительного электрода, разделителя, отрицательного электрода и разделителя, свернутых в одну катушку.

Это электроды, удерживающие заряды.

Химия в действии и проблема, которая возникает

Реагентами электрохимических реакций в литий-ионном элементе являются анод и катод, оба из которых представляют собой соединения, содержащие атомы лития. Во время разряда реакция окисления на аноде производит положительно заряженные ионы лития и отрицательно заряженные электроны, а также незаряженный материал, который остается на аноде.

Электролит и внешняя цепь обеспечивают токопроводящую среду.

Теоретически, литий-ионные батареи с их компонентами, которые работают под закрытыми контейнерами и вдали от внешних элементов, должны работать вечно.

Но на самом деле именно реакции во время разряда снижают химический потенциал элемента, в первую очередь катода, что приводит к снижению емкости.

Количество лития также постепенно снижается по мере того, как все больше и больше оседает на аноде при нормальном использовании; поскольку они образуют ограничивающий слой, называемый границей раздела твердого электролита.Этот барьер увеличивает внутреннее сопротивление батареи, а также в конечном итоге снижает ее емкость.

Промежуточная фаза твердого электролита (SEI) образуется на аноде литий-ионных аккумуляторов во время первых нескольких циклов зарядки. SEI обеспечивает пассивирующий слой на поверхности анода, который препятствует дальнейшему разложению электролита. (Источник: ScienceDirect )

Другими словами, это проблема химического состава внутри литий-ионных аккумуляторов, которая вызывает их деградацию.

Зная этот факт, становится ясно, что экстремальные низкие и экстремальные максимумы могут быстро сократить срок службы батареи.

Чтобы литий-ионный аккумулятор работал дольше, необходимо соблюдать следующие правила:

  1. Высокая скорость разряда (скорость разряда аккумулятора).
  2. Более глубокая разрядка (глубина разрядки или время использования аккумулятора до зарядки).
  3. Низкий уровень заряда батареи (как и высокий уровень заряда батареи, но с другими структурными изменениями).
  4. Экстремальные температуры, как низкие, так и высокие.

Самый простой способ продлить срок службы литий-ионных батарей — избежать всех перечисленных выше пунктов.

Хотя принято говорить и видеть, что у литий-ионных смартфонов все короче и короче при частом использовании, телефоны с 0% заряда также теряют емкость в результате так называемой «глубокой разрядки». В этом случае защита аккумулятора аккумулятора срабатывает цепь, предназначенная для предотвращения попадания энергии в неисправные аккумуляторные элементы.

Это приводит к тому, что аккумулятор не может заряжаться вообще. -80 правило ».

Как правило, время работы от аккумулятора должно составлять от 40% до 80%. Это должно предотвратить указанные выше «нагрузки», которые, в свою очередь, должны продлить срок службы батарей.

Причина в том, что чем глубже вы его разряжаете, тем больше нагрузки вы оказываете на аккумулятор. Каждый раз доливка на полную мощность также может вызвать стресс. Это означает, что частая зарядка должна продлить срок службы литиевых батарей .

В этом отношении выполнение полной разрядки, то есть разрядки аккумулятора до 0%, является наиболее напряженным.

Полная зарядка тоже делает то же самое. По мере приближения уровня к 100% напряжения возрастают.

Современные смартфоны могут быстро заряжаться, чтобы быстро набрать заряд, а затем автоматически переключаться на более медленную подзарядку, чтобы продлить срок службы батареи. (Кредит: Apple )

Более того, каждый раз, когда вы заряжаете аккумулятор с 0% до 100%, это один цикл. Заряжая свое устройство с 40% до 80%, вы фактически в три или четыре раза увеличиваете количество перезарядок, которые может выдержать аккумулятор. Если возможно, вы можете не только оставить его наполовину заряженным, но и вынуть аккумулятор и всегда держать его в прохладном месте. Даже когда вы просто сидите на полке, все равно происходит необратимая внутренняя структура. Но если держать его заряженным где-то на 50%, это снизит нагрузку на аккумулятор.

Уровень заряда 50% считается самым безопасным для срока службы аккумулятора, а также является причиной, по которой такие компании, как Apple, предлагают людям хранить аккумуляторы наполовину заряженными.

Подобно механическому устройству, которое быстрее изнашивается при интенсивном использовании, глубина разряда (DoD) определяет количество циклов аккумулятора.Чем меньше разряд (низкий уровень DoD), тем дольше должен работать аккумулятор.

Срок службы в зависимости от глубины разряда. Частичная разрядка снижает стресс и продлевает срок службы батареи, так же как и частичная зарядка. (Источник: Battery University — Как продлить срок службы литиевых батарей, )

Литий-ионный также страдает от стрессов при воздействии тепла.

При использовании смартфона существует множество источников тепла. Из-за температуры телефона, процессоров, которые выделяют много тепла, а также из-за подключенного зарядного устройства.Аккумулятор с температурой выше 30 ° C считается повышенной температурой, а для большинства литий-ионных аккумуляторов напряжение выше 4,10 В / элемент считается высоким.

Продолжительное воздействие высоких температур на аккумулятор может быть более стрессовым, чем езда на велосипеде.

Расчетная извлекаемая емкость при хранении Li-ion в течение одного года при различных температурах. Не все литий-ионные аккумуляторы работают одинаково. (Источник: Battery University — Как продлить срок службы литиевых батарей, )

Исключение из правила

Выполнение правил 40-80 может продлить срок службы аккумулятора вашего смартфона.Это не самый простой способ ежедневного использования, но лучший вариант — продлить его срок службы.

Литий-ионные аккумуляторы созданы и рассчитаны на быструю и короткую зарядку. Поскольку нет памяти, аккумулятор не требует периодических циклов полной разрядки для продления срока службы.

Однако есть некоторые исключения из правила 40-80.

Например, если процент заряда батареи вашего телефона внезапно падает, ваш телефон внезапно умирает, просто потому, что он сообщает, что у него нет заряда.Чтобы решить эту проблему, вам следует откалибровать аккумулятор.

Для этого выключите телефон и подключите его, чтобы зарядить аккумулятор до 100%. Включите телефон и посмотрите, показывает ли он 100%. В противном случае зарядите его еще раз, пока он не достигнет этого числа, прежде чем отключать от сети. После этого дайте телефону разрядиться до 0%, а затем снова зарядите его до 100%.

Это может произойти, потому что, в отличие от самого электрохимического элемента внутри батареи, микросхема на батарее, которая показывает вам показания, не стареет так быстро.

Bottom Line

Вы также должны знать, что литий-ионные и другие батареи в этом отношении будут разлагаться независимо от того, что вы делаете или не делаете.

Но забота о батареях продлит их срок службы.

Если вы понимаете, что наносит вред вашей батарее, вы можете настроить зарядку в соответствии со своими потребностями и распорядком дня. Опять же, это может быть обузой для опытных пользователей, зная, что правило 40-80 требует жертвовать удовольствием и удобством, что и должен дать вам ваш смартфон.

Более новые технологии смартфонов позволяют использовать программное обеспечение, способное лучше обслуживать аккумуляторы. Например, непрерывная зарядка для предотвращения перезарядки, автокалибровка, энергосбережение на уровне ОС или даже на уровне оборудования.

Но все же батарейки — это батарейки. Внутри них есть соединения, которые будут стареть. Никакие продукты не могут длиться вечно в расцвете сил. Это естественно, и батарейки не исключение.

Каждый раз, когда вы подключаете свою электронику, будь то смартфон или ноутбук, она фактически будет удерживать немного меньше энергии, чем раньше.А метод 40-80 должен хоть немного увеличить срок службы.

Итак, если вы заботитесь о долговечности своих литиевых батарей, вы определенно можете немного облегчить их ношу, если захотите.

Связано: Продление срока службы аккумулятора вашего гаджета, продление его использования

Какие 3 этапа зарядки литиевой батареи?

Введение

Литиевые батареи имеют 3 стадии зарядки , обычно делятся на эти три стадии:

  • Режим предварительной зарядки постоянным током
  • Режим регулирования постоянного тока
  • Режим стабилизации постоянного напряжения

Похоже на свинцово-кислотный аккумулятор? Что-то другое.Вот почему нам нужно купить новое зарядное устройство для литиевых батарей. Более того, что такое «быстрая зарядка» и как с ее помощью аккумулятор заряжается быстрее?

Каков принцип зарядки литиевой батареи?

Литиевые батареи

делятся на анод (отрицательный полюс) и катод (положительный полюс). Катод представляет собой соединение лития. Анод в основном изготовлен из графита, и оба они погружены в электролит.

Разрядка или зарядка — это фактически процесс, в котором ионы лития перемещаются между анодом и катодом батареи, и электрическая энергия и химическая энергия преобразуются друг в друга. Во время зарядки из-за действия электрического поля ионы лития перемещаются от положительного полюса к отрицательному и накапливают энергию; во время разряда ионы лития переходят от отрицательного к положительному положению под действием химической реакции, во время которой к источнику питания подается ток.

Скорость, с которой заряжаются литиевые батареи, на самом деле является скоростью, с которой электрическая энергия преобразуется в химическую энергию, которая называется «мощностью» (P).

Формула: P (мощность) = I (ток) * U (напряжение)

Чем больше ток или напряжение, тем больше мощность, и литиевая батарея должна заряжаться быстрее.Однако из-за ограничений самой литиевой батареи зарядка в условиях пониженного или повышенного напряжения вызовет повреждение батареи. Поэтому способ зарядки литиевой батареи особенный и обычно делится на три этапа:

Режим предварительной зарядки

Определение: Когда телефон полностью разряжен, зарядное устройство сначала заряжает литиевый аккумулятор постоянным током с небольшим током, чтобы заставить его медленно реактивироваться.

В фазе предварительной зарядки аккумулятор заряжается с низкой скоростью (типично для 1/10 режима стабилизации постоянного тока), когда напряжение аккумуляторной батареи ниже 3.0 В . Это обеспечивает восстановление пассивирующего слоя , который может раствориться после длительного хранения в состоянии глубокого разряда, а также предотвращает перегрев при зарядке 1С, когда частичное разложение меди появляется на элементах с закороченным анодом при чрезмерном разряде.

Когда напряжение аккумуляторной батареи достигает 3,0 В , , зарядное устройство увеличивает постоянный ток и постепенно увеличивает напряжение , что является основным этапом зарядки литиевой батареи.

Режимы работы зарядного устройства
Режим регулирования постоянного тока (CC)

Определение: Заменяет ≈80% заряда аккумулятора с максимально возможной скоростью.

Это каскад постоянного тока . На этой стадии обычно остается около 80% их емкости. Это достигается за счет поддержания постоянного относительно высокого тока. Ток поддерживается постоянным против возрастающего внутреннего сопротивления зарядному току за счет повышения напряжения батареи.

Следовательно, если вы хотите увеличить скорость зарядки, лучший способ ее оптимизации — это следующий этап: режим стабилизации постоянного тока.

Аккумулятор с быстрой зарядкой — это аккумулятор, который можно за короткое время наполнить на 80% или 100% .

Аккумуляторы с нормальной скоростью разряда (C-rate) можно быстро заряжать. Например, при зарядном напряжении 5 В и зарядке 1С его можно полностью зарядить за 1 час. Если это аккумулятор емкостью 1000 мАч, 1С означает, что ток зарядки составляет 1А; для аккумулятора 2000 мАч 1С означает, что ток зарядки составляет 2А и т. д.

литиевая батарея — Обычная батарея или батарея с быстрой зарядкой Grepow

Подробнее о батарее с быстрой зарядкой Grepow: Нажмите здесь

Как вы можете видеть из диаграммы, период стадии зарядки постоянным током нормальной батареи намного больше, батарея быстрой зарядки

Режим стабилизации постоянного напряжения (CV)

Определение: Напряжение поддерживается постоянным, чтобы предотвратить повреждение и поддерживать полную зарядку батарей, r восполняет оставшиеся 20% заряда.

Батарея обычно заряжается постоянным током 0,5 C или менее до тех пор, пока напряжение батареи не достигнет 4,1 или 4,2 В (в зависимости от точной электрохимии, около 80% заряда батареи). Когда напряжение аккумулятора достигает 4,1 или 4,2 В, зарядное устройство переключается на ступень «Постоянное напряжение» , чтобы исключить перезарядку.

P.S .: Зарядные устройства Superior плавно обеспечивают переход от постоянного тока к постоянному напряжению, обеспечивая достижение максимальной емкости без риска повреждения аккумулятора.

Поддержание постоянного напряжения постепенно снижает ток, пока он не достигнет примерно 0,1 C, после чего зарядка прекращается. Если зарядное устройство остается подключенным к аккумулятору, применяется периодическая подзарядка для предотвращения саморазряда аккумулятора. Подзарядка обычно начинается, когда напряжение холостого хода батареи падает ниже 3,9–4 В, и прекращается, когда снова достигается напряжение полной зарядки от 4,1 до 4,2 В.

Можно ли зарядить литиевый аккумулятор свинцово-кислотным зарядным устройством?

Литиевые батареи разных типов и свинцово-кислотные батареи не рекомендуется использовать вместе, поскольку характеристики нагрузки и возможности батареи различаются, что приведет к ненормальным условиям и проблемам безопасности.

Как я упоминал ранее, зарядное устройство свинцово-кислотного аккумулятора обычно устанавливается в двухступенчатый или трехступенчатый режим зарядки, заряд для литиевых и свинцово-кислотных аккумуляторов не совпадает из-за разных уровней напряжения.

Батареи с совершенно разными характеристиками не должны использоваться параллельно. Даже если добавить диоды, можно предотвратить саморазряд между батареями, но хорошего эффекта параллельного разряда не получится.

Статья по теме: Можно ли использовать вместе литиевые и свинцово-кислотные батареи?

Подробнее об аккумуляторе

Следите за официальным блогом Grepow, и мы будем регулярно обновлять отраслевые статьи, чтобы держать вас в курсе последних новостей об индустрии аккумуляторов.

Grepow: https://www.grepow.com/

Блог Grepow: https://blog.grepow.com/

Советы по продлению срока службы литий-ионных батарей

ANN ARBOR — Литий-ионные батареи в наши дни используются повсюду, от мобильных телефонов и ноутбуков до беспроводных электроинструментов и электромобилей.

И хотя они являются наиболее широко применяемой технологией для мобильного накопления энергии, пользователи не понимают, как лучше всего продлить срок службы литий-ионных батарей.

Чтобы прояснить ситуацию, исследователи из Мичиганского университета просмотрели множество научных статей и руководств производителей, а также информацию на веб-сайтах поддержки клиентов, чтобы составить список из девяти передовых методов увеличения срока службы литий-ионных батарей.

Девять ключей к увеличению срока службы литий-ионных батарей. Изображение предоставлено Центром устойчивых систем при UM School for Environment and Sustainability.

«За счет сведения к минимуму воздействия условий, ускоряющих деградацию, батареи могут работать дольше. И это оказывает положительное влияние на окружающую среду, поскольку производство аккумуляторов является источником выбросов парниковых газов и многих других загрязнителей », — сказал старший автор исследования Грег Кеолиан, директор Центра устойчивых систем Университета штата Вашингтон при Школе окружающей среды и устойчивого развития.

«Кроме того, у пользователей есть значительные финансовые стимулы избегать неблагоприятных условий, поскольку стоимость литий-ионных батарей может составлять от 5% до более 50% стоимости продукта».

Выводы команды UM были опубликованы февр.15 в Журнале по хранению энергии.

Многие из рекомендуемых действий связаны с тремя основными переменными, влияющими на состояние аккумулятора: температурой, состоянием заряда и током.

Вот несколько общих рекомендаций исследователей U-M по увеличению срока службы литий-ионных аккумуляторов, а также несколько конкретных рекомендаций от производителей:

  • Избегайте экстремальных температур, как высоких, так и низких, при использовании или хранении литий-ионных батарей. Повышенные температуры могут ускорить разрушение почти каждого компонента батареи и могут привести к значительным рискам безопасности, включая возгорание или взрыв.Если ноутбук или мобильный телефон заметно нагреваются во время зарядки, отключите его. Сведите к минимуму воздействие низких температур, особенно при зарядке.

Что касается электромобилей, почти все производители включают предупреждения о высоких температурах в свои руководства по эксплуатации. Некоторые из них рекомендуют парковаться в тени и оставлять автомобиль включенным в жаркую погоду, тем самым позволяя системе охлаждения аккумулятора работать по мере необходимости. Подключение автомобиля к сети также рекомендуется в холодную погоду, чтобы система обогрева батареи могла работать от электросети.

  • Минимизируйте время, в течение которого аккумулятор работает при 100% или 0% заряде. Аккумуляторы с очень высоким и низким «уровнем заряда» нагружают. Рассмотрите возможность использования частичной зарядки, которая восстанавливает батарею до 80% SoC вместо 100%. Если это невозможно, отключите устройство, как только оно достигнет 100%.

Samsung и LG предлагают заряжать свои телефоны, когда они достигают уровня заряда 20%. Nokia и Sony упоминают о потенциальном повреждении своих телефонов, если оставить устройство заряженным после достижения 100%.

Советы по продлению срока службы литий-ионных аккумуляторов портативных компьютеров. Изображение предоставлено Центром устойчивых систем при UM School for Environment and Sustainability.

В большинстве ноутбуков внутренняя система управления батареей прекращает зарядку, как только устройство достигнет 100% уровня заряда, и не возобновляет зарядку, пока ноутбук не достигнет 95% SoC. Тем не менее, многие производители ноутбуков предостерегают от того, чтобы оставлять компьютер включенным после завершения зарядки.

  • Использование «быстрых зарядных устройств» удобно, но литий-ионный аккумулятор разлагается быстрее, чем при стандартной зарядке. Слишком быстрая разрядка аккумулятора также приводит к его ухудшению из-за многих из тех же механизмов. Для мобильных телефонов и ноутбуков снижение яркости экрана, отключение служб определения местоположения и выход из приложений с высоким энергопотреблением могут помочь снизить скорость разряда.
  • Некоторые производители аккумуляторных электроинструментов советуют пользователям не хранить аккумуляторы в зарядном устройстве, в то время как другие предостерегают от полного разряда аккумулятора.Некоторые рекомендуют при зарядке аккумулятора минимальную температуру окружающей среды 32 F и максимальную 104 градуса.
  • Избегайте использования и хранения литий-ионных батарей в среде с высокой влажностью и избегайте механических повреждений, таких как проколы.

Элемент батареи состоит из положительного электрода (катода), отрицательного электрода (анода) и электролита, который вступает в реакцию с каждым электродом. Литий-ионные батареи со временем неизбежно выходят из строя. Это затрагивает почти все компоненты, включая анод, катод, электролит, сепаратор и токосъемники.

Существует две основных формы деградации батареи: уменьшение емкости и уменьшение мощности. Исчезновение емкости — это уменьшение количества энергии, которое может накапливать аккумулятор, а затухание мощности — это уменьшение количества энергии, которую он обеспечивает.

Увеличение срока службы батарей снижает затраты и снижает нагрузку на окружающую среду, связанную с производством новых батарей, включая потребление материалов, воздействие горных работ и выбросы парниковых газов, а также утилизацию использованных батарей.

«Поскольку промышленность мобильной электроники и электромобилей продолжает расти, даже небольшие улучшения в продлении срока службы будут иметь значительные экологические преимущества», — пишут авторы статьи в Journal of Energy Storage.

Помимо изученной академической литературы, исследователи изучили общедоступную информацию от производителей в поисках инструкций, рекомендаций, предупреждений или советов относительно использования и обслуживания литий-ионных батарей.

В число этих компаний входят 10 производителей мобильных телефонов (Apple, Google, HTC, Huawei, LG, Motorola, Nokia, Samsung, Sony и ZTE), 10 производителей ноутбуков (Acer, Apple, ASUS, Dell, HP, Lenovo, LG, Microsoft, Samsung). и Toshiba), четырех производителей электроинструментов (Bosch, DeWalt, Makita и Milwaukee Tool) и 10 производителей электромобилей (BMW, Chevrolet, Ford, Fiat, Honda, Hyundai, Kia, Mercedes-Benz, Nissan и Tesla).

Авторами статьи в Journal of Energy Storage, помимо Кеолиана, являются Максвелл Вуди, Марьям Арбабзаде и Джеффри Льюис из Центра устойчивых систем Университета штата Вашингтон и Анна Стефанопулу из Института энергетики Университета штата Вашингтон.

Работа была поддержана Coalition Responsible Battery Coalition, коалицией компаний, ученых и организаций, приверженных ответственному управлению батареями сегодня и завтра.

«По мере того, как страна и мир переходят к экономике, работающей на батареях, крайне важно продлить срок службы всех типов батарей, особенно в наших легковых и грузовых автомобилях», — сказал Стив Кристенсен, исполнительный директор Responsible Battery Coalition.

«Эта работа такого уважаемого исследовательского института, как Мичиганский университет, является важным первым шагом на пути к смене поколений в том, как потребители используют батареи и относятся к ним».

Дополнительная информация:

Руководство по техническому обслуживанию литий-ионных батарей

| Tektronix

Литий-ионные аккумуляторные батареи

требуют регулярного обслуживания и осторожности при использовании и обращении. Прочтите и следуйте инструкциям в этом документе, чтобы безопасно использовать литий-ионные батареи и достичь максимального срока службы батареи

Обзор

Не оставляйте батареи неиспользованными в течение длительного времени ни в продукте, ни на хранении.Если аккумулятор не использовался в течение 6 месяцев, проверьте состояние заряда и при необходимости зарядите или утилизируйте аккумулятор.

Типичный расчетный срок службы литий-ионной батареи составляет от двух до трех лет или от 300 до 500 циклов зарядки, в зависимости от того, что наступит раньше. Один цикл зарядки — это период использования от полной зарядки до полной разрядки и повторной полной зарядки. Используйте предполагаемый срок службы от двух до трех лет для аккумуляторов, которые не выдерживают полных циклов зарядки.

Литий-ионные аккумуляторные батареи имеют ограниченный срок службы и постепенно теряют способность удерживать заряд.Эта потеря емкости (старение) необратима. По мере того, как батарея теряет емкость, время, в течение которого она питает продукт (время работы), уменьшается.

Литий-ионные батареи продолжают медленно разряжаться (саморазряд), когда они не используются или хранятся. Регулярно проверяйте уровень заряда аккумулятора. Руководство пользователя продукта обычно включает информацию о том, как проверить состояние аккумулятора, а также инструкции по зарядке аккумулятора. Последние руководства по продуктам доступны по адресу www.tektronix.com/manuals.

Используйте в изделиях Tektronix только батареи, одобренные Tektronix.

Обслуживание батареи

  • Обратите внимание на время работы, которое новая полностью заряженная батарея обеспечивает для питания вашего продукта. Используйте это новое время работы от батарей как основу для сравнения времени работы от старых батарей. Время работы аккумулятора зависит от конфигурации продукта и приложений, которые вы запускаете.
  • Регулярно проверяйте уровень заряда аккумулятора.
  • Внимательно следите за батареями, расчетный срок службы которых приближается к концу.
  • Подумайте о замене батареи на новую, если вы заметили одно из следующих условий:
    • Время работы от батареи упало примерно до 80% от первоначального времени работы.
    • Время зарядки аккумулятора значительно увеличивается.
  • Если аккумулятор хранится или не используется иным образом в течение длительного периода, обязательно следуйте инструкциям по хранению, приведенным в этом документе. Если вы не следуете инструкциям и на момент проверки в аккумуляторе не осталось заряда, считайте его поврежденным.Не пытайтесь перезарядить его или использовать. Замените его новым аккумулятором.

Зарядка

Всегда следуйте инструкциям по зарядке, прилагаемым к вашему продукту. Обратитесь к руководству пользователя вашего продукта и / или онлайн-справке для получения подробной информации о зарядке аккумулятора. Последняя версия руководства пользователя вашего продукта Tektronix доступна на сайте www.tektronix.com.

ПРИМЕЧАНИЕ. При устранении проблем с аккумулятором для конфигураций с двумя аккумуляторами проверяйте по одному аккумулятору и одному слоту аккумулятора за раз.Неисправная батарея может помешать зарядке батареи в противоположном слоте, в результате чего у вас останутся две незаряженные батареи.

Хранилище

  • Зарядите или разрядите аккумулятор примерно до 50% емкости перед хранением.
  • Заряжайте аккумулятор примерно до 50% емкости не реже одного раза в шесть месяцев.
  • Извлеките аккумулятор и храните его отдельно от продукта.
  • Храните аккумулятор при температуре от 5 ° C до 20 ° C (от 41 ° F до 68 ° F).

ПРИМЕЧАНИЕ. Аккумулятор саморазряжается при хранении. Более высокие температуры (выше 20 ° C или 68 ° F) сокращают срок службы батареи.

Меры предосторожности при обращении

  • Не разбирайте, не разбивайте и не протыкайте аккумулятор.
  • Не замыкайте внешние контакты аккумулятора.
  • Не бросайте батарею в огонь или воду.
  • Не подвергайте аккумулятор воздействию температур выше 60 ° C (140 ° F).
  • Храните аккумулятор в недоступном для детей месте.
  • Не подвергайте аккумулятор сильным ударам или вибрации.
  • Не используйте поврежденный аккумулятор.
  • Если из аккумуляторного блока вытекает жидкость, не прикасайтесь к жидкости. Утилизируйте протекающий аккумулятор (см. Раздел «Утилизация и переработка» в этом документе).
  • При попадании жидкости в глаза не трите глаза. Немедленно промойте глаза водой в течение не менее 15 минут, приподнимая верхнее и нижнее веко, пока не останется следов жидкости. Обратитесь за медицинской помощью.

Транспорт

  • Перед транспортировкой литий-ионной батареи обязательно ознакомьтесь со всеми применимыми местными, национальными и международными правилами.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *