Li ion струм заряду. Як правильно заряджати акумулятори Li-Ion? Особливості правильної зарядки

В даний час широко поширені li ion акумулятори та Li-pol (літій-полімерні).

Відмінності між ними полягає в електроліті. У першому варіанті в якості його використовується гелій, у другому - насичений розчином, що містить літій, полімер. Сьогодні, завдяки популярності автомобілів на електродвигунах гостро стоїть питання пошуку ідеального типу акумулятора li ion, який оптимально підійде для такого транспорт.

Складається він, як і інші акумулятори, з анода (пористий вуглець) і катода (літій), що розділяє їх сепаратора і провідника - електроліту. Процес розрядки супроводжується переходом «анодних» іонів на катод через сепаратор і електроліт. Їх напрямок змінюється на протилежне під час зарядки (малюнок нижче).

Іони циркулюють в процесі розрядки і зарядки осередки між різнойменно зарядженими електродами.

Іонні батареї маю катод, виконаний з різних металів, що є їх головною відмінністю. Виробники, використовуючи для електродів різні матеріали, покращують характеристики акумуляторів.

Але, трапляється, що поліпшення одних показників призводить до різкого погіршення інших. Наприклад, при оптимізації ємності, необхідної, щоб збільшити час поїздки, можна збільшити потужність, безпеку, знизити негативний вплив на навколишнє середовище. Одночасно можна зменшити струм навантаження, збільшити вартість або розмір акумуляторної батареї.

Познайомитися з головними параметрами різних типів літієвих батарей (літій-марганцевих, літій - кобальтових, літій - фосфатних і нікель-марганець - кобальтових) можна в таблиці:

Правила для користувачів електротранспортом

Ємність таких батарей при тривалому зберіганні практично не зменшується. Розряджаються li ion акумулятори всього на 23%, якщо зберігається при температурі 60 градусів протягом 15 років. Саме завдяки цим властивостям їх широко застосовують в електротранспорту технологіях.

Для електричного транспорту підходять літій - іонні батареї, які мають повноцінну систему управління, вбудовану в корпус.

З цієї причини користувачі при експлуатації забувають про основні правила, здатних продовженню їхнього терміну служби:

акумулятор необхідно повністю зарядити відразу після його покупки в магазині, оскільки в процесі виробництва заряджаються електроди на 50%. Тому доступна ємність зменшиться, тобто час роботи, якщо відсутня первинна зарядка;
не можна допускати повної розрядки батареї, щоб зберегти її ресурс;
заряджати батарею необхідно після кожного виїзду, нехай навіть заряд ще залишився;
не нагрівати акумулятори, оскільки високі температури сприяють процесу старіння. Для того, щоб використовувати ресурс максимально, потрібно експлуатацію проводити при оптимальній температурі, якої є 20-25 градусів. Отже, поблизу теплового джерела батарею можна зберігати;
в холодну пору рекомендується звернути акумулятор в поліетиленовий пакет з вакуумним замком, щоб зберігати при 3-4 градусах, тобто в приміщенні не опалювальному. Заряд складати повинен хоча б 50% від повного;
після того, як акумулятор експлуатувався при негативних температурах, не можна його заряджати, не витримавши деякий час при температурі кімнатної, т. е. його потрібно прогріти;
заряджати батарею потрібно від зарядного пристрою, що поставляється в комплекті.

ПУ цих батарей кілька підвидів - літій - LiFePO4 (залізо - фосфатні), що використовують катод з фосфату заліза. Характеристики їх дозволяють говорити про акумулятор, як про вершину технологій, що використовуються для виробництва батарей.

Основними їх перевагами є:

кількість циклів заряду-розряду, яке досягає 5000 до моменту, коли ємність зменшиться на 20%;
тривалий термін експлуатації;
відсутній «ефект пам'яті»;
широкий температурний діапазон при незмінних робочих характеристиках (300-700 градусів Цельсія);
хімічна стабільність і термічна, що підвищують безпеку.

Найбільш широко застосовуються акумулятори

Серед безлічі найбільш поширені li ion акумулятори типорозміру 18650, що випускаються п'ятьма компаніями: LG, Sony, Panasonic, Samsung, Sanyo, заводи яких знаходяться в Японії, Китаї, Малайзії і Південної Карее. Планувалося, що використовуватися li ion акумулятори 18650 будуть в ноутбуках. Однак, завдяки вдалому формату їх застосовують в моделях на радіоуправлінні, електромобілях, ліхтарях і т.д.

Як всякий якісний товар, такі акумулятори мають багато підробок, тому, щоб продовжити термін експлуатації приладу, купувати потрібно лише батареї відомих брендів.

Захищені та незахищені літій - іонні батареї

Важливо для літієвих батарей також, захищеними вони є чи ні. Робочий діапазон перше - 4,2-2,5В (застосовуються в аксесуарах, розрахованих на роботу з літій-іонними джерелами): світлодіодних ліхтарях, побутової малопотужної техніки та ін.

У електроінструментах, велосипедах з електродвигунами, ноутбуках, відео- і фототехніку застосовуються незахищені акумулятори, керовані контролером.

Що необхідно знати про літій - іонних батареях?

В першу чергу, обмеження, які потрібно дотримуватися при експлуатації:

напруга перезарядки (максимальне) не може бути вище 4,35В;
мінімальне ж його значення не може пускатися нижче позначки в 2,3 В;
струм розряду не повинен перевищувати більш ніж в два рази, значення ємності. Якщо значення останньої - 2200мАЧ, величина струму максимальна становить 4400 мА.

Функції, що виконуються контролером

Для чого потрібен контролер заряду li ion акумулятора? Він виконує кілька функцій:

подає струм, що компенсує саморазряд. Його величина менше, ніж максимальний струм заряду, але більше, ніж струм саморозряду;
реалізує ефективний алгоритм циклу заряд / розряд для конкретного акумулятора;
компенсує різницю енергетичних потоків при одночасній зарядці і забезпеченні енергією споживача. Наприклад, при зарядці і харчуванні ноутбука;
вимірює при перегріванні або переохолодженні температуру, запобігаючи псування батареї.

Виготовляють контролер заряду li ion акумулятора або у вигляді вбудованої в батарею мікросхеми, або як окремий пристрій.

Для зарядки батарей краще використовувати штатний зарядний пристрій для 18650 li ion акумуляторів, що поставляється в комплекті. Зарядний пристрій для літієвих акумуляторів 18650 зазвичай має індикацію рівня заряду. Найчастіше це світлодіод, який показує, коли йде заряд і його закінчення.

На більш просунутих пристроях можна відстежувати на дисплеї час, що залишився до закінчення заряду, поточна напруга. Для акумулятора 18650, ємність якого 2200мА, час зарядки складає 2 години.

Але, важливо знати, яким струмом заряджати li ion акумулятор 18650. Він повинен складати половину номінальної ємності, тобто, якщо вона становить 2000 mAh, то струм оптимальний - 1А. Заряджаючи акумулятор високим струмом, швидко настає його деградація. При використанні низького струму буде потрібно більше часу.

Відео: Як заряджати акумулятор Li ion зарядний своїми руками

Схема пристрою для зарядки акумуляторів

Виглядає вона наступним чином:

Відрізняється схема надійністю і повторюваністю, а що входять деталі є недорогими і легкодоступними. Щоб термін експлуатації батареї збільшити, потрібно грамотна зарядка li ion акумуляторів: до кінця зарядки напруга повинна зменшуватися.

Після її завершення, тобто при досягненні нульової позначки струмом, повинна зупинитися зарядка li ion акумулятора. Схема, наведена вище, цим вимогам задовольняє: підключений до зарядного пристрою розряджений АКБ (загоряється VD3), використовує струм 300мА.

Про що йде процесі свідчить палаючий світлодіод VD1.Постепенно зменшується до 30 мА струм, свідчить про зарядку акумулятора. Про закінчення процесу сигналізує, що загорівся світлодіод VD2.

У схемі використаний операційний підсилювач LM358N (можна замінити його аналогом КР1040УД1 або ж КР574УД2А, що відрізняється розташуванням висновків), а також транзистор VT1 S8550 9 світлодіоди жовтого, червоного і зеленого кольорів (1,5 В).

Чи можна реанімувати акумулятор?

Після декількох років активної експлуатації акумулятори катастрофічно втрачають ємність, створюючи проблеми при користуванні улюбленим девайсом. Чи можливо, і як відновити li ion акумулятор поки користувач займається пошуком заміни?

Відновлення li ion акумулятора можливо на час декількома способами.

Якщо здулася батарея, тобто перестала тримати заряд, значить, всередині скупчилися гази.

Тоді поступають таким чином:

корпус батареї від'єднують акуратно від датчика;
відокремлюють електронний датчик;
знаходять під ним ковпачок з керуючою електронікою і проколюють його обережно голкою;
потім, знаходять важкий плоский предмет, по площі більший, ніж площа батареї, використовуватися який буде як преса (не застосовувати лещата і подібних пристроїв);
покласти батарею на горизонтальну площину, і придавити пресом, пам'ятаючи, що акумулятор можна пошкодити, прикладаючи надмірне зусилля. Якщо ж воно недостатньо, результату можна не досягнути. Це найвідповідальніший момент;
залишилося капнути на отвір епоксидною смолою і припаяти датчик.

Є й інші способи, прочитати про які можна на сторінках Інтернет.

Підібрати зарядний пристрій можна на сайті http://18650.in.ua/chargers/.

Відео: Li-ion акумулятори, поради по експлуатації li-ion батарей

У сучасній побутовій техніці, причому як для «високих технологій», так і для простих пристроїв, використовують літій-іонні, які виділяються простотою і дешевизною виробництва. До того ж не можна не відзначити хороші експлуатаційні характеристики. Важливо розібратися, як правильно заряджати li-ion акумулятори, оскільки якщо це робити неправильно, то пристрій не довгий час тримати заряд і незабаром просто вийде з ладу. Є кілька правил, які неодмінно слід враховувати, щоб телефон або інший пристрій працювало більшу кількість часу.

Як заряджати li-ion акумулятор?

Часто сучасна техніка має пристрій, який не допускає перехід заряду на критичні позначки. Якщо в гаджеті стоїть літій-іонний акумулятор, тоді його варто ставити на зарядку, коли показники батареї складають 10-20%. У такому випадку кількість повних циклів зарядки зростає з 600 раз до 1700. Ще один важливий момент - коли буде вказано, що заряд досяг 100% значення, не варто від'єднувати пристрій від мережі ще пару годин. Говорячи про те, як заряджати новий li-ion акумулятор, варто сказати про те, що для збільшення терміну використання технічного пристрою, рекомендується чергувати повну і неповну зарядку. Якщо для зарядки використовується USB порт, тоді тривати процес повинен більше.

Правила, як зарядити li-ion акумулятор:

Повну розрядку гаджета рекомендується проводити раз в три місяці. Подібна профілактика дозволить запобігти збивання позначки максимального і мінімального заряду. Повна розрядка призводить до того, що мінімальне значення заряду обнуляється, а потім, слід провести зарядку протягом 8-12 год., Це дозволить обнулити і максимальне значення. Завдяки таким маніпуляціям акумулятор стане працювати краще.
Якщо батарея якийсь час не використовуватиметься, тоді зберігати її краще з невеликою кількістю заряду 30-50%. Найкраще, якщо при цьому температура буде приблизно 15 градусів. Завдяки цьому батарея буде зберігатися, не погіршуючи свої можливості. Якщо батарея буде повністю заряджена, тоді більша частина ємності може бути витрачена. Розріджений акумулятор після зберігання потрібно буде тільки викинути.
Говорячи про те, як заряджати батарею li-ion, варто замінити, що важливо використовувати тільки оригінальний пристрій, оскільки зовнішній адаптер грає роль випрямляча і стабілізатора напруги. Якщо його немає, тоді батарею слід діставати і заряджати, використовуючи зовнішній пристрій.
Для літій-іонних акумуляторів підвищені температури є згубними. Саме тому пристрій рекомендується зберігати подалі від прямих сонячних променів і різних джерел тепла. Допустимий діапазон температур становить від -40 до +50 градусів.

Багато сьогодні для зарядки використовують так звані «жаби», що випускаються китайськими виробниками. Можна знайти повідомлення про те, що такі пристрою просто спалахували під час роботи. Саме тому перед тим, як використовувати таку універсальну зарядку, важливо провести звірку допустимих значень, які вказуються на упаковці. Особливу увагу приділіть максимальної місткості, по якій і судять, чи буде здійснюватися зарядка чи ні.

Яким струмом заряджати li-ion акумулятор?

У більшості пристроях номінальну напругу на елементі становить 3,6 В, тому рекомендований струм заряду повинен становить 0,7 С, а струм розряду не більш 0,1 С. У тому випадку, якщо батарея працює на напрузі менше 2,9 В, тоді ток повинен бути 0,1 С.

Одним з найбільш принципових критеріїв коректної роботи, хорошою ефективності і довгого терміну експлуатації акумуляторної батареї вважається її правильний заряд. Це стосується абсолютно всіх акумуляторів, будь то масивні промислові немаленькою ємності, або ж крихітні батарейки в Ваших планшетах або телефонах.

Велика частина акумуляторних батарей мають так званим "ефектом пам'яті" в тій чи іншій мірі. Він виражається в тому, що батарейки "запам'ятовують" межі експлуатованої ємності.
З цієї причини, фактично, і ведеться підготовча тренування батарей. У зв'язку з наявністю вищезгаданого результату, не рекомендовано заряджати ще не сіли до кінця батарейки.
В даному випадку акумуляторні батареї крім іншого "запам'ятають" межі, до яких вони можуть доходити.
Підсумком стане скорочення фізичної ємності батарей, їх стрімка розрядка, недовговічність служби.

При придбанні нових акумуляторних батарей рекомендовано провести їх "тренування". Вона полягає в повному розряді / заряді самої батарей. Говорячи простіше, необхідно розрядити батарейки, після цього зарядити їх "до упору". Процес повторюється 3-4 рази.
Надалі такої процедури батарейки прослужать значно довше. При цьому ви як ніби "розганяєте" їх, підвищуєте потенційну ємність до меж.

Чим менше раз розряджається акумулятор і чим менш глибоким є кожен окремо взятий його розряд, тим більшим буде термін його служби.

Як можна зарядити акумулятор?

Оптимальний варіант - зарядка постійним струмом 0.1 - 0.2 С протягом 6-8 годин.

Швидкий заряд - протягом 3-5ч. струмом приблизно третину від номінального.

Прискорений заряд - виконується струмом рівним величині номінальної ємності самого акумулятора, можливий розігрів і руйнування елемента.

Такі батареї використовуються в ваших телефонах, планшетах, ноутбуках
Стандартно прийнято щитать що їх напруга 3.7 вольта, але один елемент може мати напругу в межах 2.5 (розряджений) - 4.2вольта і це як правило максимум.
В середньому їх ресурс 1000 - 1500 циклів заряд-розряд
Як правило якщо таку батарею розрядити нижче 2.5 вольт або зарядити більше 4.2 вольта - батарея виходять з ладу. Щоб захистити від цього в більшості акумуляторів такого типу присутній плата захисту яка відключає акумуляторну банку при виході напружень за межі норми.
Пристрій для зарядки повинно вміти заряджати акумулятори до 4.2 вольта і автоматично відключати заряд.

Більш новий різновид літій-іонних акумуляторів з більшою щільністю енергії і меншим розміром (товщина елемента від 1мм! При значній гнучкості). Використання до мінус 20 градусів. І повна відсутність "ефекту пам'яті".
Акумулятори такого типу взріво- і пожежо-небезпечні, при перезаряді, швидкому розряді або замиканні елемента. Тому всі елементи забезпечуються вбудованою платою контролера заряду і розряду.
Кількість робочих циклів в раене 900 повних заряд-розрядів. Слід зауважити що глибокий розряд може повністю вивести батарею з ладу. Рекомендується розряджати такі акумулятори не більше ніж на 40% від їх максимальної місткості.
Зарядка проводиться напругою 4.2 вольта на елемент, струмом в 1C і завершується процес зарядки при струмі 0.1-0.2С. Час заряду приблизно 2 години.

Найчастіше своїм виконанням як звичайні пальчикові батарейки. Напруга харчування одного елемента - 1.25 вольт.
Термін служби, приблизно 200-500 циклів заряд-розряд. Саморозряд: 100% в рік.
У незначній мірі акумулятор володіє "ефектом пам'яті", це означає що якщо акумулятор тривалий час, місяць - два, чи не використовувався, то йому нада зробити повний цикл розряду - заряду.
Заряд з малим струмом продовжує термін служби акумулятора, тому найоптимальнішим режимом роботи буде заряд струмом в 0.1 від номінальної ємності батареї.
Час заряду - 15-16 годин, за інструкцією виробників.
Заряд таких акумуляторів краще робити за допомогою постійного або імпульсного струму з дуже короткими імпульсами від'ємного значення (асиметричний струм) - це допоможе виключити проблеми з "ефектом пам'яті"
Напруга заряду на елемент - 1.4 - 1.6 вольт, а напруга повністю зарядженого елемента - 1.4 вольта. Розрядку виробляти до 0.9 вольта, нижче небажано.

У більшості випускається у вигляді пальчикових батарейок і малогабаритних дискових акумуляторах (таблетках)
Напруга харчування одного елемента - 1.37 вольт
Саморозряд у цього типу - приблизно 10% в місяць.
Вони схильні до "ефекту пам'яті" і такі акумулятори не рекомендується використовувати в буферному режимі. Після тривалої бездіяльності такого акумулятора, потрібно провести цикл заряд-розряду струмом приблизно номінальної ємності. Цикл розряду з 1.36 вольт до 1 вольта, нижче не рекомендується.
Номінальний струм зарядки в межах 0.1-1 від номінальної ємності елемента.
Може використовуватися при температурах до мінус 50 градусів.

Pb (свинцево-кислотний) акумулятор

Найбільш поширений вид акумуляторної енергії.
Найбезпечніший спосіб зарядки виглядає так, спочатку акумулятор заряджається постійним струмом, а після отримання потрібної напруги, на акумуляторі підтримують цю напругу.
Максимальна величина зарядного струму 0.2 - 0.3 від номінальної ємності акумулятора. Оптимальний струм заряду це 10% від номінального, воно і безпечно і щадітельно для акумулятора.
Максимальна напруга заряду не повинно перевищувати 13.8 вольт. При швидкому заряді допускається до 14.5 вольт.
Загальний час повного заряду повинно бути в раене 5 - 6 годин.
Мінімальна температура заряду не нижче -15 ° C

AGM акумулятор

На відміну від свинцево-кислотних, в них міститься абсорбований електроліт, а не рідкий як в кислотних, такі собі скло тканинні прокладки між свинцевими пластинами просякнуті електролітом. І це дає їм ряд переваг: стійкість до великих вібрацій, впевнена експлуатація навіть при мінус 30 С хоча напруга трохи просідає, герметична конструкція і більш безпечна зарядка.
Число повних циклів заряду-розряду від 500 до 1000 в залежності від марки моделі.

Літій-іонні акумулятори не настільки «вибагливі», як їх нікель-метал-гидридні побратими, але все одно вимагають певного догляду. дотримуючись п'яти простих правил, Можна не тільки продовжити життєвий цикл літій-іонних акумуляторних батарей, а й підвищити час роботи мобільних пристроїв без підзарядки.

Не допускайте повного розряду. У літій-іонних акумуляторів відсутній так званий ефект пам'яті, тому їх можна і, більш того, потрібно заряджати, не чекаючи розрядки до нуля. Багато виробників розраховують термін життя літій-іонного акумулятора кількістю циклів повного розряду (до 0%). Для якісних акумуляторів це 400-600 циклів. Щоб збільшити термін служби вашого літій-іонного акумулятора, частіше заряджаєте свій телефон. Оптимально, як тільки показник заряду батареї опуститься нижче позначки 10-20 відсотків, можете ставити телефон на зарядку. Це збільшить кількість циклів розряду до 1000-1100 .
Даний процес фахівці описують таким показником як Глибина Розряду (Depth Of Discharge). Якщо ваш телефон розряджений до 20%, то Глибина Розряду становить 80%. У таблиці нижче показано залежність кількості циклів розряду літій-іонного акумулятора від Глибини Розряду:

Розряджайте раз в 3 місяці. Повний заряд протягом тривалого часу також само шкідливий для літій-іонних акумуляторів, як і постійна розрядка до нуля.
Через вкрай нестабільного процесу заряду (ми часто заряджаємо телефон як доведеться, і де вийде, від USB, від розетки, від зовнішнього акумулятора і тд.) Фахівці рекомендують раз в 3 місяці повністю розряджати акумулятор і після цього заряджати до 100% і потримати на зарядці 8-12 годин. Це допомагає скинути так званий верхній і нижній прапори заряду акумулятора. Більш докладно про це можна прочитати.

Зберігайте частково зарядженими. Оптимальним станом для тривалого зберігання літій-іонного акумулятора є рівень заряду від 30 до 50 відсотків при температурі 15 ° C. Якщо ж залишити батарею повністю зарядженої, з часом її ємність істотно знизиться. А ось акумулятор, який довгий час припадав пилом на полиці вирядженим до нуля, швидше за все, вже не жилець - пора відправляти його на утилізацію.
У таблиці нижче показано скільки залишається ємності в літій-іонному акумуляторі в залежності від температури зберігання і рівня заряду при зберіганні протягом 1 року.

Використовуйте оригінальний зарядний пристрій. Мало хто знає, що зарядний пристрій в більшості випадків вбудовано безпосередньо всередину мобільних пристроїв, а зовнішній мережевий адаптер лише знижує напругу і випрямляє струм побутової електромережі, тобто безпосередньо на батарею не вплине. Деякі гаджети, наприклад цифрові фотокамери, позбавлені вбудованого зарядного пристрою, і тому їх літій-іонні акумулятори вставляють у зовнішній «зарядник». Ось тут-то використання зовнішнього зарядного пристрою сумнівної якості замість оригінального може негативно позначитися на працездатності батареї.

Не допускайте перегріву. Ну а найлютішим ворогом літій-іонних акумуляторів є висока температура - перегріву вони геть не переносять. Тому не допускайте попадання на мобільні пристрої прямих сонячних променів, а також не залишайте їх в безпосередній близькості від джерел тепла, наприклад електрообігрівачів. Максимально допустимі температури, при яких можливе використання літій-іонних акумуляторів: від -40 ° C до + 50 ° C

Також, ви можете подивитися

Літій-іонні (Li-ion) акумулятори, які використовуються в більшості сучасних планшетів, смартфонів і ноутбуків, вимагають різних правил обслуговування та експлуатації в порівнянні з нікель-кадмієвих (Ni-Cd) і нікель-металгідридними (Ni-MH) акумуляторами, використовуваними в попередніх моделях пристроїв.

Насправді, правильний догляд за літій-іонним акумулятором може в 15 разів збільшити термін його служби в порівнянні з випадками неправильного використання. У даній статті наведемо поради, як максимально продовжити життєвий цикл дорогих літій-іонних батарей у всіх ваших портативних пристроях.

Зовсім недавно журналісту інтернет-порталу Windows Secrets Фреду Ланге (Fred Langa) довелося замінити пошкоджений смартфон - і це була його помилка.

Основний симптом не віщував нічого доброго - чохол телефону був деформований, тому що сам корпус пристрою став згинатися.

При розборі і детальному розгляді з'ясувалося, що акумулятор смартфона здувся.

Спочатку Фред не помітив ніяких змін: батарея виглядала більш-менш нормально, якщо дивитися на неї особою (рисунок 1). Однак, коли акумулятор поклали на плоску поверхню стало очевидно, що верхня і нижня його межі вже не були плоскими і паралельними один одному. На одній зі сторін батареї утворилася серйозна опуклість (малюнок 2). Ця опуклість привела до того, що телефон став згинатися і деформуватися.

Опуклість акумулятора свідчила про серйозну проблему: накопичення токсичних газів під високим тиском всередині батареї.

Корпус батареї прекрасно зробив свою роботу, але через токсичних газів акумулятор був крихітну бомбу-скороварку, яка тільки й чекає детонації.

У разі Фреда виявилися пошкоджені і телефон, і акумулятор - настав час для покупки нового смартфона.

Найсумніше, що дану проблему можна було легко запобігти. У заключній частині статті будуть наведені помилки Фреда.

Щоб уникнути повторення помилок минулого з новим смарфтонах і іншими літій-іонними пристроями, такими як планшети, ноутбуки, Фред почав серйозно досліджувати питання правильної експлуатації і обслуговування літій-іонних акумуляторів.

Фреда не цікавили питання продовження роботи від одного заряду акумулятора - ці техніки добре знайомі. Більшість пристроїв пропонують ручні або автоматичні режими енергозбереження і методи настройки яскравості екрану, уповільнення продуктивності процесора і зменшення кількості запущених додатків.

Фред швидше зосередився на питаннях продовження терміну служби акумуляторів - способів зберегти батарею в нормальному працездатному стані і розширення ресурсу батареї до максимального рівня.

Дана стаття включає короткі тезово висновки на основі дослідження Фреда. Дотримуйтесь п'яти пропонованих порад і тоді ваші літій-іонні акумулятори будуть працювати повноцінно, довго і безпечно у всіх ваших портативних пристроях.

Рада 1: Слідкуйте за температурою і не перегрівайте акумулятор

Дивно, але теплота є одним з головних ворогів літій-іонних акумуляторів. Причинами, що викликають перегрівання акумулятора, можуть бути фактори неправильного використання, наприклад, швидкість і тривалість циклів зарядки і розрядки батареї.

Зовнішнє фізичне оточення також має значення. Просто залишивши пристрій з літій-іонний акумулятор на сонці або в закритому автомобілі, Ви можете істотно знизити здатність батареї приймати і утримувати заряд.

Ідеальними температурними умовами для літій-іонних акумуляторів є кімнатна температура в 20 градусів Цельсія. Якщо пристрій нагрівається до 30С, його здатність нести заряд знижується на 20 відсотків. Якщо пристрій використовується при 45С, що легко можна досягти на сонці або при інтенсивному використанні пристрою ресурсоємними додатками ємність батареї знижується приблизно на половину.

Таким чином, якщо ваш пристрій або акумулятор стають помітно теплими при використанні, постарайтеся перейти в більш прохолодне місце. Якщо такої можливості немає, спробуйте зменшити кількість енергії, яка споживається пристроєм за рахунок відключення непотрібних додатків, служб і функцій, зниження яскравості екрану або активації режиму енергозбереження пристрою.

Якщо це все одно не допомагає, повністю вимкніть пристрій до тих пір, поки температура не повернеться в нормальний стан. Для ще більш швидкого охолодження витягніть батарею (звичайно, якщо це дозволяє конструкція пристрою) - так пристрій охолоне швидше завдяки фізичній поділу з джерелом живлення.

До речі, незважаючи на те, що високі температури - це головна проблема з літій-іонними батареями, низькотемпературні режими експлуатації не викликають серйозних занепокоєнь. Низькі температури не завдають довгостроковий збиток батареї, хоча холодний акумулятор не зможе видати всю потужність, який він може потенційно видати в оптимальному температурному режимі. Падіння потужності стає дуже помітним при температурах нижче 4С. Більшість літій-іонних акумуляторів споживчого класу по суті стають марними при температурах близько або нижче точки замерзання.

Якщо пристрій з літій-іонним джерелом харчування стає надмірно охолодженим з якої-небудь причини, не намагайтеся його використовувати. Залиште його відключеним і перенесіть в тепле місце (кишеню або опалювальне приміщення) поки пристрій не прийме нормальну температуру. Також, як і в випадку з перегрівом, фізично видаліть батарею, і роздільне нагрівання дозволить прискорити процес прогріву. Після того, як батарея прогрівається до нормальної температури, її електролітичні властивості відновляться.

Рада 2: Відключіть зарядний пристрій, щоб зберегти батарею

Перезарядка - тобто занадто тривале підключення акумулятора до джерела струму високої напруги може також знизити здатність батареї утримувати заряд, скоротити термін її служби або що називається "вбити наповал".

Більшість літій-іонних акумуляторів споживчого класу призначені для роботи на рівні напруги в 3,6 на осередок, але під час зарядки працюють при підвищених 4,2В. Якщо зарядний пристрій занадто тривалий час видає підвищена напруга, внутрішня батарея може пошкодитися.

У важких випадках, перезарядка може привести до того, що інженери називають "катастрофічними" наслідками. Навіть в помірних випадках, надлишок тепла, що виділяється при перезарядці створить негативний температурний ефект, описаний в першому раді.

Високоякісні зарядні пристрої можуть злагоджено працювати зі схемою сучасних літій-іонних акумуляторів, знижуючи небезпеку перезарядка, зменшуючи зарядний струм пропорційно заряду батареї.

Ці властивості значно відрізняються в залежності від виду технології, використовуваної в батареї. Наприклад, при застосуванні нікель-кадмієвих (Ni-Cd) і нікель-металгідридних (Ni-MH) акумуляторів намагайтеся залишати їх підключеними до зарядного пристрою якомога довше. Це пов'язано з тим, що старі типи батарей мають високий рівень саморозряду, тобто вони починають втрачати значну кількість збереженої енергії відразу ж після відключення від зарядного пристрою, навіть якщо саме портативний пристрій відключено.

Насправді, нікель-кадмієві батарея може втратити до 10 відсотків заряду в перші 24 години після зарядки. Після цього періоду часу, крива саморазряда починає вирівнюватися, але нікель-кадмієвий акумулятор продовжує втрачати по 10-20 відсотків на місяць.

Ситуація з нікель-металгідридних батареями ще гірше. Їх швидкість саморозряду на 30 відсотків більше, ніж у нікель-кадмієвих колег.

Проте, літій-іонні батареї мають дуже низький рівень саморозряду. Хороша працездатна батарея втратить лише 5 відсотків свого заряду в перші 24 години після зарядки і ще 2 відсотки протягом першого місяця після цього.

Таким чином, немає ніякої необхідності залишати пристрій з літій-іонним акумулятором, з'єднаним із зарядним пристроєм до останнього моменту. Для отримання найкращих результатів і продовження терміну служби батареї, від'єднайте зарядний пристрій, коли буде показаний повний заряд.

Нові пристрої на літій-іонних батареях не потрібно довго заряджати перед першим використанням (в пристроях з нікель-кадмієвих та нікель-металгідридних батареями рекомендується зарядка від 8 до 24 годин). Літій-іонні батареї максимально заряджені, коли вони показують 100-відсотковий заряд. У розширеній зарядці немає необхідності.

Не всі цикли розряду однаково впливають на стан батареї. Тривале та інтенсивне використання виділяє більше тепла, серйозно навантажуючи акумулятор, а менші за тривалістю, більш часті цикли розряду навпаки продовжують ресурс батареї.

Ви можете подумати, що підвищений циклів невеликих розряду / заряду може серйозно знизити термін служби джерела живлення. Це було закономірно лише для застарілих технологій, але не відноситься до сучасних літій-іонним акумуляторам.

Специфікації акумулятора можуть вводити в оману, тому що багато виробників розглядають цикл заряду як час, необхідний для досягнення 100-відсоткового рівня заряду. Наприклад, дві зарядки з 50 до 100 відсотків еквівалентні одному повного циклу заряду. Аналогічним чином, три цикли по 33 відсотки або 5 циклів по 20 відсотків також еквівалентні одному повного циклу.

Коротше кажучи, велика кількість дрібних циклів заряду-розряду не знижує загальний обсяг циклів повної зарядки літієвої батареї.

Знову ж, теплота і високе навантаження від важких розрядів знижують ресурс батареї. Таким чином, намагайтеся знизити число глибоких розрядів до мінімуму. Не допускайте зниження рівня заряду акумуляторів до значень, близьких до нуля (коли пристрій сам вимикається). Замість цього розглядайте нижні 15-20 відсотків заряду акумулятора як екстрений резерв - тільки для крайніх випадків. Звикайте до заміни акумулятора, якщо є така можливість або до підключення пристрою до зовнішнього джерела живлення перед тим, як батарея буде повністю розряджена.

Як Ви знаєте, швидка розрядка і швидка зарядка супроводжуються виділенням надлишкової теплоти і негативно позначаються на ресурсі батареї.

Якщо Ви інтенсивно використовували пристрій на підвищених навантаженнях, дайте батареї охолонути до кімнатної температури перед підключенням до зарядного пристрою. Акумулятор не зможе прийняти повний заряд будучи нагрітим.

Під час зарядки пристрою стежте за температурою батареї - вона не повинна сильно перегріватися. Гаряча батарея під час заряду зазвичай свідчить про швидке протікання занадто великого струму.

Перезарядка найбільше імовірна з дешевими небрендовану зарядними пристроями, що використовують схеми швидкої зарядки або з бездротовими (індуктивними) зарядними пристроями.

Дешеве зарядний пристрій може бути звичайним трансформатором з підключеними до нього проводами. Подібні "німі зарядки" просто розподіляють ток і практично не беруть зворотний зв'язок від зарядних пристрої. Перегрів і перенапруження дуже поширені при використанні подібних зарядних пристроїв, що повільно руйнує батарею.

"Швидкі" зарядки призначені для забезпечення хвилинної порції заряду, а не тривалої годинної зарядки. Існують різні підходи до технології швидкого заряду, і не всі з них сумісні з літій-іонними батареями. Якщо зарядний пристрій і батарея не призначені для спільної роботи, швидкий заряд може викликати перенапруження і перегрів. Взагалі кажучи, краще не використовувати зарядний пристрій одного бренду для зарядки портативного девайса іншого бренду.

Бездротові (індуктивні) зарядні пристрої використовують спеціальну поверхню зарядки для відновлення заряду акумулятора. На перший погляд це дуже зручно, але справа в тому, що подібні зарядки виділяють надлишкову теплоту навіть в нормальному режимі роботи (Деякі кухонні плити використовую явище індукції для нагріву каструль і сковорідок).

Літієві батареї не тільки відчувають негативний фактор у вигляді теплоти, а й витрачають енергію під час зарядки за бездротовою технологією. За своєю природою, ефективність індуктивного зарядного пристрою завжди нижче звичайного аналога. Тут кожен може робити вибір самостійно, але для Фреда підвищене нагрівання і менша ефективність є достатніми факторами для відмови від подібних пристроїв.

У будь-якому випадку, найбезпечніший підхід передбачає використання рекомендованого виробником зарядного пристрою з комплекту поставки. Це єдиний гарантований спосіб тримати температуру і напругу в межах норми.

Якщо немає можливості використовувати OEM зарядний пристрій, застосовуйте пристрій з низьким вихідним струмом, щоб знизити ймовірність пошкодження акумулятора через швидке надходження великої потужності.

Одним з джерел живлення з низьким вихідним струмом є USB-порт на звичайному комп'ютері. Стандартний порт USB 2.0 забезпечує силу струму 500мА (0,5 А) на один порт, а USB 3.0 видає відповідно 900мА (0,9 А) на один порт. Для порівняння, деякі спеціальні зарядні пристрої можуть видавати 3000-4000мА (3-4А). Низькі сили струму USB портів в загальному випадку гарантують безпечну зарядку з нормальним температурним режимом для більшості сучасних літій-іонних акумуляторів.

Рада 5: Якщо є можливість, використовуйте запасний акумулятор

Якщо ваш пристрій дозволяє швидко замінювати батарею, наявність запасного акумулятора є відмінною страховкою. Це не тільки в 2 рази збільшує термін його служби, але також позбавляє від необхідності повного розряду акумулятора або використання швидкого заряду. Коли заряд акумулятора досягне позначки в 15-20 відсотків, просто поміняйте виряджену батарею на запасну, і Ви миттєво отримаєте повний заряд пристрою без будь-яких проблем з перегрівом.

Запасний акумулятор має й інші переваги. Наприклад, якщо Ви опинитеся в ситуації, коли встановлена \u200b\u200bбатарея перегрілася (наприклад, через інтенсивної роботи пристрою або через високу температуру навколишнього середовища), Ви можете поміняти гарячу батарею, щоб швидше її охолодити, а при цьому продовжувати використовувати пристрій.

Наявність двох батареї позбавляє від необхідності використовувати швидкий заряд - Ви можете спокійно використовувати пристрій, коли акумулятор неспішно заряджається від безпечного джерела живлення.

Фатальні помилки Фреда

Фред передбачив, що він міг пошкодити батарею смартфона під час дорожнього подорожі. Він використовував функцію GPS в пристрої для навігації під час ясного сонячного дня. Смартфон тривалий час перебував на сонці в тримачі в районі приладової панелі автомобіля, яскравість смартфона була включена на максимум, щоб розрізняти карту серед яскравих сонячних променів.

Крім того, всі стандартні фонові додаток - електронна пошта, месенджер і т.д. були запущені. Пристрій використовувало модуль 4G для скачування музичних треків і бездротовий модуль Bluetoorth для передачі звуку в головне звуковий пристрій автомобіля. Безумовно, телефон працював в стресовому режимі.

Щоб запрограмувати телефон отримувати харчування він був підключений до адаптера 12В, купленого за критеріями невисоку ціну і наявність правильного роз'єму.

Поєднання прямих сонячних променів, високої навантаження процесора, включеного на максимальній яскравості екрану і сумнівної якості адаптера, призвело до надмірного перегріву смартфона. Фред з жахом згадує наскільки гарячим було пристрій при витягуванні з тримача. Цей важкий перегрів якраз і став каталізатором смерті батареї.

По всій видимості, проблема ускладнювалася ночами, коли Фред залишав пристрій підключеним до мережі на всю ніч за допомогою стороннього зарядного пристрою, при цьому не контролюючи момент повного заряду акумулятора.

Зі своїм новим смартфоном Фред буде використовувати тільки комплексне зарядний пристрій і запасний акумулятор. Фред сподівається на тривалий і безпечний період експлуатації як батареї, так і телефону, які він збирається досягти за допомогою перерахованих рад.

Знайшли друкарську помилку? Виділіть і натисніть Ctrl + Enter