Литий-ионные батареи не такие привередливые, как никель-металл-гибридные, но все же они требуют осторожности и бережного обращения. И если вы будете соблюдать все правила, вы не только увеличите срок службы ваших устройств, но и сэкономите много денег.
Особенности Li-ion батарей
Основой отрицательного электрода такой батареи является вещество, содержащее углерод с полностью или частично упорядоченной структурой. Процесс интерполяции Li в C зависит от материала. Положительный электрод обычно изготавливается из кобальта или оксида никеля.
Литий-ионные аккумуляторы (АКБ) не позволяют бесконечно превышать уровень заряда.
Батареи имеют довольно высокие технические характеристики, различающиеся у разных производителей. Номинальное напряжение составляет 3,7-3,8 В, а максимальное — 4,4 В. Внутреннее сопротивление от 5 до 15 мАч. Плотность энергии 110-230 Втч/кг.
Зарядка происходит в 2 этапа:
- До определенного момента протекает чрезвычайно высокий зарядный ток.
- Как только достигается рабочая характеристика, ток постепенно снижается до 3% от наибольшего значения.
Преимущества:
- высокая плотность разрядных токов и накопленной энергии;
- более высокое выходное напряжение;
- Самый низкий саморазряд — 4-6% в месяц, 10-20% в год;
- Полная зарядка и последующая разрядка до конца при покупке новой батареи не является необходимой;
- срок службы около 10 лет;
- возможна незначительная подзарядка через регулярные промежутки времени;
- широкий диапазон рабочих температур от -20°C до +50°C;
- эффективное хранение энергии, потеря не более 5% накопленной энергии в месяц;
- можно хранить в течение длительного времени при соблюдении условий, рекомендованных производителем;
- Можно производить литий-ионные батареи различных форм и размеров;
- малый вес;
- большой запас циклов заряда-разряда (более 1 000);
- простота в использовании и обслуживании.
Недостатки:
- повышенная восприимчивость к режиму разряда, поэтому требуются встроенные средства защиты;
- неконтролируемый разряд значительно сокращает срок службы;
- полная разрядка значительно сокращает срок службы;
- различные скорости разряда при разных температурах. Чем выше скорость разряда, тем больше потеря емкости;
- На катоде при частичном заряде не все ионы успевают пройти через барьер высвобождения, оставаясь в положении ограничения. Во время выписки они столкнутся с подобными молекулами при попытке вернуться на свое место. Это оказывает негативное влияние на структуру электрода.
- Если он заряжен не полностью, при разрядке батареи будут возникать «микроэффекты» памяти. Это вызвано динамикой ионов, которая будет сильно нарушена.
Самые эффективные способы найти своего близнеца после фотографии
Правила использования и зарядки литий-ионных аккумуляторов
Литий-ионные аккумуляторы необходимо заряжать правильно и соблюдать несколько правил.
Не допускайте полного разряда
Старайтесь поддерживать заряд на уровне 20─80% от полной емкости.
Если уровень заряда не опускается ниже 80%, батарея сможет прослужить гораздо дольше, а количество циклов разряда может достигать 5000. При непрерывном разряде количество циклов, соответственно, не может превышать 500.
Однако полную разгрузку следует проводить раз в месяц.
Использование оригинальных аккумуляторов и зарядного устройства
Покупать очень дешевые литий-ионные аккумуляторы не стоит, так как это может негативно сказаться на производительности смартфона.
Причиной этого является низкое выходное напряжение таких устройств. Поэтому необходимо использовать оригинальные, фирменные батареи.
То же самое относится и к зарядным устройствам для литиевых батарей. Дешевые китайские копии могут не выдавать стабильное напряжение или выходное напряжение не будет соответствовать указанному на упаковке зарядного устройства. Это чревато не только быстрым выходом из строя батареи, но и полным разрушением контроллера заряда или устройства, в котором установлена батарея.
Способ хранения
Лучше всего хранить литий-ионный аккумулятор:
- В прохладном, сухом месте (вдали от смартфона или другого устройства).
- Оптимальная температура хранения: +1-+25°C, максимальная температура хранения: 0-+40°C.
- Нельзя допускать замерзания батареи.
- В заряженном состоянии (оптимальный уровень заряда 30%) для предотвращения падения напряжения ниже 2,5 В саморазряд.
Перегрев и переохлаждение
Нельзя нагревать выше +50ºC. Батареи этого типа не переносят очень низких температур. За ночь при температуре -40ºC заряд может упасть до нуля, а емкость снизится на 5-10%.
Производители аккумуляторов
Основные отечественные производители:
- НПО ССК;
- ОАО «НИАИ Источник»;
- НИИХИТ-2;
- АК Ригель.
Иностранные производители:
- Альтаир Нанотехнологии;
- A123 Systems;
- Аккумуляторная компания Ener1;
- Аккумуляторы Saft;
- Samsung SDI.
Синхронизация — что это такое и для чего она используется
Число циклов заряда
Срок службы батареи определяется количеством полных циклов разряда. Однако можно продлить срок службы батареи.
Скорость саморазряда этих батарей составляет 3-5% в месяц, что означает, что их можно хранить в течение длительного времени. Это можно объяснить тем, что литий-ионные батареи, в отличие от серебряно-кадмиевых, не подвержены сульфатации. Для более длительного хранения (более 1 года) необходимо регулярно заряжать их. Однако при правильном хранении они сохранят свою работоспособность через несколько лет.
При длительном времени высокой зарядки (70-80%) и регулярной зарядке срок службы батареи составит до 5 000 циклов.
Время зарядки
Время зарядки зависит от процесса восстановления емкости. Существуют полные и частичные сборы.
Время зарядки можно рассчитать по формуле: X (час) = 1,4 * Y (мА*ч) / Z (мА), где 1, 4 — коэффициент («скидка» для тепловой энергии).
Так, если емкость составляет 2400 мАч, то при зарядном токе 150 мы получаем: 1,4*2400/150 = 22,4 часа.
Единицей измерения мощности является ампер-час. Таким образом, при использовании заряда, численно равного емкости, необходимое напряжение будет создано на терминалах за 1 час, а запас энергии составит 70-80%. Для быстрой зарядки (около часа) следует использовать ток 1С-2С.
На графике показана зависимость скорости зарядки от тока и напряжения:
Первая зарядка
Батареи этого типа продаются с зарядом 2/3 емкости. Их не следует полностью разряжать, тем самым сразу лишая половины срока службы. Достаточно просто зарядить аккумулятор до максимума.
«Раскачка» с новой батареей (несколько полных циклов разряда/заряда) также не требуется, так как эффект памяти практически отсутствует. В прошлом, когда использовались другие типы батарей, «раскачка» действительно способствовала увеличению емкости. Однако с литий-ионными батареями это уже не так.
