≡× MENY

•   Girkasse
• Motor
• Motor 
• Væsker
• Girkasse 

Lader litium-ion-batterier. Slik lader du Li‑ion-batterier på riktig måte

Eiere av ulike enheter opplever noen ganger visse vanskeligheter når de finner informasjon om riktig bruk av batterier. Denne korte FAQ er viet til dette problemet.
Alle moderne telefoner, smarttelefoner og PDAer er utstyrt med litium-baserte batterier - litium-ion eller litium-polymer, så i fremtiden vil vi snakke om dem. Disse batteriene har utmerket kapasitet og levetid, men krever svært streng overholdelse av visse driftsregler.

De grunnleggende reglene for lading og utlading av batterier, som styres av en enhet (kontroller) innebygd i batteriet, og noen ganger av en ekstra kontroller plassert utenfor batteriet, i selve PDAen.

Batteriet må forbli i en tilstand gjennom hele levetiden der spenningen ikke overstiger 4,2 volt og ikke faller under 2,7 volt. Disse spenningene er indikatorer for henholdsvis maksimal (100 %) og minimum (0 %) ladning.

Mengden energi som tilføres av et batteri når ladningen endres fra 100 % til 0 %, er kapasiteten. Noen produsenter begrenser den maksimale spenningen til 4,1 volt, mens batteriet varer lenger, men kapasiteten reduseres med omtrent 10%. Noen ganger stiger også den nedre terskelen til 3,0 volt med samme konsekvenser.

Batterilevetiden er best ved omtrent 45 prosent lading, og når ladenivået øker eller reduseres, reduseres batterilevetiden. Hvis ladningen er innenfor grensene gitt av batterikontrolleren (se ovenfor), er endringen i holdbarhet ikke særlig betydelig, men er fortsatt tilstede.

Hvis spenningen på batteriet på grunn av omstendigheter overskrider grensene som er spesifisert ovenfor, selv for en kort periode, reduseres levetiden dramatisk. Slike forhold kalles underlading og overutlading og er svært farlige for batteriet.

Batterikontrollere designet for forskjellige enheter, hvis de er laget med riktig kvalitet, lar aldri batterispenningen overstige 4,2 volt under lading, men, avhengig av formålet med batteriet, kan det begrense minimumsspenningen under utlading på forskjellige måter. Så, i et batteri beregnet for for eksempel en skrutrekker eller en bilmodellmotor, vil minimumsspenningen mest sannsynlig være den minste tillatte, men for en PDA eller smarttelefon vil den være høyere, fordi minimumsspenningen på 2,7 volt ganske enkelt kan være ikke være nok til å betjene enhetens elektronikk. Det er derfor i komplekse enheter som telefoner, PDAer, etc. Driften av kontrolleren innebygd i selve batteriet kompletteres av kontrolleren i selve enheten.

Driftsregler som du og jeg kan påvirke, og dermed øke eller redusere batterilevetiden betydelig.

1. du må prøve å ikke bringe batteriet til en minimumslading, og enda mer til en tilstand der maskinen slår seg av, men hvis dette skjer, lad batteriet så snart som mulig.
2. Det er ingen grunn til å være redd for hyppige oppladinger, inkludert delvise, når full lading ikke oppnås. Dette skader ikke batteriet. I dette tilfellet er jeg veiledet av sunn fornuft: hvis jeg under normal bruk av en PDA alltid setter den på lading før jeg legger meg, så i tilfelle veldig intensiv bruk (WiFi alltid på, lytter til musikk, etc.), når ladningen nærmer seg minimum, forakter jeg ikke direkte På jobb, koble PDA-en til en tilgjengelig USB. Hvis du ikke har en vanlig lader og bruker en spesiell USB-lader i stedet, er det viktig å ikke vente til laderen er helt utladet, fordi i dette tilfellet kan det hende at strømmen fra USB-porten ikke er nok til å starte ladeprosessen.
3. I motsetning til oppfatningen til mange brukere, skader overlading litiumbatterier ikke mindre, og enda mer, enn dyp utlading. Kontrolleren kontrollerer selvfølgelig det maksimale ladenivået, men det er en subtilitet. Det er velkjent at batterikapasitet avhenger av temperatur. Så hvis vi for eksempel ladet batteriet ved romtemperatur og fikk 100 % lading, så når vi går ut i kulden og maskinen kjøler seg ned, kan batteriets ladenivå falle til 80 % eller lavere. Men den motsatte situasjonen kan også være tilfelle. Et batteri ladet ved romtemperatur til 100 %, når det er lett oppvarmet, vil bli ladet til for eksempel 105 %, og dette er veldig, veldig ugunstig for det. Slike situasjoner oppstår når du bruker en maskin som har stått lenge i vuggen. Under drift stiger temperaturen på enheten og sammen med den batteriet, men ladningen er allerede full ... I denne forbindelse sier regelen: hvis du trenger å jobbe i vuggen, koble først maskinen fra laderen, jobb med det, og når det går til "kamp"-modus - koble til laderen. Forresten, denne regelen gjelder også for eiere av bærbare datamaskiner og andre dingser.
4. Ideelle forhold for langvarig batterilagring er å være utenfor enheten med en ladning på omtrent 50 %. Et fungerende batteri krever ikke pleie på flere måneder (omtrent seks måneder).

Og til slutt litt mer informasjon.

1. I motsetning til hva mange tror, ​​har litiumbatterier, i motsetning til nikkel, nesten ingen "minneeffekt", så den såkalte "treningen" av et nytt litiumbatteri gir praktisk talt ingen mening. For din egen sjelefred er det nok å lade og utlade det nye batteriet en eller to ganger, hovedsakelig for å kalibrere tilleggskontrolleren.
2. Enhetseiere vet at du kan lade batteriet både fra en lader og fra USB. Samtidig forårsaker umuligheten av å lade fra USB ofte forvirring. Faktum er at i henhold til "loven" må en USB-kontroller levere en strøm på omtrent 500 mA til perifere enheter koblet til den. Det er imidlertid situasjoner der enten kontrolleren selv ikke kan gi en slik strøm, eller enheten er koblet til en USB-kontroller som allerede henger en slags periferutstyr, som bruker noe av strømmen. Så det er ikke nok strøm for lading, spesielt hvis batteriet er for utladet.
3. Litiumholdige batterier LIKER VIRKELIG IKKE Å FRYSE. Forsøk alltid å unngå å bruke maskinen i sterk kulde - hvis du lar deg rive med, må batteriet skiftes. Vel, selvfølgelig, hvis du tok maskinen ut av den varme indre lommen på jakken din og gjorde et par notater eller ringer, og deretter satte det lille dyret tilbake, vil det ikke være noen problemer.
4. Praksis viser at litiumbatterier (ikke bare batterier) reduserer kapasiteten når atmosfærisk trykk avtar (i store høyder, på et fly). Dette skader ikke batteriene, du må bare ta dette i betraktning.
5. Det hender at etter å ha kjøpt et batteri med høyere kapasitet (si 2200 mAh i stedet for standard 1100 mAh), etter et par dager med bruk av det nye batteriet, begynner maskinen å oppføre seg merkelig: den henger, slår seg av, batteriet ser ut til å lade, men på en eller annen måte merkelig osv. P. Det er mulig at laderen din, som fungerer vellykket på et "native" batteri, rett og slett ikke er i stand til å gi tilstrekkelig ladestrøm for et batteri med høy kapasitet. Løsningen er å kjøpe en lader med høyere strømutgang (si 2 ampere i stedet for tidligere 1 ampere).

19.10.2010 10:53

Original hentet fra kolochkov i Regler for bruk av litium-ion-batterier

Vi er allerede lei av å skrive og snakke de samme misoppfatningene om litiumion-batterier.
For å stoppe denne galskapen, siterer jeg fra "Regler for bruk av litiumionbatterier" av en respektert kilde:

Riktig bruk av mobiltelefonbatterier

• Elektrodene til litium-ion-batterier er allerede halvladet på grunn av produksjonsprosessen, men det er ikke tilrådelig å umiddelbart teste et nytt batteri under belastning. Til å begynne med må litium-ion-batteriet være fulladet. Bruk av et batteri uten initial lading kan dramatisk redusere kapasiteten som er tilgjengelig for brukeren.
• Etter førstegangslading av batteriet, anbefales det å lade det helt ut for å kalibrere batteristyringssystemet. Lad opp batteriet umiddelbart etter utlading. Kalibreringssykluser for mobiltelefoner med litium-ion-batterier bør ikke utføres ofte (vanligvis er én full lade-utladingssyklus hver tredje måned nok). Selve kalibreringssyklusene er kun nødvendig for å vise prognosen for gjenværende batterikapasitet korrekt. De tre til fire dyplade-utladingssyklusene anbefalt av enkelte brukere og selgere kan være dødelige for et ikke nytt litiumionbatteri.
• Det anbefales å bruke originale batterier fra mobiltelefonprodusenten. Siden funksjonene til batteristyringssystemet for mobiltelefoner er sterkt redusert, og ladingen styres av mobiltelefonens ladesystem, vil et batteri fra en tredjepartsprodusent vare mindre, siden ladesystemet ikke kjenner funksjonene til ikke - originale batterier.
• På grunn av det faktum at "aldringseffekten" av litium-ion-batterier øker kraftig ved høye temperaturer, er det tilrådelig å holde mobiltelefonen unna varmekilder (menneskekroppen, direkte sollys, varmeradiator).
• Det er lurt å ikke lade mobiltelefonbatteriet fullt ofte, og også lade batteriet før ladenivået når det røde nivået på ladeindikatoren (ca. 20 % av gjenværende kapasitet).
• Aldringen av litium-kobolt-batterier (de vanligste batteriene for mobiltelefoner avhenger direkte av belastningsnivået). Snakk sjeldnere og sjeldnere på mobiltelefonen - dette vil holde ikke bare batteriet sunt, men også deg.
• Ikke lad et batteri som har vært i kulde før det varmes opp til en positiv (Celsius) temperatur - dette er et viktig krav for sikker drift av litium-ion-batterier.

Riktig bruk av bærbare batterier

• Laptopbatteriet inneholder et komplett styringssystem, som ofte lar brukeren glemme om han bruker batteriet riktig. Det er imidlertid et par ting du bør huske på når du arbeider med en bærbar datamaskin.
• Når du kobler til for første gang, bør den bærbare datamaskinens batteri være fulladet, og deretter kalibrere kontrollsystemet. Kalibrering utføres ved å fullstendig utlade batteriet under konstant belastning (du må gå inn i BIOS-innstillingene og la den bærbare datamaskinen kjøre når den er koblet fra til den slås av; mange BIOS-justeringer har et spesielt kalibreringselement designet for å utføre denne oppgaven). Sørg for å lade den bærbare batteriet umiddelbart etter at det er helt utladet.
• Kalibrering av et bærbart batteri utføres vanligvis en gang hver 1-3 måned for å eliminere effekten av "digitalt minne" - under drift på batteristrøm akkumuleres feil ved å bestemme gjenværende kapasitet gradvis, noe som reduserer batterilevetiden til den bærbare datamaskinen.
• For noen bærbare modeller finnes det verktøy fra produsenten for å stille inn batteriutladingsnivået der ladingen begynner. Hvis laptop-batteriet fungerer som en avbruddsfri strømforsyning (arbeidet utføres stasjonært med nettstrøm), vil det å sette det tillatte utladingsnivået til 40 % og holde batteriet i halvt utladet tilstand doble batterilevetiden.
• Noen bærbare datamaskiner kommer med et ekstra batteri. Hvis du ikke bruker den på lang tid, er det fornuftig å lade ut tilleggsbatteriet til 40 %, pakke det i en plastpose med vakuumforsegling og la posen stå i kjøleskapet ved en temperatur på 3-4°C .

Riktig bruk av Power Tools-batterier og videokameraer

• Reglene for bruk av Power Tools-batterier (hovedsakelig skrutrekkerbatterier) og videokameraer skiller seg lite fra reglene for bruk av mobiltelefonbatterier.
• Forskjellen er at bruken av disse enhetene i hverdagen er ganske sjelden, og kostnadene for batterier er høye og disse batteriene blir mindre tilgjengelige over tid. For å sikre lang levetid på slike batterier bør de oppbevares i halvt utladet tilstand i kjøleskapet ved en temperatur på 3-4°C, ferdigpakket i en plastpose med vakuumforsegling. Før bruk må batteriet være fulladet ved hjelp av en standard lader, og under drift må batteriet ikke være helt utladet (ved første anledning, lad opp batteriet under drift).
• Avslutningsvis av artikkelen vil jeg si at selv om driftsreglene lar deg opprettholde batteriparametere i lang tid, dikterer livet sine egne driftsforhold, som ofte er uforenlige med konseptet om riktig drift av en slik høyteknologisk ting som et litium-ion-batteri.

Litium-ion, eller Li — Ion, batteriet er nødvendig for å opprettholde uavbrutt drift av et bredt utvalg av utstyr. Disse batteriene driver smarttelefoner, nettbrett, bærbare datamaskiner, boremaskiner, lommelykter og start-lading-batterier. En slik utbredt bruk av disse modellene forklares av den høye energiintensiteten og den lille størrelsen til disse elementene. I tillegg er Li-Ion-batterier designet for å vare i 300-400 sykluser. I moderne enheter er dette tallet opptil 600 slike sykluser.

Men i noen tilfeller svikter batterier mye raskere. Hovedårsaken til dette fenomenet anses å være feil bruk. Derfor er det så viktig å vite hvordan du skal lade et litiumionbatteri og hva denne enheten er.

Funksjoner ved arbeid

Vanligvis er et Li-Ion-batteri en prismatisk eller sylindrisk kasse laget av aluminium eller stål. Inni er det en pakke med elektroder og separatorer. Katoden er en av litiumoksidene: litiumnikkelat (LiNiO2) eller koboltat (LiCoO2). Til disse formålene kan litiumferrofosfat (iFePO4) og litiummanganspinell (LiMn2O4) brukes. Anoden er laget av grafitt, grafen og andre karbonforbindelser.

Prosessen med å lade og utlade batteriet følger prinsippet om en gyngestol. Under drift overføres litiumioner fra en elektrode til en annen. Under utladning ved den negative elektroden, blir litium ekstrahert eller deinterkalert fra karbonmaterialet og innlemmet i oksidet ved den positive elektroden. Når batteriene er ladet, skjer alt i omvendt rekkefølge. I et prismatisk hus er elektroder og separatorer foldet til rektangulære plater, noe som gir økt pakningstetthet. I sylindriske batterier rulles innholdet sammen. Et annet alternativ er å rulle den inn i en elliptisk spiral. Dette gjør det mulig å kombinere begge modifikasjonene.

Selv om mange batterier kan fungere i området -40°C til +50°, husk at kapasitet og ytelse varierer avhengig av omgivelsestemperaturen. I kaldt vær synker kapasiteten og batteriet kan lades ut. Økende temperaturer fører til en reduksjon i levetiden og egenskapene til enheten. Derfor bør batterier ikke oppbevares i solen eller i nærheten av elektriske varmeovner eller andre varmekilder.

Merk! Alle litiumbatterier har ikke et felles standardiseringssystem. Modeller med samme spesifikasjoner kan variere. Derfor kan bruk av tredjeparts ionbatterier i enheter skade både selve batteriet og alt utstyr.

Driften av batteriladeren kan variere. I noe utstyr er elementet som sørger for lading av li-ion-batterier innebygd i batteriet i et annet, enheten har ikke en slik dings. I det første tilfellet er den medfølgende nettverksadapteren nødvendig for å redusere spenningen og rette opp strømmen. Dette er hvor mange mobile enheter som lades. Hvis vi snakker om digitale kameraer, så drives litiumbatteriet av en ekstern lader. Bruk av feil adapter vil i beste fall rett og slett ikke lade batteriet, og i verste fall vil det skade både kameraet og batteriet.

Hva bestemmer batterilading?

Noen batterialternativer er utstyrt med kontrollelementer som forhindrer at ladningen overskrider kritiske verdier. Hvis verdien er høyere, vil elementet kutte strømstrømmen, og hvis det er lavere, vil det slutte å drive utstyret. Dette unngår overdreven oppvarming og kortslutninger. Hvis kraften til en smarttelefon eller nettbrett viser 10-20 prosent, bør enheten lades. Etter at indikatorene har nådd maksimalt hundre prosent, må du la utstyret lades i ytterligere halvannen eller til og med to timer. Ellers vil enheten faktisk bare bli belastet 70-80 prosent.

Men reglene sier at du ikke skal lade batteriene maksimalt hele tiden. Det er ikke for ingenting at produsentene setter maksimumsnivåene til 80 prosent. Dette skyldes det faktum at under opplading frigjøres oksygen mer aktivt ved katoden, og en moseaktig avsetning av metallisk litium med høy elektrolyttkapasitet dannes på karbondelen. Dette øker sannsynligheten for termisk løping, en påfølgende økning i trykk og, som et resultat, ødeleggelse og til og med brann av batteriet.

Det siste skjer selvfølgelig ganske sjelden, men en reduksjon i batterilevetid med konstant opplading er uunngåelig. Hvis utstyret ikke er helt utladet, kan antall driftssykluser øke med halvannet tusen.

Merk! Det eneste alternativet der levetiden ikke reduseres ved maksimal lading er Li-ion-batterier med mangan. Tilsetning av mangan fører til en betydelig nedgang i reaksjonen av oksygenutvikling og anodemetallisering. Slike enheter har ikke kontrollere.

På den annen side, for å øke batterilevetiden, bør du noen ganger la batteriet gå helt flatt. Dette skyldes det faktum at det er ganske vanskelig å konstant overvåke ladetilstanden. Mangelen på ladefrekvens fører til at minimum og maksimum ladeavlesninger, som opprinnelig var inkludert i kontrolleren, går tapt. Gradvis begynner enheten å motta upålitelige data om lademengden. Å bringe batteriet til en fullstendig utlading vil tilbakestille kontrollerene og fikse minimumsverdien. Deretter bør du lade utstyret så lenge som mulig, ca. 8 til 12 timer. I løpet av denne tiden vil kontrolleren oppdatere maksimumsverdien, og batteridriften vil stabilisere seg.

Hvis du planlegger å ikke bruke batteriet på lenge, bør du:

• lad enheten med 30-50%;
• sikre en lagringstemperatur på ca. 150C;
• plasser utstyret i et tørt rom.

Når de ikke er i bruk over lengre tid, mister helt utladede batterier ytelsesegenskapene og slutter å fungere. Hvis du lagrer et batteri med 100 % ladning, vil en betydelig del av kapasiteten gå tapt i prosessen.

Merk følgende! Kobolt utgjør en fare for miljøet og mennesker, så brukte batterier må resirkuleres.

Generelle laderegler

Skal du lade batteriet i en bil, må du bruke spesielle ladere. Pluss er koblet til den positive terminalen, og minus til den negative. Regulatoren er satt til minimum og får stå i flere timer. En full ladning tilsvarer en "0" eller grønn indikator.

La oss fremheve de grunnleggende prinsippene for hvordan du lader og bruker litium-ion-batterier riktig og uten skade på driften:

1. Du bør ikke hele tiden vente til batteriet er helt utladet;
2. I normal modus skal Li-ion-batteriet lades med 10-20 % lading;
3. Kun standardladeren må brukes;
4. Syklusen fra full til maksimal lading bør utføres en gang hver 2-3 måned;
5. Batterier bør oppbevares delvis oppladet;
6. Overoppheting og betydelig nedkjøling av utstyret bør unngås.

La oss se på hvordan du lader via en USB-kabel fra en datamaskin, fordi en USB-adapter følger ofte med en smarttelefon. Her er det viktig å ta hensyn til at ladehastigheten vil avvike fra vanlig. Dette skyldes at lading gjennom PC-porten er begrenset til en strøm på 0,5 ampere.

Hvis lading skjer gjennom en adapter fra sigarettenneren i en bil, bør du nøye sammenligne egenskapene til standardadapteren og den nye. Vanligvis krever smarttelefoner 1 ampere, mens nettbrett krever 2 ampere.

Video

Når du leser "tips for drift" av batterier på fora, kan du ikke la være å tenke - enten hoppet folk over fysikk og kjemi på skolen, eller så tror de at reglene for bruk av bly-syre- og ionbatterier er de samme.
La oss starte med prinsippene for drift av et Li-Ion-batteri. På fingrene er alt ekstremt enkelt - det er en negativ elektrode (vanligvis laget av kobber), det er en positiv (laget av aluminium), mellom dem er det et porøst stoff (separator) impregnert med elektrolytt (det forhindrer " uautorisert" overføring av litiumioner mellom elektrodene):

Operasjonsprinsippet er basert på litiumioners evne til å integreres i krystallgitteret til forskjellige materialer - vanligvis grafitt eller silisiumoksyd - med dannelse av kjemiske bindinger: følgelig, under lading, bygges ionene inn i krystallgitteret, derved akkumuleres en ladning på en elektrode, og når de utlades, flytter de seg henholdsvis tilbake til den andre elektroden, og gir bort elektronet vi trenger (som er interessert i en mer nøyaktig forklaring på prosessene som finner sted - google intercalation). Vannholdige løsninger som ikke inneholder et fritt proton og er stabile over et bredt spenningsområde, brukes som elektrolytter. Som du kan se, i moderne batterier gjøres alt ganske trygt - det er ikke noe litiummetall, det er ingenting å eksplodere, bare ioner går gjennom separatoren.
Nå som alt har blitt mer eller mindre klart om driftsprinsippet, la oss gå videre til de vanligste mytene om Li-Ion-batterier:

1. Myte en. Li-Ion-batteriet i enheten kan ikke lades ut til null prosent.
   Faktisk høres alt riktig ut og er i samsvar med fysikk - når det utlades til ~2,5 V, begynner Li-Ion-batteriet å degraderes veldig raskt, og selv en slik utladning kan redusere kapasiteten betydelig (opptil 10 %). I tillegg, hvis spenningen utlades til en slik spenning med en standardlader, vil det ikke lenger være mulig å lade den - hvis battericellespenningen faller under ~3 V, vil den "smarte" kontrolleren slå den av som skadet, og hvis det er alle slike celler, kan batteriet tas med til søpla.
   Men det er en veldig viktig ting som alle glemmer: i telefoner, nettbrett og andre mobile enheter er driftsspenningsområdet på batteriet 3,5-4,2 V. Når spenningen faller under 3,5 V, viser indikatoren null prosent ladning og enheten slår seg av, men før "kritisk" er 2,5 V fortsatt veldig langt unna. Dette bekreftes av det faktum at hvis du kobler en LED til et slikt "utladet" batteri, kan den forbli på i lang tid (kanskje noen husker at de pleide å selge telefoner med lommelykter som ble slått på med en knapp uavhengig av Så lyset der fortsatte å brenne selv etter utlading og slå av telefonen). Det vil si, som du kan se, ved normal bruk skjer ikke utladning til 2,5 V, noe som betyr at det er fullt mulig å lade ut batteriet til null prosent.
2. Myte to. Hvis Li-Ion-batterier er skadet, eksploderer de.
   Vi husker alle den "eksplosive" Samsung Galaxy Note 7. Dette er imidlertid snarere et unntak fra regelen - ja, litium er et veldig aktivt metall, og det er ikke vanskelig å eksplodere det i luften (og det brenner veldig sterkt i vann). Imidlertid bruker moderne batterier ikke litium, men dets ioner, som er mye mindre aktive. Så for at en eksplosjon skal oppstå, må du prøve veldig hardt - enten fysisk skade ladebatteriet (forårsake en kortslutning), eller lade det med veldig høy spenning (da vil det bli skadet, men mest sannsynlig vil kontrolleren ganske enkelt brenne ut av seg selv og lar ikke batteriet lades). Derfor, hvis du plutselig har et skadet eller rykende batteri i hendene, ikke kast det på bordet og løp vekk fra rommet og roper "vi kommer alle til å dø" - bare legg det i en metallbeholder og ta det ut til balkongen (for ikke å puste inn kjemikaliene) - batteriet vil ulme en stund for så å gå ut. Det viktigste er å ikke fylle den med vann, ionene er selvfølgelig mindre aktive enn litium, men likevel vil det også frigjøres en viss mengde hydrogen når den reagerer med vann (og den eksploderer gjerne).
3. Myte tre. Når et Li-Ion-batteri når 300 (500/700/1000/100500) sykluser, blir det utrygt og må skiftes ut snarest.
   En myte, heldigvis, som sirkulerer mindre og mindre på forum og som ikke har noen fysisk eller kjemisk forklaring i det hele tatt. Ja, under drift oksiderer og korroderer elektrodene, noe som reduserer batterikapasiteten, men dette truer deg ikke med annet enn kortere batterilevetid og ustabil oppførsel ved 10-20 % lading.
4. Myte fire. Li-ion-batterier kan ikke brukes i kulde.
   Dette er mer en anbefaling enn et forbud. Mange produsenter forbyr bruk av telefoner ved minusgrader, og mange har opplevd rask utlading og til og med avstengning av telefoner i kulde. Forklaringen på dette er veldig enkel: elektrolytten er en vannholdig gel, og alle vet hva som skjer med vann ved minusgrader (ja, det fryser, om noe), og gjør dermed et område av batteriet ubrukelig. Dette fører til et spenningsfall, og kontrolleren begynner å betrakte dette som en utladning. Dette er ikke bra for batteriet, men det er heller ikke dødelig (etter oppvarming vil kapasiteten komme tilbake), så hvis du desperat trenger å bruke telefonen i kulde (for å bruke den - ta den ut av en varm lomme, sjekk tiden og sette den tilbake teller ikke) da er det bedre å lade den 100% og slå på en hvilken som helst prosess som laster prosessoren - dette vil kjøle den ned saktere.
5. Myte femte. Et hovent Li-Ion-batteri er farlig og bør kastes umiddelbart.
   Dette er ikke akkurat en myte, men snarere en forholdsregel – et oppsvulmet batteri kan rett og slett sprekke. Fra et kjemisk synspunkt er alt enkelt: under interkaleringsprosessen brytes elektrodene og elektrolytten ned, noe som resulterer i frigjøring av gass (den kan også frigjøres under opplading, men mer om det nedenfor). Men svært lite av det frigjøres, og for at batteriet skal virke hovent, må flere hundre (om ikke tusenvis) ladesykluser gjennomgå (med mindre det selvfølgelig er defekt). Det er ingen problemer med å kvitte seg med gassen - bare stikk hull i ventilen (i noen batterier åpner den seg selv når det er overtrykk) og luft den ut (jeg anbefaler ikke å puste med den), deretter kan du dekke hullet med epoksyharpiks. Dette vil selvfølgelig ikke returnere batteriet til sin tidligere kapasitet, men nå vil det definitivt ikke sprekke.
6. Myte seks. Overlading er skadelig for Li-Ion-batterier.
   Men dette er ikke lenger en myte, men en tøff realitet – ved opplading er det stor sjanse for at batteriet hovner opp, sprekker og tar fyr – tro meg, det er liten glede i å bli sprutet med kokende elektrolytt. Derfor har alle batterier kontrollere som rett og slett hindrer at batteriet lades over en viss spenning. Men her må du være ekstremt forsiktig med å velge batteri - kinesiske håndverkskontrollere kan ofte fungere feil, og jeg tror ikke fyrverkeri fra telefonen din klokken 3 vil gjøre deg glad. Selvfølgelig finnes det samme problemet i merkede batterier, men for det første skjer dette mye sjeldnere der, og for det andre vil de erstatte hele telefonen din under garantien. Vanligvis gir denne myten opphav til følgende:
7. Myte syvende. Når du når 100 %, må du fjerne telefonen fra lading.
   Fra den sjette myten virker dette rimelig, men i virkeligheten er det ingen vits i å stå opp midt på natten og koble fra enheten: For det første er kontrollerfeil ekstremt sjeldne, og for det andre, selv når indikatoren når 100 %, batteriet lader fortsatt en stund til de aller, aller maksimale lave strømmene, noe som gir ytterligere 1-3 % kapasitet. Så i virkeligheten bør du ikke spille det trygt.
8. Myte åtte. Du kan kun lade enheten med den originale laderen.
   Myten eksisterer på grunn av den dårlige kvaliteten på kinesiske ladere - ved en normal spenning på 5 +- 5% volt kan de produsere både 6 og 7 - kontrolleren vil selvfølgelig jevne ut denne spenningen i noen tid, men i fremtiden det vil i beste fall føre til at kontrolleren brenner ut, i verste fall - til en eksplosjon og (eller) svikt på hovedkortet. Det motsatte skjer også - under belastning produserer den kinesiske laderen 3-4 volt: dette vil føre til at batteriet ikke kan lades helt opp.

Som man kan se fra en hel haug med misoppfatninger, har ikke alle en vitenskapelig forklaring, og enda færre forverrer faktisk ytelsen til batterier. Men dette betyr ikke at du etter å ha lest artikkelen min må løpe hodestups og kjøpe billige kinesiske batterier for et par dollar - for holdbarheten er det likevel bedre å ta enten de originale eller høykvalitetskopier av de originale.
Tillatte temperaturområder for lading og utlading av litium-ion-batterier

Teste funksjoner

Tester for antall sykluser ble utført med en utladningsstrøm på 1C for hvert batteri, utladings-/ladesykluser ble utført til 80 % av kapasiteten var nådd. Dette tallet ble valgt basert på tidspunktet for testen og for mulig sammenligning av resultater senere. Antall fullekvivalente sykluser er opptil 7500 i noen tester.
Livstester ble utført ved forskjellige ladenivåer og temperaturer, spenningsmålinger ble tatt hver 40.-50. dag for å overvåke utladning, testvarigheten var 400-500 dager.

Hovedvanskeligheten i eksperimentene er avviket mellom den deklarerte kapasiteten og den virkelige. Alle batterier har en høyere kapasitet enn oppgitt, fra 0,1 % til 5 %, noe som introduserer et ekstra element av uforutsigbarhet.

NCA- og NMC-batterier ble mest brukt, men litiumkobolt- og litiumfosfatbatterier ble også testet.

Noen få termer:
DoD - Depth of Discharge - utladningsdybde.
SoC - State of Charge - ladenivå.

Bruker batterier

Antall sykluser

For øyeblikket er det en teori om at avhengigheten av antall sykluser som et batteri tåler av graden av utlading av batteriet i syklusen har følgende form (utladingssykluser er indikert i blått, ekvivalente hele sykluser er indikert i svart):

Denne kurven kalles Wöhler-kurven. Hovedideen kom fra mekanikk om avhengigheten av antall strekk av en fjær på graden av strekk. Startverdien på 3000 sykluser ved 100 % batteriutlading er et vektet gjennomsnitt ved 0,1C utlading. Noen batterier viser bedre resultater, noen dårligere. Ved en strøm på 1C faller antall fulle sykluser ved 100 % utladning fra 3000 til 1000-1500, avhengig av produsenten.

Generelt ble dette forholdet, presentert i grafene, bekreftet av resultatene av eksperimenter, fordi Det anbefales å lade batteriet når det er mulig.

Beregning av superposisjon av sykluser

Ved bruk av batterier er det mulig å operere med to sykluser samtidig (for eksempel regenerativ bremsing i en bil):


Dette resulterer i følgende kombinerte syklus:


Spørsmålet oppstår, hvordan påvirker dette driften av batteriet, er batterilevetiden betydelig redusert?

I henhold til resultatene av eksperimentene, viste den kombinerte syklusen resultater som ligner på tillegg av komplette ekvivalente sykluser av to uavhengige sykluser. De. Den relative kapasiteten til batteriet i den kombinerte syklusen falt i henhold til summen av utladningene i de små og store syklusene (den lineariserte grafen er presentert nedenfor).


Effekten av store utladingssykluser er mer betydelig, noe som betyr at det er bedre å lade batteriet ved enhver anledning.

Minneeffekt

Minneeffekten til litium-ion-batterier ble ikke notert i henhold til de eksperimentelle resultatene. Under forskjellige moduser endret dens totale kapasitet seg fortsatt ikke senere. Samtidig er det en rekke studier som bekrefter tilstedeværelsen av denne effekten i litiumfosfat- og litiumtitanbatterier.

Batterilagring

Lagringstemperaturer

Ingen uvanlige funn ble gjort her. Temperaturer 20-25°C er optimale (i normal levetid) for batterilagring, hvis den ikke brukes. Når du lagrer et batteri ved en temperatur på 50°C, skjer kapasitetsnedbrytningen nesten 6 ganger raskere.
Naturligvis er lavere temperaturer bedre for oppbevaring, men i hverdagen betyr dette spesiell kjøling. Siden lufttemperaturen i leiligheten vanligvis er 20-25°C, vil oppbevaring mest sannsynlig være på denne temperaturen.

Ladenivå

Som tester har vist, jo lavere ladning, desto langsommere blir selvutladingen av batteriet. Kapasiteten til batteriet ble målt, hva det ville være under videre bruk etter langtidslagring. De beste resultatene ble vist av batterier som ble lagret med en ladning nær null.
Generelt ble gode resultater vist av batterier som ble lagret med ikke mer enn 60 % ladenivå ved starten av lagring. Tallene avviker fra de nedenfor for en 100 % lading til det verre (det vil si at batteriet blir ubrukelig tidligere enn angitt i figuren):

Figur hentet fra artikkel 5 praktiske tips for bruk av litium-ion-batterier
Samtidig er tallene for liten ladning mer optimistiske (94 % etter et år ved 40°C for lagring ved 40 % SOC).
Siden en lading på 10 % er upraktisk, siden driftstiden på dette nivået er veldig kort, Det er optimalt å lagre batterier ved SOC 60 %, som vil tillate deg å bruke den når som helst og ikke vil påvirke levetiden kritisk.

Hovedproblemer med de eksperimentelle resultatene

Ingen har utført tester som kan anses som 100 % pålitelige. Prøven overstiger som regel ikke et par tusen batterier av millioner produsert. De fleste forskere er ikke i stand til å gi pålitelige komparative analyser på grunn av utilstrekkelig prøvetaking. Dessuten er resultatene av disse eksperimentene ofte konfidensiell informasjon. Så disse anbefalingene gjelder ikke nødvendigvis for batteriet ditt, men kan anses som optimale.

Resultater av forsøkene

Optimal ladefrekvens - ved enhver anledning.
Optimale lagringsforhold er 20-25°C med 60 % batterilading.

Kilder

1. Kurs “Battery Storage Systems”, RWTH Aachen, Prof. Dr. rer. nat. Dirk Uwe Sauer

Litium-ion-batterier er ekstremt populære akkurat nå. Mer enn 80 % av alle husholdningsbatterier er litium-ion. Og for at disse batteriene skal fungere trofast i lang tid, er det veldig viktig å håndtere dem riktig og lade dem riktig.

Det beste alternativet er å lade hvert batteri separat. I tillegg til ladere kan du kjøpe ferdige kontrollerkort for lading av individuelle batterier. For eksempel basert på den populære TP4056-brikken.

Lader et enkelt litium-ion-batteri

Et miniatyrkort (ca. 20x30 mm) lar deg lade et litium-ion-batteri fra en konstant spenningskilde opp til 8V. Egnet, inkludert datamaskin USB. To indikatorer viser ladefremdriften. Selve kortet vil slutte å lade når spenningen når 4,2V - det kan også brukes til å lade batterier uten beskyttelsestavle.

Hvis flere batterier brukes samtidig, er alternativer mulige. For å øke kapasiteten ved samme utgangsspenning kobles batteriene parallelt – pluss til pluss, minus til minus. Hvis du for eksempel tar to 2500 mAh-batterier og kobler dem parallelt, får du et 5000 mAh-batteri med en utgangsspenning på 4,2V. Du må lade et slikt batteri på samme måte som et separat batteri, bare det tar 2 ganger lengre tid.

Hvis du trenger å øke spenningen samtidig som kapasiteten opprettholdes, kobles batteriene i serie. De samme to bankene fra forrige eksempel, koblet i serie, vil gi et batteri med en spenning på 8,4V og en kapasitet på 2500mAh.

Ladestrømmen til seriekoblede batterier skal være den samme som ved lading av ett batteri, og spenningen skal tilsvare spenningen til hele batteriet - 4,2V multiplisert med antall seriekoblede celler.

Når batterier brukes i kombinasjon, er det svært viktig å velge nøyaktig samme bokser - samme produsent og modell, samme grad av friskhet. Ideelt sett fra samme batch. Faktum er at forskjellige batterier kan ha litt forskjellig kapasitet, spenning og andre parametere. Følgelig vil de fungere ujevnt og mislykkes raskere.

Riktig lading av litium-ion-batterier koblet i serie krever enheter som har et system for å balansere ladningen til hvert element. Strengt tatt må slike batterier utlades gjennom lignende balansesystemer. Essensen av arbeidet er å overvåke parametrene til hvert batteri og slutte å lade hele batteriet hvis ett av batteriene allerede er fulladet. Tilsvarende under utlading: hvis ett av batteriene er helt utladet, slås hele batteriet av. Dette vil unngå overlading/overutlading av batteriene og forlenge levetiden.

En lade-/utladingskontroller for to seriekoblede batterier kan se slik ut:

Lader to litium-ion-batterier koblet i serie

P+- og P-kontaktene på kortet tjener både til å levere spenning ved lading og for å fjerne strøm når batteriet er utladet. Brettet kan brukes med batterier uten beskyttelsestavler.

For å lade tre batterier koblet i serie, kan følgende opplegg være egnet:

Lader tre litium-ion-batterier koblet i serie

Som i forrige versjon brukes kontaktene P+ og P- både for å levere ladespenning og for å fjerne strøm ved drift på batterier. Brettet har balanseringssystem, overladings-/utladningsvern og kortslutningsbeskyttelse. Og kan også brukes med ubeskyttede batterier.

Et tilsvarende lade-/utladningsbrett er tilgjengelig for fire seriekoblede batterier.

Lader fire litium-ion-batterier koblet i serie

Et større antall batterier koblet i serie er ganske sjelden. Oftere brukes seriekoblede par med parallellkoblede batterier for å øke effekten. For eksempel kan bærbare batterier inneholde tre eller fire par batterier.

Riktig lading av batterier er helt nødvendig for at bruk av litium-ion-batterier skal være langvarig og effektiv. Vær oppmerksom på dette, og batteriene vil tjene deg trofast.