როგორ მოვუაროთ ლითიუმ-იონურ ბატარეებს. ლითიუმის ბატარეების მუშაობა, დატენვა, დადებითი და უარყოფითი მხარეები ლითიუმის ბატარეის მოვლა
თუ გაინტერესებთ როგორ დატენოთ ლითიუმ-იონური ბატარეა, მაშინ სწორ ადგილას მოხვედით.
თანამედროვე მობილური მოწყობილობები საჭიროებს დამოუკიდებელ დენის წყაროს.
უფრო მეტიც, ეს ეხება როგორც „მაღალ ტექნოლოგიებს“, როგორიცაა სმარტფონები და უფრო მარტივი მოწყობილობებისთვის, მაგალითად, ელექტრო საბურღი ან მულტიმეტრები.
არსებობს მრავალი სხვადასხვა ტიპის ბატარეები. მაგრამ პორტატული აღჭურვილობისთვის, Li-Ion ყველაზე ხშირად გამოიყენება.
წარმოების შედარებით მარტივმა და დაბალმა ღირებულებამ განაპირობა ასეთი ფართო განაწილება.
შესანიშნავი შესრულების მახასიათებლებმა, პლუს დაბალი თვითგანმუხტვა და დამუხტვა-გამონადენი ციკლების დიდი რეზერვი, ასევე ხელს უწყობდა ამას.
Მნიშვნელოვანი!მეტი მოხერხებულობისთვის, ამ ბატარეების უმეტესობა აღჭურვილია სპეციალური მონიტორინგის მოწყობილობით, რომელიც ხელს უშლის მუხტის გადაკვეთას კრიტიკულ დონეებზე.
როდესაც ხდება კრიტიკული გამონადენი, ეს წრე უბრალოდ წყვეტს მოწყობილობის ძაბვის მიწოდებას და როდესაც დასაშვები დატენვის დონე გადააჭარბებს, ის გამორთავს შემომავალ დენს.
ტელეფონი ან ტაბლეტი ლითიუმ-იონური ბატარეით უნდა დაიტენოს, როდესაც ბატარეის დონე 10-20%-ია.
უფრო მეტიც, ნომინალური 100%-ის მიღწევის შემდეგ დამუხტვა უნდა გაგრძელდეს კიდევ საათნახევარიდან ორ საათამდე.
ეს აუცილებელია, რადგან ბატარეა რეალურად დაიტენება 70-80%-მდე.
რჩევა!დაახლოებით სამ თვეში ერთხელ აუცილებელია პროფილაქტიკური გამონადენის ჩატარება.
ლეპტოპიდან ან დესკტოპ კომპიუტერიდან დატენვისას აუცილებელია გავითვალისწინოთ, რომ USB პორტი ვერ უზრუნველყოფს საკმარისად მაღალი ძაბვის უზრუნველყოფას, შესაბამისად, პროცესს მეტი დრო დასჭირდება.
სრული და არასრული (80-90%) დატენვის ალტერნატიული ციკლები გაზრდის მოწყობილობის სიცოცხლეს.
მიუხედავად ასეთი ჭკვიანი არქიტექტურისა და ზოგადი არაპრეტენზიულობისა, ბატარეების გამოყენების გარკვეული წესების დაცვა ხელს შეუწყობს მათი სიცოცხლის გახანგრძლივებას.
მოწყობილობის ბატარეის "ტანჯვის" თავიდან ასაცილებლად, საკმარისია მარტივი რეკომენდაციების დაცვა.
წესი 1. არ არის საჭირო ბატარეის სრულად დაცლა
თანამედროვე ლითიუმ-იონურ ბატარეებს არ აქვთ "მეხსიერების ეფექტი". ამიტომ სჯობს მათი დამუხტვა სრული გამონადენის მომენტამდე დადგება.
ზოგიერთი მწარმოებელი ზომავს მათი ბატარეების მომსახურების ხანგრძლივობას დატენვის ციკლების რაოდენობით ნულიდან.
უმაღლესი ხარისხის პროდუქცია უძლებს 600-მდე ასეთ ციკლს. ბატარეის დატენვისას დარჩენილი 10–20%, ციკლების რაოდენობა იზრდება 1700-მდე.
წესი 2. სრული გამონადენი მაინც უნდა გაკეთდეს სამ თვეში ერთხელ.
არასტაბილური და არარეგულარული დამუხტვით იკარგება ზემოთ აღნიშნულ კონტროლერში დატენვის საშუალო მაქსიმალური და მინიმალური დონეები.
ეს იწვევს იმას, რომ მოწყობილობა იღებს არასწორ ინფორმაციას დატენვის ოდენობის შესახებ.
პრევენციული გამონადენი ხელს შეუწყობს ამის თავიდან აცილებას. როდესაც ბატარეა მთლიანად დაცლილია, მინიმალური დამუხტვის მნიშვნელობა საკონტროლო წრეში (კონტროლერი) აღდგება ნულამდე.
ამის შემდეგ, თქვენ უნდა დატენოთ ბატარეა ტევადობით, შეინარჩუნეთ იგი ქსელთან რვა-თორმეტი საათის განმავლობაში.
ეს განაახლებს მაქსიმალურ მნიშვნელობას. ასეთი ციკლის შემდეგ ბატარეის მუშაობა უფრო სტაბილური იქნება.
წესი 3: გამოუყენებელი ბატარეა უნდა ინახებოდეს მცირე რაოდენობის დატენვით.
შენახვის წინ უმჯობესია ბატარეა დატენოთ 30–50%-ით და შეინახოთ 15 0 C ტემპერატურაზე. ასეთ პირობებში ბატარეის შენახვა შესაძლებელია საკმაოდ დიდი ხნის განმავლობაში დიდი დაზიანების გარეშე.
სრულად დატენილი ბატარეა შენახვის დროს დაკარგავს თავისი სიმძლავრის მნიშვნელოვან ნაწილს.
ხოლო სრულად გამონადენი გრძელვადიანი შენახვის შემდეგ მხოლოდ გადასამუშავებლად უნდა გაიგზავნოს.
წესი 4. დამუხტვა უნდა განხორციელდეს მხოლოდ ორიგინალური მოწყობილობებით
აღსანიშნავია, რომ დამტენი თავად არის ჩაშენებული მობილური მოწყობილობის დიზაინში ( და ა.შ.).
ამ შემთხვევაში, გარე ადაპტერი მოქმედებს როგორც გამსწორებელი და ძაბვის სტაბილიზატორი.
კამერები არ არის აღჭურვილი ასეთი მოწყობილობით. ამიტომ მათი ბატარეები უნდა მოიხსნას და გარედან დამუხტოს.
მესამე მხარის „დამუხტვის“ გამოყენებამ შეიძლება უარყოფითად იმოქმედოს მათ მდგომარეობაზე.
წესი 5. გადახურება საზიანოა Li-Ion ბატარეებისთვის
მაღალი ტემპერატურა უკიდურესად უარყოფით გავლენას ახდენს ბატარეების დიზაინზე. დაბალი ასევე დესტრუქციულია, მაგრამ გაცილებით ნაკლები ზომით.
ეს უნდა გაითვალისწინოთ ლითიუმ-იონური ბატარეების გამოყენებისას.
ბატარეა დაცული უნდა იყოს მზის პირდაპირი სხივებისგან და გამოყენებული იყოს სითბოს წყაროებიდან მოშორებით.
დასაშვები ტემპერატურის დიაპაზონი არის -40 0 C-დან +50 0 C-მდე.
წესი 6. ბატარეების დატენვა "ბაყაყის" გამოყენებით
არასერთიფიცირებული დამტენების გამოყენება სახიფათოა. კერძოდ, ჩვეულებრივი ჩინური წარმოების „ბაყაყები“ ხშირად ანთებენ დამუხტვის დროს.
ასეთი უნივერსალური დამტენის გამოყენებამდე უნდა შეამოწმოთ შეფუთვაზე მითითებული მაქსიმალური დასაშვები მნიშვნელობები.
ამიტომ ყურადღება უნდა მიექცეს მაქსიმალურ სიმძლავრეს.
თუ ლიმიტი ნაკლებია ბატარეის ტევადობაზე, მაშინ საუკეთესო შემთხვევაში ის სრულად არ დაიტენება.
ბატარეის მიერთებისას ბაყაყის სხეულზე შესაბამისი ინდიკატორი უნდა აანთოს.
თუ ეს არ მოხდა, ეს ნიშნავს, რომ დამუხტვა კრიტიკულად დაბალია ან ბატარეა გაუმართავია.
როდესაც დამტენი დაკავშირებულია ქსელთან, კავშირის ინდიკატორი უნდა აანთოს.
მაქსიმალური დამუხტვის მიღწევაზე პასუხისმგებელია კიდევ ერთი დიოდი, რომელიც გააქტიურებულია შესაბამის პირობებში.
როგორ დატენოთ და შევინარჩუნოთ ლითიუმ-იონური ბატარეა: 6 მარტივი წესი
ლითიუმის ბატარეების მუშაობა, დატენვა, დადებითი და უარყოფითი მხარეები
დღეს ბევრი ადამიანი იყენებს ელექტრონულ მოწყობილობებს ყოველდღიურ ცხოვრებაში. მობილური ტელეფონები, ტაბლეტები, ლეპტოპები... ყველამ იცის, რა არის. მაგრამ ცოტამ თუ იცის, რომ ამ მოწყობილობების მთავარი ელემენტია ლითიუმის ბატარეა. თითქმის ყველა მობილური მოწყობილობა აღჭურვილია ამ ტიპის ბატარეით. დღეს ჩვენ ვისაუბრებთ ლითიუმის ბატარეებზე. ეს ბატარეები და მათი წარმოების ტექნოლოგია მუდმივად ვითარდება. ტექნოლოგიის მნიშვნელოვანი განახლება ხდება 1-2 წელიწადში ერთხელ. ჩვენ განვიხილავთ ლითიუმის ბატარეების მუშაობის ზოგად პრინციპს და ცალკეული მასალები დაეთმობა ჯიშებს. ქვემოთ განვიხილავთ ლითიუმის ბატარეების ისტორიას, ექსპლუატაციას, შენახვას, უპირატესობებსა და ნაკლოვანებებს.
ამ მიმართულებით კვლევა XX საუკუნის დასაწყისში ჩატარდა. ლითიუმის ბატარეების ოჯახში "პირველი მერცხლები" გასული საუკუნის სამოცდაათიანი წლების დასაწყისში გამოჩნდა. ამ ბატარეების ანოდი დამზადებული იყო ლითიუმისგან. ისინი სწრაფად გახდნენ მოთხოვნადი მაღალი სპეციფიკური ენერგიის გამო. ლითიუმის, ძალიან აქტიური შემცირების აგენტის არსებობის წყალობით, დეველოპერებმა შეძლეს მნიშვნელოვნად გაზარდონ ელემენტის ნომინალური ძაბვა და სპეციფიკური ენერგია. ტექნოლოგიის განვითარებას, შემდგომ ტესტირებას და დახვეწას დაახლოებით ორი ათეული წელი დასჭირდა.
ამ დროის განმავლობაში ძირითადად მოგვარდა ლითიუმის ბატარეების გამოყენების უსაფრთხოება, მასალების შერჩევა და ა.შ. მეორადი ლითიუმის უჯრედები აპროტული ელექტროლიტებით და ჯიში მყარი კათოდით მსგავსია მათში მიმდინარე ელექტროქიმიურ პროცესებში. კერძოდ, ლითიუმის ანოდური დაშლა ხდება უარყოფით ელექტროდზე. ლითიუმი შეჰყავთ დადებითი ელექტროდის კრისტალურ ბადეში. როდესაც ბატარეის ელემენტი დამუხტავს, ელექტროდებზე მიმდინარე პროცესები საპირისპირო მიმართულებით მიდის.
მასალები დადებითი ელექტროდისთვის საკმაოდ სწრაფად შეიქმნა. მათთვის მთავარი მოთხოვნა იყო შექცევადი პროცესების გავლა.
საუბარია ანოდურ ექსტრაქციაზე და კათოდური ინტროდუქციის შესახებ. ამ პროცესებს ასევე უწოდებენ ანოდურ დეინტერკალაციას და კათოდური ინტერკალაციას. მკვლევარებმა გამოსცადეს სხვადასხვა მასალა კათოდის სახით.
მოთხოვნა იყო, რომ ველოსიპედის დროს ცვლილებები არ მომხდარიყო. კერძოდ, შესწავლილი იქნა შემდეგი მასალები:
- TiS2 (ტიტანის დისულფიდი);
- Nb(Se)n (ნიობიუმის სელენიდი);
- ვანადიუმის სულფიდები და დიზელენიდები;
- სპილენძისა და რკინის სულფიდები.
ყველა ჩამოთვლილ მასალას აქვს ფენიანი სტრუქტურა. კვლევა ასევე ჩატარდა უფრო რთული კომპოზიციის მასალებით. ამ მიზნით გამოიყენებოდა გარკვეული ლითონების დანამატები მცირე რაოდენობით. ეს იყო ელემენტები Li-ზე დიდი რადიუსის კათიონებით.
მაღალი სპეციფიკური კათოდური მახასიათებლები მიიღეს ლითონის ოქსიდების გამოყენებით. სხვადასხვა ოქსიდები შემოწმდა შექცევად მუშაობაზე, რაც დამოკიდებულია ოქსიდის მასალის ბროლის ბადის დამახინჯების ხარისხზე ლითიუმის კათიონების შეყვანისას. გათვალისწინებული იყო კათოდის ელექტრონული გამტარობაც. მიზანი იყო იმის უზრუნველყოფა, რომ კათოდის მოცულობა შეიცვალოს არაუმეტეს 20 პროცენტით.კვლევის მიხედვით, საუკეთესო შედეგი აჩვენა ვანადიუმის და მოლიბდენის ოქსიდებმა.
ანოდი იყო მთავარი სირთულე ლითიუმის ბატარეების შესაქმნელად. უფრო ზუსტად, დამუხტვის პროცესში, როდესაც ხდება Li-ს კათოდური დეპონირება. ეს ქმნის ზედაპირს ძალიან მაღალი აქტივობით. ლითიუმი დეპონირდება კათოდის ზედაპირზე დენდრიტების სახით და შედეგად წარმოიქმნება პასიური ფილმი.
გამოდის, რომ ეს ფილმი ფარავს ლითიუმის ნაწილაკებს და ხელს უშლის მათ კონტაქტს ფუძესთან. ამ პროცესს ეწოდება ინკაფსულაცია და იწვევს იმ ფაქტს, რომ ბატარეის დამუხტვის შემდეგ ლითიუმის გარკვეული ნაწილი გამოირიცხება ელექტროქიმიური პროცესებიდან.
შედეგად, გარკვეული რაოდენობის ციკლების შემდეგ, ელექტროდები ცვივდნენ და ლითიუმის ბატარეის შიგნით მიმდინარე პროცესების ტემპერატურული სტაბილურობა დაირღვა.
რაღაც მომენტში ელემენტი გაცხელდა ლი-ს დნობის წერტილამდე და რეაქცია გადავიდა უკონტროლო ფაზაში. ასე რომ, 90-იანი წლების დასაწყისში ბევრი ლითიუმის ბატარეა დაუბრუნდა მათ წარმოებაში ჩართული კომპანიების საწარმოებს. ეს იყო ერთ-ერთი პირველი ბატარეა, რომელიც გამოიყენებოდა მობილურ ტელეფონებში. ტელეფონზე საუბრის მომენტში (დენი აღწევს მაქსიმალურ მნიშვნელობას) ამ ბატარეებიდან ალი ატყდა. არაერთი შემთხვევა ყოფილა, როცა მომხმარებლის სახე დაიწვა. ლითიუმის დეპონირების დროს დენდრიტების წარმოქმნამ, გარდა ხანძრისა და აფეთქების რისკისა, შეიძლება გამოიწვიოს მოკლე ჩართვა.
ამიტომ, მკვლევარებმა დიდი დრო და ძალისხმევა დახარჯეს კათოდური ზედაპირის დამუშავების მეთოდის შემუშავებაზე. შემუშავებულია მეთოდები ელექტროლიტში დანამატების შესატანად, რომლებიც ხელს უშლიან დენდრიტების წარმოქმნას. მეცნიერებმა ამ მიმართულებით მიაღწიეს პროგრესს, მაგრამ პრობლემა ჯერ ბოლომდე მოგვარებული არ არის. ისინი ცდილობდნენ ამ პრობლემების გადაჭრას ლითიუმის ლითონის გამოყენებით სხვა მეთოდით.
ამრიგად, უარყოფითი ელექტროდის დამზადება დაიწყო ლითიუმის შენადნობებისგან და არა სუფთა ლიისგან. ყველაზე წარმატებული იყო ლითიუმის და ალუმინის შენადნობი. როდესაც გამონადენი ხდება, ლითიუმი ამოიჭრება ელექტროდიდან ასეთი შენადნობიდან და პირიქით, დამუხტვის დროს. ანუ დამუხტვა-გამონადენის ციკლის დროს იცვლება შენადნობში Li-ის კონცენტრაცია. რა თქმა უნდა, იყო ლითიუმის აქტივობის გარკვეული დაკარგვა შენადნობაში მეტალის Li-სთან შედარებით.
შენადნობის ელექტროდის პოტენციალი შემცირდა დაახლოებით 0,2─0,4 ვოლტით. შემცირდა ლითიუმის ბატარეის სამუშაო ძაბვა და ამავდროულად შემცირდა ურთიერთქმედება ელექტროლიტსა და შენადნობას შორის. ეს დადებით ფაქტორად იქცა, ვინაიდან თვითგამონადენი შემცირდა. მაგრამ ლითიუმის და ალუმინის შენადნობი ფართოდ არ გამოიყენება. აქ პრობლემა ის იყო, რომ ველოსიპედის დროს ამ შენადნობის სპეციფიკური მოცულობა მნიშვნელოვნად შეიცვალა. როდესაც ღრმა გამონადენი მოხდა, ელექტროდი გახდა მყიფე და დაიმსხვრა. შენადნობის სპეციფიკური მახასიათებლების შემცირების გამო ამ მიმართულებით კვლევა შეჩერდა. ასევე შეისწავლეს სხვა შენადნობები.
კვლევამ აჩვენა, რომ მძიმე ლითონებით Li შენადნობი საუკეთესო არჩევანია. ამის მაგალითია ვუდის შენადნობი. ისინი კარგად მუშაობდნენ კონკრეტული მოცულობის შენარჩუნების თვალსაზრისით, მაგრამ სპეციფიკური მახასიათებლები არასაკმარისი იყო ლითიუმის ბატარეებში გამოსაყენებლად.
შედეგად, იმის გამო, რომ ლითიუმის ლითონი არასტაბილურია, კვლევა დაიწყო სხვა მიმართულებით. გადაწყდა ბატარეის კომპონენტებიდან სუფთა ლითიუმის გამორიცხვა და მისი იონების გამოყენება. ასე გაჩნდა ლითიუმ-იონური (Li-Ion) ბატარეები.
ლითიუმ-იონური ბატარეების ენერგეტიკული სიმკვრივე ნაკლებია, ვიდრე ლითიუმის ბატარეები. მაგრამ მათი უსაფრთხოება და გამოყენების სიმარტივე გაცილებით მაღალია. ამის შესახებ მეტი შეგიძლიათ წაიკითხოთ მოცემულ ბმულზე.
ექსპლუატაცია და მომსახურების ვადა
ექსპლუატაცია
მუშაობის წესები განხილული იქნება ჩვეულებრივი ლითიუმის ბატარეების მაგალითის გამოყენებით, რომლებიც გამოიყენება მობილურ მოწყობილობებში (ტელეფონები, ტაბლეტები, ლეპტოპები). უმეტეს შემთხვევაში, ასეთი ბატარეები დაცულია "სულელისგან" ჩაშენებული კონტროლერით. მაგრამ მომხმარებლისთვის სასარგებლოა იცოდეს ძირითადი ინფორმაცია ლითიუმის ბატარეების დიზაინის, პარამეტრების და მუშაობის შესახებ.
პირველ რიგში, გახსოვდეთ, რომ ლითიუმის ბატარეას უნდა ჰქონდეს ძაბვა 2.7-დან 4.2 ვოლტამდე. ქვედა მნიშვნელობა აქ მიუთითებს დამუხტვის მინიმალურ დონეზე, ზედა - მაქსიმუმზე. თანამედროვე Li-ის ბატარეებში ელექტროდები დამზადებულია გრაფიტისგან და მათ შემთხვევაში ქვედა ძაბვის ზღვარი არის 3 ვოლტი (2.7 არის კოქსის ელექტროდების მნიშვნელობა). ელექტრულ ენერგიას, რომელსაც გამოყოფს ბატარეა, როდესაც ძაბვა ეცემა ზედა ზღვრიდან ქვედა ზღვარზე, ეწოდება მისი სიმძლავრე.
ლითიუმის ბატარეების სიცოცხლის გასაგრძელებლად, მწარმოებლები ოდნავ ავიწროებენ ძაბვის დიაპაზონს. ხშირად ეს არის 3.3─4.1 ვოლტი. როგორც პრაქტიკა გვიჩვენებს, ლითიუმის ბატარეების მაქსიმალური მომსახურების ვადა მიიღწევა 45 პროცენტიანი დატენვის დონეზე. თუ ბატარეა ზედმეტად დამუხტულია ან გადატვირთულია, მისი მომსახურების ვადა შემცირდება. ჩვეულებრივ რეკომენდირებულია ლითიუმის ბატარეის დამუხტვა 15-20% დამუხტვით. და თქვენ უნდა შეწყვიტოთ დატენვა 100%-იანი სიმძლავრის მიღწევისთანავე.
მაგრამ, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, კონტროლერი ზოგავს ბატარეას გადატვირთვისა და ღრმა გამონადენისგან. ეს საკონტროლო დაფა მიკროსქემით გვხვდება თითქმის ყველა ლითიუმის ბატარეაზე. სხვადასხვა სამომხმარებლო ელექტრონიკაში (ტაბლეტი, სმარტფონი, ლეპტოპი), ბატარეაში ინტეგრირებული კონტროლერის მუშაობას ასევე ემატება მიკროსქემა, რომელიც შედუღებულია თავად მოწყობილობის დაფაზე.
ზოგადად, ლითიუმის ბატარეების სწორ მუშაობას უზრუნველყოფს მათი კონტროლერი. მომხმარებელი ძირითადად ვალდებულია არ ჩაერთოს ამ პროცესში და არ ჩაერთოს სამოყვარულო საქმიანობაში.
Სიცოცხლის განმავლობაში
ლითიუმის ბატარეების მომსახურების ვადა შეადგენს დაახლოებით 500 დამუხტვა-გამორთვის ციკლს. ეს მნიშვნელობა შეესაბამება თანამედროვე ლითიუმ-იონურ და ლითიუმ-პოლიმერულ ბატარეებს. მომსახურების ვადა შეიძლება განსხვავდებოდეს დროთა განმავლობაში. ეს დამოკიდებულია მობილური მოწყობილობის გამოყენების ინტენსივობაზე. მუდმივი გამოყენებისა და რესურსების ინტენსიური აპლიკაციებით (ვიდეოები, თამაშები) დატვირთვით, ბატარეამ შეიძლება ამოწუროს თავისი ლიმიტი ერთი წლის განმავლობაში. მაგრამ საშუალოდ, ლითიუმის ბატარეების მომსახურების ვადა 3-4 წელია.
დატენვის პროცესი
დაუყოვნებლივ უნდა აღინიშნოს, რომ ბატარეის ნორმალური მუშაობისთვის, თქვენ უნდა გამოიყენოთ სტანდარტული დამტენი, რომელიც მოყვება გაჯეტს. უმეტეს შემთხვევაში ეს არის 5 ვოლტი DC წყარო. ტელეფონის ან ტაბლეტის სტანდარტული დამტენები ჩვეულებრივ აწვდიან დენს დაახლოებით 0,5─1 *C (C არის ბატარეის ნომინალური მოცულობა).
ლითიუმის ბატარეის დატენვის სტანდარტული რეჟიმი შემდეგია. ეს რეჟიმი გამოიყენება Sony კონტროლერებში და უზრუნველყოფს მაქსიმალურ დატენვას. ქვემოთ მოყვანილი სურათი გვიჩვენებს ამ პროცესს გრაფიკულად.
პროცესი შედგება სამი ეტაპისგან:
- პირველი ეტაპის ხანგრძლივობა დაახლოებით ერთი საათია. ამ შემთხვევაში, დატენვის დენი ინახება მუდმივ დონეზე, სანამ ბატარეის ძაბვა არ მიაღწევს 4.2 ვოლტს. დასასრულს, დატენვის ხარისხი არის 70%;
- მეორე ეტაპს ასევე დაახლოებით ერთი საათი სჭირდება. ამ დროს კონტროლერი ინარჩუნებს მუდმივ ძაბვას 4,2 ვოლტზე და მცირდება დამტენის დენი. როდესაც დენი ეცემა დაახლოებით 0,2*C-მდე, იწყება საბოლოო ეტაპი. დასასრულს, დატენვის ხარისხი არის 90%;
- მესამე ეტაპზე დენი მუდმივად იკლებს 4,2 ვოლტ ძაბვაზე. პრინციპში, ეს ეტაპი მეორდება მეორე ეტაპს, მაგრამ აქვს მკაცრი ვადა 1 საათი. ამის შემდეგ, კონტროლერი წყვეტს ბატარეას დამტენისგან. საბოლოო ჯამში, დატენვის მდგომარეობა არის 100%.
კონტროლერები, რომლებსაც შეუძლიათ ასეთი დადგმის უზრუნველყოფა, საკმაოდ ძვირია. ეს აისახება ბატარეის ღირებულებაზე. ხარჯების შემცირების მიზნით, ბევრი მწარმოებელი ბატარეებში აყენებს კონტროლერებს გამარტივებული დატენვის სისტემით. ხშირად ეს მხოლოდ პირველი ეტაპია. დატენვა წყდება, როცა ძაბვა 4.2 ვოლტს მიაღწევს. მაგრამ ამ შემთხვევაში, ლითიუმის ბატარეა იტენება მისი სიმძლავრის მხოლოდ 70%. თუ თქვენი მოწყობილობის ლითიუმის ბატარეის დატენვას 3 საათი ან ნაკლები სჭირდება, მაშინ მას დიდი ალბათობით აქვს გამარტივებული კონტროლერი.
აღსანიშნავია კიდევ რამდენიმე პუნქტი. პერიოდულად (ყოველ 2-3 თვეში ერთხელ) მთლიანად დატვირთეთ ბატარეა (ისე, რომ ტელეფონი გამორთულია). შემდეგ ის სრულად იტენება 100%-მდე. ამის შემდეგ ამოიღეთ ბატარეა 1-2 წუთის განმავლობაში, ჩადეთ და ჩართეთ ტელეფონი. დატენვის დონე იქნება 100%-ზე ნაკლები. დატენეთ მთლიანად და გააკეთეთ ეს რამდენჯერმე, სანამ ბატარეის ჩასმისას არ გამოჩნდება სრული დატენვა.
გახსოვდეთ, რომ მანქანაში ლეპტოპის, დესკტოპის ან სიგარეტის სანთებელას ადაპტერის USB კონექტორის დატენვა გაცილებით ნელია, ვიდრე სტანდარტული დამტენისგან. ეს გამოწვეულია USB ინტერფეისის ამჟამინდელი შეზღუდვით 500 mA.
ასევე გახსოვდეთ, რომ სიცივეში და დაბალ ატმოსფერულ წნევაზე, ლითიუმის ბატარეები კარგავენ გარკვეულ ტევადობას. ნულამდე ტემპერატურაზე ამ ტიპის ბატარეა უფუნქციო ხდება.
თანამედროვე მობილური ტელეფონები, ლეპტოპები და ტაბლეტები იყენებენ ლითიუმ-იონურ ბატარეებს. მათ თანდათან შეცვალეს ტუტე ბატარეები პორტატული ელექტრონიკის ბაზრიდან. ადრე ყველა ეს მოწყობილობა იყენებდა ნიკელ-კადმიუმის და ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეებს. მაგრამ მათი დღეები დასრულდა, რადგან Li─Ion ბატარეებს უკეთესი მახასიათებლები აქვთ. მართალია, მათ არ შეუძლიათ შეცვალონ ტუტე ყველა თვალსაზრისით. მაგალითად, ნიკელ-კადმიუმის ბატარეების მიერ წარმოქმნილი დენები მათთვის მიუწვდომელია. ეს არ არის კრიტიკული სმარტფონებისა და ტაბლეტების კვებისათვის. თუმცა, პორტატული ელექტრული ხელსაწყოების სფეროში, რომლებიც ატარებენ უამრავ დენს, ტუტე ბატარეები ჯერ კიდევ გასავლელია. თუმცა, კადმიუმის გარეშე მაღალი გამონადენის მქონე ბატარეების შემუშავებაზე მუშაობა გრძელდება. დღეს ვისაუბრებთ ლითიუმ-იონურ ბატარეებზე, მათ დიზაინზე, ექსპლუატაციასა და განვითარების პერსპექტივებზე.
პირველივე ბატარეის უჯრედები ლითიუმის ანოდით გამოვიდა გასული საუკუნის სამოცდაათიან წლებში. მათ ჰქონდათ მაღალი სპეციფიკური ენერგიის ინტენსივობა, რამაც მაშინვე გახადა მოთხოვნა. ექსპერტები დიდი ხანია ცდილობდნენ შეექმნათ წყარო ტუტე მეტალზე, რომელსაც აქვს მაღალი აქტივობა. ამის წყალობით მიღწეული იქნა ამ ტიპის ბატარეის მაღალი ძაბვა და ენერგიის სიმკვრივე. ამავდროულად, ასეთი ელემენტების დიზაინის შემუშავება საკმაოდ სწრაფად დასრულდა, მაგრამ მათი პრაქტიკული გამოყენება სირთულეებს იწვევდა. მათ მხოლოდ გასული საუკუნის 90-იან წლებში განიხილავდნენ.
ამ 20 წლის განმავლობაში მკვლევარებმა დაასკვნეს, რომ მთავარი პრობლემა ლითიუმის ელექტროდია. ეს ლითონი ძალიან აქტიურია და ექსპლუატაციის დროს მოხდა მთელი რიგი პროცესები, რამაც საბოლოოდ გამოიწვია ანთება. ამას ეწოდა ცეცხლის წარმოქმნის ვენტილაცია. ამის გამო, 90-იანი წლების დასაწყისში, მწარმოებლები იძულებულნი გახდნენ გაეხსენებინათ მობილური ტელეფონებისთვის წარმოებული ბატარეები.
ეს მოხდა რამდენიმე ავარიის შემდეგ. საუბრის დროს ბატარეიდან მოხმარებულმა დენმა მაქსიმუმს მიაღწია და ვენტილაცია ცეცხლის გამოსხივებით დაიწყო. შედეგად, დაფიქსირდა მრავალი შემთხვევა, როდესაც მომხმარებელმა სახის დამწვრობა მიიღო. ამიტომ მეცნიერებს ლითიუმ-იონური ბატარეების დიზაინის დახვეწა მოუწიათ.
ლითიუმის ლითონი უკიდურესად არასტაბილურია, განსაკუთრებით დატენვისა და განმუხტვის დროს. ამიტომ მკვლევარებმა დაიწყეს ლითიუმის ტიპის ბატარეის შექმნა ლითიუმის გამოყენების გარეშე. დაიწყო ამ ტუტე ლითონის იონების გამოყენება. აქედან მოდის მათი სახელი.
ლითიუმ იონურ ბატარეებს აქვთ უფრო დაბალი ენერგიის სიმკვრივე, ვიდრე . მაგრამ ისინი უსაფრთხოა, თუ დატენვისა და განმუხტვის სტანდარტები დაცულია.
რეაქციები ხდება Li─Ion ბატარეაში
გარღვევა ლითიუმ-იონური ბატარეების სამომხმარებლო ელექტრონიკაში შემოტანის მიმართულებით იყო ბატარეების შემუშავება, რომლებშიც უარყოფითი ელექტროდი დამზადებულია ნახშირბადის მასალისგან. ნახშირბადის კრისტალური ბადე ძალიან შესაფერისი იყო, როგორც მატრიცა ლითიუმის იონების ინტერკალაციისთვის. ბატარეის ძაბვის გასაზრდელად დადებითი ელექტროდი დამზადდა კობალტის ოქსიდისგან. ლიტ კობალტის ოქსიდის პოტენციალი დაახლოებით 4 ვოლტია.
ლითიუმ-იონური ბატარეების უმეტესობის სამუშაო ძაბვა არის 3 ვოლტი ან მეტი. უარყოფით ელექტროდზე განმუხტვის პროცესის დროს ლითიუმი დეინტერკალირებულია ნახშირბადისგან და ჩართულია დადებითი ელექტროდის კობალტის ოქსიდში. დატენვის პროცესში, პროცესები ხდება საპირისპიროდ. გამოდის, რომ სისტემაში არ არის მეტალური ლითიუმი, მაგრამ მისი იონები მუშაობენ, გადადიან ერთი ელექტროდიდან მეორეზე, ქმნიან ელექტრო დენს.
რეაქციები უარყოფით ელექტროდზე
ლითიუმ-იონური ბატარეების ყველა თანამედროვე კომერციულ მოდელს აქვს ნახშირბადის შემცველი მასალისგან დამზადებული უარყოფითი ელექტროდი. ლითიუმის ნახშირბადში შეყვანის რთული პროცესი დიდწილად დამოკიდებულია ამ მასალის ბუნებაზე, ისევე როგორც ელექტროლიტის ნივთიერებაზე. ანოდზე ნახშირბადის მატრიცას აქვს ფენიანი სტრუქტურა. სტრუქტურა შეიძლება იყოს შეკვეთილი (ბუნებრივი ან სინთეზური გრაფიტი) ან ნაწილობრივ შეკვეთილი (კოქსი, ჭვარტლი და ა.შ.).
ინტერკალაციის დროს, ლითიუმის იონები აშორებენ ნახშირბადის ფენებს და ათავსებენ მათ შორის. მიიღება სხვადასხვა ინტერკალატები. ინტერკალაციისა და დეინტერკალაციის დროს ნახშირბადის მატრიცის სპეციფიკური მოცულობა უმნიშვნელოდ იცვლება. ნახშირბადის მასალის გარდა, უარყოფით ელექტროდში შეიძლება გამოყენებულ იქნას ვერცხლი, კალა და მათი შენადნობები. ისინი ასევე ცდილობენ გამოიყენონ კომპოზიტური მასალები სილიციუმით, კალის სულფიდებით, კობალტის ნაერთებით და ა.შ.
რეაქციები დადებით ელექტროდზე
პირველადი ლითიუმის უჯრედები (ბატარეები) ხშირად იყენებენ სხვადასხვა მასალებს დადებითი ელექტროდის შესაქმნელად. ეს არ შეიძლება გაკეთდეს ბატარეებში და მასალის არჩევანი შეზღუდულია. ამრიგად, Li─Ion ბატარეის დადებითი ელექტროდი დამზადებულია ლითიირებული ნიკელის ან კობალტის ოქსიდისგან. ლითიუმის მანგანუმის სპინელების გამოყენება ასევე შეიძლება.
ამჟამად მიმდინარეობს კვლევა შერეული ფოსფატის ან შერეული ოქსიდის მასალებზე კათოდისთვის.როგორც ექსპერტებმა დაამტკიცეს, ასეთი მასალები აუმჯობესებს ლითიუმ-იონური ბატარეების ელექტრულ მახასიათებლებს. ასევე მუშავდება კათოდის ზედაპირზე ოქსიდების გამოყენების მეთოდები.
რეაქციები, რომლებიც ხდება ლითიუმ-იონურ ბატარეაში დატენვის დროს, შეიძლება აღწერილი იყოს შემდეგი განტოლებით:
დადებითი ელექტროდი
LiCoO 2 → Li 1-x CoO 2 + xLi + + xe -
უარყოფითი ელექტროდი
С + xLi + + xe — → CLi x
გამონადენის პროცესში რეაქციები საპირისპირო მიმართულებით მიდის.
ქვემოთ მოყვანილი ფიგურა სქემატურად გვიჩვენებს პროცესებს, რომლებიც ხდება ლითიუმ-იონურ ბატარეაში დატენვისა და განმუხტვის დროს.
ლითიუმ-იონური ბატარეის დიზაინი
მათი დიზაინის მიხედვით, Li─Ion ბატარეები დამზადებულია ცილინდრული და პრიზმული დიზაინით.ცილინდრული დიზაინი წარმოადგენს ელექტროდების რულონს გამყოფი მასალით ელექტროდების გამოსაყოფად. ეს რულონი მოთავსებულია ალუმინის ან ფოლადისგან დამზადებულ კორპუსში. უარყოფითი ელექტროდი უკავშირდება მას.
დადებითი კონტაქტი გამოდის ბატარეის ბოლოში კონტაქტური ბალიშის სახით.
Li-Ion ბატარეები პრიზმული დიზაინით მზადდება მართკუთხა ფირფიტების ერთმანეთზე დაწყობით. ასეთი ბატარეები შესაძლებელს ხდის შეფუთვას უფრო მკვრივი გახდეს. სირთულე მდგომარეობს ელექტროდებზე კომპრესიული ძალის შენარჩუნებაში. არსებობს პრიზმატული ბატარეები სპირალურად გადაბმული ელექტროდების რულონური შეკრებით.
ნებისმიერი ლითიუმ-იონური ბატარეის დიზაინი მოიცავს ზომებს მისი უსაფრთხო მუშაობის უზრუნველსაყოფად. ეს, უპირველეს ყოვლისა, ეხება გათბობისა და ანთების პრევენციას. ბატარეის საფარის ქვეშ დამონტაჟებულია მექანიზმი, რომელიც ზრდის ბატარეის წინააღმდეგობას ტემპერატურის კოეფიციენტის მატებასთან ერთად. როდესაც ბატარეის შიგნით წნევა იზრდება დასაშვებ ზღვარზე ზემოთ, მექანიზმი არღვევს დადებით ტერმინალს და კათოდს.
გარდა ამისა, მუშაობის უსაფრთხოების გაზრდის მიზნით, Li-Ion ბატარეები უნდა გამოიყენონ ელექტრონული დაფა. მისი დანიშნულებაა გააკონტროლოს დატენვისა და განმუხტვის პროცესები, თავიდან აიცილოს გადახურება და მოკლე ჩართვა.
ამჟამად იწარმოება მრავალი პრიზმული ლითიუმ-იონური ბატარეა. ისინი პოულობენ აპლიკაციას სმარტფონებსა და ტაბლეტებში. პრიზმული ბატარეების დიზაინი ხშირად შეიძლება განსხვავდებოდეს სხვადასხვა მწარმოებლებს შორის, რადგან მათ არ აქვთ ერთიანი გაერთიანება. საპირისპირო პოლარობის ელექტროდები გამოყოფილია გამყოფით. მისი წარმოებისთვის გამოიყენება ფოროვანი პოლიპროპილენი.
Li-Ion და სხვა ტიპის ლითიუმის ბატარეების დიზაინი ყოველთვის დალუქულია. ეს სავალდებულო მოთხოვნაა, ვინაიდან ელექტროლიტის გაჟონვა დაუშვებელია. გაჟონვის შემთხვევაში ელექტრონიკა დაზიანდება. გარდა ამისა, დალუქული დიზაინი ხელს უშლის წყლისა და ჟანგბადის შეღწევას ბატარეაში. თუ შიგნით მოხვდებიან, ელექტროლიტთან და ელექტროდებთან რეაქციის შედეგად დაანგრევენ ბატარეას. ლითიუმის ბატარეებისთვის კომპონენტების წარმოება და მათი შეკრება ხდება სპეციალურ მშრალ ყუთებში არგონის ატმოსფეროში. ამ შემთხვევაში გამოიყენება შედუღების, დალუქვის და ა.შ.
რაც შეეხება Li-Ion ბატარეის აქტიური მასის რაოდენობას, მწარმოებლები ყოველთვის ეძებენ კომპრომისს. მათ უნდა მიაღწიონ მაქსიმალურ სიმძლავრეს და უზრუნველყონ უსაფრთხო მუშაობა. შემდეგი კავშირი მიიღება საფუძვლად:
A o / A p = 1.1, სადაც
A o – უარყოფითი ელექტროდის აქტიური მასა;
და n არის დადებითი ელექტროდის აქტიური მასა.
ეს ბალანსი ხელს უშლის ლითიუმის (სუფთა ლითონის) წარმოქმნას და ხელს უშლის ხანძარს.
Li-Ion ბატარეის პარამეტრები
დღეს წარმოებულ ლითიუმ-იონურ ბატარეებს აქვთ მაღალი სპეციფიკური ენერგიის სიმძლავრე და მოქმედი ძაბვა. ეს უკანასკნელი უმეტეს შემთხვევაში 3.5-დან 3.7 ვოლტამდეა. ენერგიის ინტენსივობა მერყეობს 100-დან 180 ვტ-სთ-მდე კილოგრამზე ან 250-დან 400-მდე ლიტრზე. რამდენიმე ხნის წინ მწარმოებლები ვერ აწარმოებდნენ რამდენიმე ამპერ საათზე მეტი სიმძლავრის ბატარეებს. ახლა ამ მიმართულებით განვითარების შემაფერხებელი პრობლემები აღმოიფხვრა. ასე რომ, გაყიდვაში დაიწყო ლითიუმის ბატარეების პოვნა რამდენიმე ასეული ამპერ-საათის სიმძლავრით.
თანამედროვე Li─Ion ბატარეების გამონადენი დენი მერყეობს 2C-დან 20C-მდე. ისინი მუშაობენ გარემოს ტემპერატურის დიაპაზონში -20-დან +60 ცელსიუსამდე. არის მოდელები, რომლებიც მუშაობენ -40 ცელსიუსზე. მაგრამ დაუყოვნებლივ უნდა ითქვას, რომ ბატარეის სპეციალური სერიები მუშაობს ნულამდე ტემპერატურაზე. ჩვეულებრივი ლითიუმ-იონური ბატარეები მობილური ტელეფონებისთვის გამოუსადეგარი ხდება ნულოვან ტემპერატურაზე.
ამ ტიპის ბატარეის თვითდამუხტვა არის 4-6 პროცენტი პირველი თვის განმავლობაში. შემდეგ ის მცირდება და შეადგენს პროცენტს წელიწადში. ეს მნიშვნელოვნად ნაკლებია, ვიდრე ნიკელ-კადმიუმის და ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის ბატარეები. მომსახურების ვადა არის დაახლოებით 400-500 დამუხტვა-გამონადენი ციკლი.
ახლა მოდით ვისაუბროთ ლითიუმ-იონური ბატარეების მუშაობის მახასიათებლებზე.
ლითიუმ-იონური ბატარეების მუშაობა
Li─Ion ბატარეების დატენვა
ლითიუმ-იონური ბატარეების დატენვა ჩვეულებრივ კომბინირებულია. პირველ რიგში, ისინი იტენება მუდმივი დენით 0,2-1C, სანამ არ მიაღწევენ ძაბვას 4,1-4,2 ვოლტამდე. შემდეგ კი დატენვა ხორციელდება მუდმივი ძაბვით. პირველი ეტაპი გრძელდება დაახლოებით ერთი საათის განმავლობაში, ხოლო მეორე დაახლოებით ორი. ბატარეის უფრო სწრაფად დასატენად გამოიყენება პულსის რეჟიმი. თავდაპირველად იწარმოებოდა ლითიუმ-იონური ბატარეები გრაფიტით და მათთვის დაწესდა ძაბვის ლიმიტი 4,1 ვოლტი თითო უჯრედზე. ფაქტია, რომ ელემენტში უფრო მაღალი ძაბვის დროს დაიწყო გვერდითი რეაქციები, რამაც შეამცირა ამ ბატარეების სიცოცხლე.
თანდათანობით, ეს უარყოფითი მხარეები აღმოიფხვრა გრაფიტის დოპინგით სხვადასხვა დანამატებით. თანამედროვე ლითიუმ-იონური უჯრედები უპრობლემოდ იტენება 4.2 ვოლტამდე.შეცდომა არის 0,05 ვოლტი თითო ელემენტზე. არსებობს Li─Ion ბატარეების ჯგუფები სამხედრო და სამრეწველო სექტორებისთვის, სადაც საჭიროა გაზრდილი საიმედოობა და ხანგრძლივი მომსახურების ვადა. ასეთი ბატარეებისთვის მაქსიმალური ძაბვა ერთ უჯრედზე არის 3.90 ვოლტი. მათ აქვთ ოდნავ დაბალი ენერგიის სიმკვრივე, მაგრამ გაზრდილი მომსახურების ვადა.
თუ ლითიუმ-იონურ ბატარეას დამუხტავთ 1C დენით, მაშინ სიმძლავრის სრულად მოპოვების დრო იქნება 2-3 საათი. ბატარეა ითვლება სრულად დამუხტულად, როდესაც ძაბვა იზრდება მაქსიმუმამდე და დენი მცირდება დატენვის პროცესის დასაწყისში მნიშვნელობის 3 პროცენტამდე. ეს ჩანს ქვემოთ მოცემულ გრაფიკზე.
ქვემოთ მოცემული გრაფიკი გვიჩვენებს Li─Ion ბატარეის დატენვის ეტაპებს.
დატენვის პროცესი შედგება შემდეგი ნაბიჯებისგან:
- ეტაპი 1. ამ ეტაპზე ბატარეის მეშვეობით გადის მაქსიმალური დატენვის დენი. ის გრძელდება ზღვრული ძაბვის მიღწევამდე;
- ეტაპი 2. ბატარეაზე მუდმივი ძაბვისას დამუხტვის დენი თანდათან მცირდება. ეს ეტაპი ჩერდება, როდესაც დენი მცირდება საწყისი მნიშვნელობის 3 პროცენტამდე;
- ეტაპი 3. თუ ბატარეა ინახება, მაშინ ამ ეტაპზე ხდება პერიოდული დამუხტვა თვითდამუხტვის კომპენსაციისთვის. ეს კეთდება დაახლოებით ყოველ 500 საათში.
პრაქტიკიდან ცნობილია, რომ დატენვის დენის გაზრდა არ ამცირებს ბატარეის დატენვის დროს. დენი იზრდება, ძაბვა უფრო სწრაფად იზრდება ზღურბლამდე. მაგრამ შემდეგ დატენვის მეორე ეტაპი უფრო მეტხანს გრძელდება. ზოგიერთ დამტენს (დამტენს) შეუძლია Li─Ion ბატარეის დატენვა საათში. ასეთ დამტენებში არ არის მეორე ეტაპი, მაგრამ სინამდვილეში ბატარეა ამ ეტაპზე დაახლოებით 70 პროცენტით იტენება.
რაც შეეხება თვითმფრინავის დატენვას, ის არ გამოიყენება ლითიუმ-იონური ბატარეებისთვის. ეს აიხსნება იმით, რომ ამ ტიპის ბატარეა ვერ შთანთქავს ზედმეტ ენერგიას დატენვისას. რეაქტიული დამუხტვამ შეიძლება გამოიწვიოს ზოგიერთი ლითიუმის იონების მეტალურ მდგომარეობაში გადასვლა (ვალენტობა 0).
მოკლე დამუხტვა კარგად ანაზღაურებს თვითგამონადენს და ელექტროენერგიის დაკარგვას. მესამე ეტაპზე დატენვა შესაძლებელია ყოველ 500 საათში ერთხელ. როგორც წესი, იგი კეთდება, როდესაც ბატარეის ძაბვა ერთ ელემენტზე მცირდება 4,05 ვოლტამდე. დამუხტვა ხორციელდება მანამ, სანამ ძაბვა არ აიწევს 4.2 ვოლტამდე.
აღსანიშნავია ლითიუმ-იონური ბატარეების ცუდი წინააღმდეგობა გადატვირთვის მიმართ. ნახშირბადის მატრიცაზე (უარყოფითი ელექტროდი) ჭარბი მუხტის მიწოდების შედეგად შეიძლება დაიწყოს მეტალის ლითიუმის დეპონირება. მას აქვს ძალიან მაღალი ქიმიური აქტივობა და ურთიერთქმედებს ელექტროლიტთან. შედეგად, ჟანგბადის გამოყოფა იწყება კათოდიდან, რაც საფრთხეს უქმნის საცხოვრებელში წნევის მატებას და დეპრესიას. ამიტომ, თუ დამუხტავთ Li─Ion ელემენტს კონტროლერის გვერდის ავლით, არ დაუშვათ დამტენის ძაბვის აწევა იმაზე მეტად, ვიდრე ბატარეის მწარმოებლის რეკომენდაციაა. თუ თქვენ მუდმივად დატენავთ ბატარეას, მისი მომსახურების ვადა შემცირდება.
მწარმოებლები სერიოზულ ყურადღებას აქცევენ Li-Ion ბატარეების უსაფრთხოებას. დატენვა ჩერდება, როდესაც ძაბვა იზრდება დასაშვებ დონეზე. ასევე დამონტაჟებულია მექანიზმი დატენვის გამორთვისას, როდესაც ბატარეის ტემპერატურა 90 ცელსიუსზე მაღლა აიწევს. ზოგიერთ თანამედროვე ბატარეის მოდელს აქვს მექანიკური გადამრთველი მათ დიზაინში. ის ამოქმედდება, როდესაც წნევა იზრდება ბატარეის კორპუსში. ელექტრონული დაფის ძაბვის კონტროლის მექანიზმი წყვეტს ქილას გარე სამყაროდან მინიმალური და მაქსიმალური ძაბვის საფუძველზე.
არის ლითიუმ-იონური ბატარეები დაცვის გარეშე. ეს არის მანგანუმის შემცველი მოდელები. დამუხტვისას ეს ელემენტი ხელს უწყობს ლითიუმის მეტალიზებას და ჟანგბადის გამოყოფას. ამიტომ ასეთ ბატარეებში დაცვა აღარ არის საჭირო.
ლითიუმ-იონური ბატარეების შენახვისა და განმუხტვის მახასიათებლები
ლითიუმის ბატარეები საკმაოდ კარგად ინახება და თვითგამორთვა წელიწადში მხოლოდ 10-20%-ია, შენახვის პირობებიდან გამომდინარე. მაგრამ ამავე დროს, ბატარეის უჯრედების დეგრადაცია გრძელდება მაშინაც კი, თუ ის არ არის გამოყენებული. ზოგადად, ლითიუმ-იონური ბატარეის ყველა ელექტრული პარამეტრი შეიძლება განსხვავდებოდეს თითოეული კონკრეტული შემთხვევისთვის.
მაგალითად, ძაბვა განმუხტვის დროს იცვლება დატენვის ხარისხის, დენის, გარემოს ტემპერატურის და ა.შ. ბატარეის მუშაობის ხანგრძლივობაზე გავლენას ახდენს გამონადენი-დამუხტვის ციკლის და ტემპერატურის დენები და რეჟიმი. Li-Ion ბატარეების ერთ-ერთი მთავარი მინუსი არის მათი მგრძნობელობა დამუხტვის-გამომუხტვის რეჟიმის მიმართ, რის გამოც ისინი უზრუნველყოფენ სხვადასხვა სახის დაცვას.
ქვემოთ მოყვანილი გრაფიკები აჩვენებს ლითიუმ-იონური ბატარეების გამონადენის მახასიათებლებს. ისინი იკვლევენ ძაბვის დამოკიდებულებას გამონადენის დენისა და გარემოს ტემპერატურაზე.
როგორც ხედავთ, გამონადენის მატებასთან ერთად სიმძლავრის ვარდნა უმნიშვნელოა. მაგრამ ამავე დროს, საოპერაციო ძაბვა შესამჩნევად მცირდება. მსგავსი სურათი შეინიშნება 10 გრადუს ცელსიუსზე ნაკლებ ტემპერატურაზე. ასევე აღსანიშნავია ბატარეის ძაბვის საწყისი ვარდნა.
მომხმარებელთა მზარდი ინტერესი მობილური გაჯეტებისა და ზოგადად ტექნოლოგიურად მოწინავე პორტატული აღჭურვილობის მიმართ აიძულებს მწარმოებლებს გააუმჯობესონ თავიანთი პროდუქცია სხვადასხვა მიმართულებით. ამავდროულად, არსებობს მთელი რიგი ზოგადი პარამეტრები, რომლებზეც მუშაობა ხორციელდება იმავე მიმართულებით. ეს მოიცავს ენერგომომარაგების მეთოდს. სულ რამდენიმე წლის წინ, ბაზრის აქტიურ მონაწილეებს შეეძლოთ დააკვირდნენ ნიკელ-მეტალის ჰიდრიდის წარმოშობის უფრო მოწინავე ელემენტებით (NiMH) გადაადგილების პროცესს. დღეს ბატარეების ახალი თაობა ეჯიბრება ერთმანეთს. ლითიუმ-იონის ტექნოლოგიის ფართო გამოყენება ზოგიერთ სეგმენტში წარმატებით იცვლება ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეით. განსხვავება იონურისგან ახალ ერთეულში არც თუ ისე შესამჩნევია საშუალო მომხმარებლისთვის, მაგრამ ზოგიერთ ასპექტში ის მნიშვნელოვანია. ამავდროულად, როგორც NiCd და NiMH ელემენტებს შორის კონკურენციის შემთხვევაში, ჩანაცვლების ტექნოლოგია შორს არის უზადო და გარკვეულწილად ჩამოუვარდება მის ანალოგს.
Li-ion ბატარეის მოწყობილობა
ლითიუმზე დაფუძნებული სერიული ბატარეების პირველი მოდელები გამოჩნდა 1990-იანი წლების დასაწყისში. თუმცა, კობალტი და მანგანუმი შემდეგ გამოიყენებოდა როგორც აქტიური ელექტროლიტი. თანამედროვეებში მნიშვნელოვანია არა იმდენად ნივთიერება, არამედ ბლოკში მისი განთავსების კონფიგურაცია. ასეთი ბატარეები შედგება ელექტროდებისგან, რომლებიც გამოყოფილია ფორებით გამყოფით. გამყოფის მასა, თავის მხრივ, ელექტროლიტით არის გაჟღენთილი. რაც შეეხება ელექტროდებს, ისინი წარმოდგენილია კათოდური ფუძით ალუმინის ფოლგაზე და სპილენძის ანოდზე. ბლოკის შიგნით ისინი ერთმანეთთან დაკავშირებულია მიმდინარე კოლექტორის ტერმინალებით. დატენვის შენარჩუნება ხორციელდება ლითიუმის იონის დადებითი მუხტით. ეს მასალა ხელსაყრელია იმით, რომ მას აქვს უნარი ადვილად შეაღწიოს სხვა ნივთიერებების კრისტალურ გისოსებს, შექმნას ქიმიური ბმები. ამასთან, ასეთი ბატარეების დადებითი თვისებები სულ უფრო და უფრო არასაკმარისი აღმოჩნდება თანამედროვე ამოცანებისთვის, რამაც გამოიწვია Li-pol უჯრედების გაჩენა, რომლებსაც აქვთ მრავალი მახასიათებელი. ზოგადად, აღსანიშნავია ლითიუმ-იონური კვების წყაროების მსგავსება მანქანებისთვის სრული ზომის ჰელიუმის ბატარეებთან. ორივე შემთხვევაში, ბატარეები შექმნილია ფიზიკურად პრაქტიკული გამოსაყენებლად. ნაწილობრივ განვითარების ეს მიმართულება განაგრძო პოლიმერული ელემენტებით.
ლითიუმ პოლიმერული ბატარეის დიზაინი
ლითიუმის ბატარეების გაუმჯობესების იმპულსი იყო არსებული Li-ion ბატარეების ორ ნაკლოვანებასთან ბრძოლის აუცილებლობა. ჯერ ერთი, მათი გამოყენება სახიფათოა და მეორეც, საკმაოდ ძვირია. ტექნოლოგებმა გადაწყვიტეს თავი დაეღწია ამ მინუსებისგან ელექტროლიტის შეცვლით. შედეგად, გაჟღენთილი ფოროვანი გამყოფი შეიცვალა პოლიმერული ელექტროლიტით. უნდა აღინიშნოს, რომ პოლიმერი ადრე გამოიყენებოდა ელექტრო საჭიროებისთვის, როგორც პლასტიკური ფილმი, რომელიც ატარებს დენს. თანამედროვე ბატარეაში, Li-pol ელემენტის სისქე 1 მმ-ს აღწევს, რაც ასევე ხსნის შეზღუდვებს დეველოპერებისგან სხვადასხვა ფორმისა და ზომის გამოყენებაზე. მაგრამ მთავარი ის არის, რომ არ არის თხევადი ელექტროლიტი, რაც გამორიცხავს ანთების რისკს. ახლა ღირს უფრო ახლოს დავაკვირდეთ განსხვავებებს ლითიუმ-იონური უჯრედებისგან.
რა არის მთავარი განსხვავება იონური ბატარეისგან?
ფუნდამენტური განსხვავებაა ჰელიუმის და თხევადი ელექტროლიტების მიტოვება. ამ განსხვავების უფრო სრულყოფილი გაგებისთვის, ღირს მივმართოთ მანქანის ბატარეების თანამედროვე მოდელებს. თხევადი ელექტროლიტის გამოცვლის საჭიროება კვლავ უსაფრთხოების ინტერესებიდან გამომდინარე იყო. მაგრამ თუ მანქანის ბატარეების შემთხვევაში პროგრესი შეჩერდა იმავე ფოროვან ელექტროლიტებზე გაჟღენთვით, მაშინ ლითიუმის მოდელებმა მიიღეს სრულფასოვანი მყარი ბაზა. რა არის კარგი მყარი მდგომარეობის ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეის შესახებ? იონურისგან განსხვავება ისაა, რომ ლითიუმთან კონტაქტის ზონაში ფირფიტის სახით აქტიური ნივთიერება ხელს უშლის დენდრიტების წარმოქმნას ველოსიპედის დროს. ეს ფაქტორი გამორიცხავს ასეთი ბატარეების აფეთქებისა და ხანძრის შესაძლებლობას. ეს მხოლოდ უპირატესობებს ეხება, მაგრამ ასევე არის სისუსტეები ახალ ბატარეებში.
ლითიუმ პოლიმერული ბატარეის ხანგრძლივობა
საშუალოდ, ასეთი ბატარეები უძლებს დაახლოებით 800-900 დატენვის ციკლს. ეს მაჩვენებელი მოკრძალებულია თანამედროვე ანალოგებთან შედარებით, მაგრამ ეს ფაქტორიც კი არ შეიძლება ჩაითვალოს ელემენტის რესურსის განმსაზღვრელად. ფაქტია, რომ ასეთი ბატარეები ექვემდებარება ინტენსიურ დაბერებას, გამოყენების ბუნების მიუხედავად. ანუ ბატარეა საერთოდ რომ არ იყოს გამოყენებული, მისი ხანგრძლივობა შემცირდება. არ აქვს მნიშვნელობა ეს არის ლითიუმ-იონური ბატარეა თუ ლითიუმ-პოლიმერული ელემენტი. ლითიუმზე დაფუძნებული ყველა კვების წყარო ხასიათდება ამ პროცესით. მოცულობის მნიშვნელოვანი დანაკარგი შეიძლება შეინიშნოს შეძენის შემდეგ ერთი წლის განმავლობაში. 2-3 წლის შემდეგ ზოგიერთი ბატარეა მთლიანად ფუჭდება. მაგრამ ბევრი რამ არის დამოკიდებული მწარმოებელზე, რადგან სეგმენტში ასევე არის განსხვავებები ბატარეის ხარისხში. მსგავსი პრობლემები წარმოიქმნება NiMH უჯრედებთან, რომლებიც ექვემდებარება დაბერებას ტემპერატურის უეცარი რყევების გამო.
ხარვეზები
სწრაფი დაბერების პრობლემების გარდა, ასეთ ბატარეებს დამატებითი დაცვის სისტემა სჭირდება. ეს გამოწვეულია იმით, რომ შიდა დაძაბულობა სხვადასხვა სფეროში შეიძლება გამოიწვიოს დამწვრობა. ამიტომ, სპეციალური სტაბილიზაციის წრე გამოიყენება გადახურებისა და გადატვირთვის თავიდან ასაცილებლად. იგივე სისტემა ასევე შეიცავს სხვა ნაკლოვანებებს. მთავარი არის მიმდინარე შეზღუდვა. მაგრამ, მეორეს მხრივ, დამატებითი დამცავი სქემები ლითიუმ პოლიმერის ბატარეას უფრო უსაფრთხოს ხდის. იონურისგან ღირებულებითაც არის განსხვავება. პოლიმერული ბატარეები უფრო იაფია, მაგრამ არა ბევრად. მათი ფასი ასევე იზრდება ელექტრონული დაცვის სქემების დანერგვის გამო.
გელის მსგავსი მოდიფიკაციების ოპერატიული მახასიათებლები
ელექტრული გამტარობის გაზრდის მიზნით, ტექნოლოგები კვლავ ამატებენ გელის მსგავს ელექტროლიტს პოლიმერულ ელემენტებს. არ არის საუბარი ასეთ ნივთიერებებზე სრულ გადასვლაზე, რადგან ეს ეწინააღმდეგება ამ ტექნოლოგიის კონცეფციას. მაგრამ პორტატულ ტექნოლოგიაში ხშირად გამოიყენება ჰიბრიდული ბატარეები. მათი თავისებურებაა ტემპერატურისადმი მგრძნობელობა. მწარმოებლები გირჩევენ ამ ბატარეის მოდელების გამოყენებას 60 °C-დან 100 °C-მდე. ამ მოთხოვნამ ასევე განსაზღვრა განაცხადის სპეციალური ნიშა. გელის ტიპის მოდელების გამოყენება შესაძლებელია მხოლოდ ცხელი კლიმატის მქონე ადგილებში, რომ აღარაფერი ვთქვათ თბოიზოლირებულ კორპუსში ჩაძირვის აუცილებლობაზე. მიუხედავად ამისა, საკითხი, რომელი ბატარეა აირჩიოს - Li-pol ან Li-ion - არც ისე აქტუალურია საწარმოებში. სადაც ტემპერატურა განსაკუთრებულ გავლენას ახდენს, ხშირად გამოიყენება კომბინირებული ხსნარები. ასეთ შემთხვევებში პოლიმერული ელემენტები ჩვეულებრივ გამოიყენება როგორც სარეზერვო ელემენტი.
ოპტიმალური დატენვის მეთოდი
ლითიუმის ბატარეების დატენვის ჩვეული დრო საშუალოდ 3 საათია, უფრო მეტიც, დატენვის პროცესში ბლოკი ცივი რჩება. შევსება ხდება ორ ეტაპად. თავდაპირველად, ძაბვა აღწევს პიკს და ეს რეჟიმი შენარჩუნებულია 70% -მდე. დარჩენილი 30% მიიღება ნორმალური სტრესის პირობებში. კიდევ ერთი საინტერესო კითხვაა, როგორ დატენოთ ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეა, თუ მისი სრული სიმძლავრის მუდმივად შენარჩუნება გჭირდებათ? ამ შემთხვევაში, თქვენ უნდა დაიცვათ დატენვის გრაფიკი. რეკომენდებულია ამ პროცედურის ჩატარება დაახლოებით ყოველ 500 საათში ერთხელ სრული გამონადენით.
სიფრთხილის ზომები
ექსპლუატაციის დროს, თქვენ უნდა გამოიყენოთ მხოლოდ დამტენი, რომელიც შეესაბამება მახასიათებლებს, აკავშირებს მას სტაბილური ძაბვის ქსელთან. ასევე აუცილებელია კონექტორების მდგომარეობის შემოწმება, რომ ბატარეა არ გაიხსნას. მნიშვნელოვანია გავითვალისწინოთ, რომ უსაფრთხოების მაღალი ხარისხის მიუხედავად, ეს მაინც გადატვირთვისაგან მგრძნობიარე ტიპის ბატარეაა. ლითიუმ-პოლიმერული უჯრედი არ მოითმენს გადაჭარბებულ დენს, გარე გარემოს გადაჭარბებულ გაგრილებას და მექანიკურ დარტყმებს. თუმცა, ყველა ამ ინდიკატორის მიხედვით, პოლიმერული ბლოკები ჯერ კიდევ უფრო საიმედოა, ვიდრე ლითიუმ-იონური. მიუხედავად ამისა, უსაფრთხოების მთავარი ასპექტი მდგომარეობს მყარი მდგომარეობის ელექტრომომარაგების უვნებლობაში - რა თქმა უნდა, იმ პირობით, რომ ისინი დალუქული იქნება.
რომელი ბატარეა უკეთესია - Li-pol თუ Li-ion?
ამ საკითხს დიდწილად განსაზღვრავს სამუშაო პირობები და მიზნობრივი ენერგომომარაგების ობიექტი. პოლიმერული მოწყობილობების ძირითად სარგებელს უფრო მეტად გრძნობენ თავად მწარმოებლები, რომლებსაც შეუძლიათ უფრო თავისუფლად გამოიყენონ ახალი ტექნოლოგიები. მომხმარებლისთვის განსხვავება ძლივს შესამჩნევი იქნება. მაგალითად, კითხვაზე, თუ როგორ უნდა დატენოთ ლითიუმ პოლიმერული ბატარეა, მფლობელს მოუწევს მეტი ყურადღება მიაქციოს ელექტრომომარაგების ხარისხს. დატენვის დროის თვალსაზრისით, ეს არის იდენტური ელემენტები. რაც შეეხება გამძლეობას, ამ პარამეტრშიც ბუნდოვანია სიტუაცია. დაბერების ეფექტი უფრო მეტად ახასიათებს პოლიმერულ ელემენტებს, მაგრამ პრაქტიკა გვიჩვენებს განსხვავებულ მაგალითებს. მაგალითად, არსებობს მიმოხილვები ლითიუმ-იონური უჯრედების შესახებ, რომლებიც გამოუსადეგარი ხდება მხოლოდ ერთი წლის გამოყენების შემდეგ. და ზოგიერთ მოწყობილობაში პოლიმერები გამოიყენება 6-7 წლის განმავლობაში.
დასკვნა
ჯერ კიდევ არსებობს მრავალი მითი და ცრუ მოსაზრება ბატარეების გარშემო, რომლებიც დაკავშირებულია მუშაობის სხვადასხვა ნიუანსებთან. პირიქით, მწარმოებლების მიერ ბატარეის ზოგიერთი მახასიათებელი გაჩუმებულია. რაც შეეხება მითებს, ერთ-ერთ მათგანს უარყოფს ლითიუმ-პოლიმერული ბატარეა. განსხვავება იონური ანალოგისგან არის ის, რომ პოლიმერული მოდელები ნაკლებად განიცდიან შიდა სტრესს. ამ მიზეზით, ბატარეების დატენვის სესიები, რომლებიც ჯერ არ ამოიწურა, არ ახდენს მავნე გავლენას ელექტროდების მახასიათებლებზე. თუ ვსაუბრობთ მწარმოებლების მიერ დამალულ ფაქტებზე, მაშინ ერთ-ერთი მათგანი ეხება გამძლეობას. როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ბატარეის ხანგრძლივობა ხასიათდება არა მხოლოდ დატენვის ციკლების მოკრძალებული სიჩქარით, არამედ ბატარეის სასარგებლო მოცულობის გარდაუვალი დაკარგვით.
სხვადასხვა მოწყობილობების მფლობელები ზოგჯერ განიცდიან გარკვეულ სირთულეებს ბატარეების სწორად გამოყენების შესახებ ინფორმაციის მოძიებისას. ეს მოკლე FAQ ეძღვნება ამ საკითხს.
ყველა თანამედროვე ტელეფონი, სმარტფონი და PDA აღჭურვილია ლითიუმზე დაფუძნებული ბატარეებით - ლითიუმ-იონური ან ლითიუმ-პოლიმერით, ამიტომ მათზე მომავალში ვისაუბრებთ. ამ ბატარეებს აქვთ შესანიშნავი ტევადობა და მომსახურების ვადა, მაგრამ მოითხოვს გარკვეული ოპერაციული წესების ძალიან მკაცრ დაცვას.
ბატარეების დატენვისა და განმუხტვის ფუნდამენტური წესები, რომლებსაც აკონტროლებს ბატარეაში ჩაშენებული მოწყობილობა (კონტროლერი) და ზოგჯერ დამატებითი კონტროლერი, რომელიც მდებარეობს ბატარეის გარეთ, თავად PDA-ში.
ბატარეა მთელი სიცოცხლის მანძილზე უნდა დარჩეს ისეთ მდგომარეობაში, რომ მისი ძაბვა არ აღემატებოდეს 4,2 ვოლტს და არ დაეცეს 2,7 ვოლტზე დაბლა. ეს ძაბვები არის მაქსიმალური (100%) და მინიმალური (0%) დამუხტვის მაჩვენებელი, შესაბამისად.
ბატარეის მიერ მიწოდებული ენერგიის რაოდენობა, როდესაც მისი დატენვა იცვლება 100%-დან 0%-მდე, არის მისი სიმძლავრე. ზოგიერთი მწარმოებელი ზღუდავს მაქსიმალურ ძაბვას 4.1 ვოლტამდე, ხოლო ბატარეა უფრო დიდხანს ძლებს, მაგრამ მისი სიმძლავრე მცირდება დაახლოებით 10% -ით. ასევე, ზოგჯერ ქვედა ბარიერი 3.0 ვოლტამდე ადის იგივე შედეგებით.
ბატარეის ხანგრძლივობა საუკეთესოა დაახლოებით 45 პროცენტიანი დამუხტვის დროს და როგორც დატენვის დონე იზრდება ან მცირდება, ბატარეის ხანგრძლივობა მცირდება. თუ დატენვა არის ბატარეის კონტროლერის მიერ მოწოდებულ საზღვრებში (იხ. ზემოთ), გამძლეობის ცვლილება არ არის ძალიან მნიშვნელოვანი, მაგრამ მაინც არსებობს.
თუ გარემოებების გამო ბატარეაზე ძაბვა აღემატება ზემოთ მითითებულ ზღვრებს, თუნდაც მცირე ხნით, მისი სიცოცხლე მკვეთრად მცირდება. ასეთ პირობებს ეწოდება დატენვა და გადატვირთვა და ძალიან საშიშია ბატარეისთვის.
სხვადასხვა მოწყობილობებისთვის განკუთვნილი ბატარეის კონტროლერები, თუ ისინი დამზადებულია სათანადო ხარისხით, არასოდეს დაუშვან ბატარეის ძაბვა გადააჭარბოს 4,2 ვოლტს დატენვისას, მაგრამ ბატარეის დანიშნულებიდან გამომდინარე, შეიძლება შეზღუდოს მინიმალური ძაბვა გამონადენის დროს სხვადასხვა გზით. ასე რომ, ბატარეაში, რომელიც განკუთვნილია, ვთქვათ, ხრახნიანი ან მანქანის მოდელის ძრავისთვის, მინიმალური ძაბვა, სავარაუდოდ, იქნება ნამდვილად მინიმალური დასაშვები, მაგრამ PDA-სთვის ან სმარტფონისთვის ეს უფრო მაღალი იქნება, რადგან მინიმალური ძაბვა 2.7 ვოლტი შეიძლება უბრალოდ არ არის საკმარისი მოწყობილობის ელექტრონიკის მუშაობისთვის. სწორედ ამიტომ რთულ მოწყობილობებში, როგორიცაა ტელეფონები, PDA და ა.შ. თავად ბატარეაში ჩაშენებული კონტროლერის მუშაობას ავსებს კონტროლერი თავად მოწყობილობაში.
ოპერაციული წესები, რომლებზეც თქვენ და მე შეგვიძლია გავლენა მოახდინოთ, რაც მნიშვნელოვნად გაზრდის ან ამცირებს ბატარეის ხანგრძლივობას.
- თქვენ უნდა შეეცადოთ არ მიიყვანოთ ბატარეა მინიმალურ დატენვამდე, და მით უმეტეს, ისეთ მდგომარეობაში, როდესაც მანქანა თავად გამორთულია, მაგრამ თუ ეს მოხდება, დატენეთ ბატარეა რაც შეიძლება მალე.
- არ უნდა შეგეშინდეთ ხშირი დატენვის, მათ შორის ნაწილობრივი დატენვის, როდესაც სრული დამუხტვა არ არის მიღწეული. ეს არ აზიანებს ბატარეას. ამ შემთხვევაში, მე ვხელმძღვანელობ საღი აზრით: თუ PDA-ს ნორმალური გამოყენებისას ყოველთვის ვდებ მას ძილის წინ, მაშინ ძალიან ინტენსიური გამოყენების შემთხვევაში (მუდამ ჩართული WiFi, მუსიკის მოსმენა და ა.შ.) როდესაც დამუხტვა უახლოვდება მინიმუმს, მე არ ზიზღი პირდაპირ სამსახურში, დააკავშირეთ PDA ნებისმიერ ხელმისაწვდომ USB-ზე. თუ არ გაქვთ ნორმალური დამტენი და მის ნაცვლად იყენებთ სპეციალურ USB დამტენს, მნიშვნელოვანია, რომ არ დაელოდოთ დამტენის სრულად დაცლას, რადგან ამ შემთხვევაში USB პორტიდან დენი შეიძლება არ იყოს საკმარისი დატენვის პროცესის დასაწყებად.
- ბევრი მომხმარებლის აზრის საპირისპიროდ, გადატვირთვა ზიანს აყენებს ლითიუმის ბატარეებს არანაკლებ და უფრო მეტად, ვიდრე ღრმა განმუხტვა. კონტროლერი, რა თქმა უნდა, აკონტროლებს დატენვის მაქსიმალურ დონეს, მაგრამ არის ერთი დახვეწილობა. ცნობილია, რომ ბატარეის სიმძლავრე დამოკიდებულია ტემპერატურაზე. ასე რომ, თუ, მაგალითად, დავმუხტეთ ბატარეა ოთახის ტემპერატურაზე და მივიღეთ 100%-იანი დამუხტვა, მაშინ როცა სიცივეში გავდივართ და მანქანა გაცივდება, ბატარეის დატენვის დონე შეიძლება დაეცეს 80%-მდე ან დაბლა. მაგრამ შეიძლება საპირისპირო სიტუაციაც იყოს მართალი. ოთახის ტემპერატურაზე 100%-მდე დამუხტული ბატარეა, როდესაც ოდნავ გაცხელდება, დაიმუხტება, ვთქვათ, 105%-მდე და ეს მისთვის ძალიან, ძალიან არახელსაყრელია. ასეთი სიტუაციები წარმოიქმნება მანქანის მუშაობის დროს, რომელიც დიდი ხნის განმავლობაში იყო აკვანში. ექსპლუატაციის დროს მატულობს აპარატის ტემპერატურა და მასთან ერთად ბატარეა, მაგრამ დამუხტვა უკვე სავსეა... ამასთან დაკავშირებით წესი ამბობს: თუ საჭიროა აკვანში მუშაობა, ჯერ გამორთეთ მანქანა დამტენიდან, იმუშავეთ მასზე და როდესაც ის გადადის "საბრძოლო" რეჟიმში - შეაერთეთ დამტენი. სხვათა შორის, ეს წესი ასევე ვრცელდება ლეპტოპების და სხვა გაჯეტების მფლობელებზე.
- ბატარეის გრძელვადიანი შენახვის იდეალური პირობებია მოწყობილობის გარეთ ყოფნა, დაახლოებით 50% დატენვით. სამუშაო ბატარეა არ საჭიროებს მოვლას თვეების განმავლობაში (დაახლოებით ექვსი თვის განმავლობაში).
და ბოლოს, კიდევ რამდენიმე ინფორმაცია.
- პოპულარული რწმენის საწინააღმდეგოდ, ლითიუმის ბატარეებს, ნიკელის ბატარეებისგან განსხვავებით, თითქმის არ აქვთ "მეხსიერების ეფექტი", ამიტომ ახალი ლითიუმის ბატარეის ე.წ. "ვარჯიშს" პრაქტიკულად აზრი არ აქვს. საკუთარი სიმშვიდისთვის საკმარისია ახალი ბატარეის სრულად დატენვა და დატენვა ერთხელ ან ორჯერ, ძირითადად დამატებითი კონტროლერის დაკალიბრებისთვის.
- მოწყობილობის მფლობელებმა იციან, რომ ბატარეის დატენვა შეგიძლიათ როგორც დამტენიდან, ასევე USB-დან. ამავდროულად, USB-დან დატენვის შეუძლებლობა ხშირად იწვევს დაბნეულობას. ფაქტია, რომ „კანონის“ თანახმად, USB კონტროლერმა უნდა მიაწოდოს 500 mA დენი მასთან დაკავშირებულ პერიფერიულ მოწყობილობებს. თუმცა, არის სიტუაციები, როდესაც ან თავად კონტროლერი ვერ უზრუნველყოფს ასეთ დენს, ან მოწყობილობა დაკავშირებულია USB კონტროლერთან, რომელზედაც უკვე ჩამოკიდებულია რაიმე სახის პერიფერიული მოწყობილობა, რომელიც მოიხმარს ენერგიის ნაწილს. ასე რომ, არ არის საკმარისი დენი დატენვისთვის, განსაკუთრებით მაშინ, თუ ბატარეა ძალიან დატვირთულია.
- ლითიუმის შემცველ ბატარეებს ნამდვილად არ მოსწონთ გაყინვა. ყოველთვის ეცადეთ, მოერიდოთ აპარატის გამოყენებას ძლიერ სიცივეში - თუ გაგიტაცებთ, ბატარეა უნდა შეიცვალოს. რა თქმა უნდა, თუ მანქანა ამოიღეთ თქვენი ქურთუკის თბილი შიდა ჯიბიდან და გააკეთეთ რამდენიმე ჩანაწერი ან ზარი, შემდეგ კი დააბრუნეთ პატარა ცხოველი, პრობლემა არ იქნება.
- პრაქტიკა გვიჩვენებს, რომ ლითიუმის ბატარეები (არა მხოლოდ ბატარეები) ამცირებენ მათ სიმძლავრეს, როდესაც ატმოსფერული წნევა მცირდება (მაღალ სიმაღლეზე, თვითმფრინავში). ეს არ აზიანებს ბატარეებს, თქვენ უბრალოდ უნდა გაითვალისწინოთ ეს ფაქტი.
- ეს ხდება, რომ უფრო მაღალი სიმძლავრის ბატარეის შეძენის შემდეგ (ვთქვათ, 2200 mAh სტანდარტული 1100 mAh-ის ნაცვლად), ახალი ბატარეის გამოყენების შემდეგ რამდენიმე დღის შემდეგ, მანქანა იწყებს უცნაურ ქცევას: ის კიდია, ითიშება, ბატარეა. როგორც ჩანს დამუხტულია, მაგრამ რაღაცნაირად უცნაური და ა.შ. პ. შესაძლებელია, რომ თქვენმა დამტენმა, რომელიც წარმატებით მუშაობს „მშობლიურ“ ბატარეაზე, უბრალოდ ვერ უზრუნველყოს საკმარისი დატენვის დენი მაღალი ტევადობის ბატარეისთვის. გამოსავალი არის დამტენის შეძენა უფრო მაღალი დენის გამომუშავებით (ვთქვათ 2 ამპერი წინა 1 ამპერის ნაცვლად).
19.10.2010 10:53
ორიგინალი აღებულია კოლოჩკოვი ლითიუმ-იონური ბატარეების გამოყენების წესებში
ჩვენ უკვე დავიღალეთ ლითიუმ-იონური ბატარეების შესახებ იგივე მცდარი წარმოდგენების წერით და ლაპარაკით.
ამ სიგიჟის შესაჩერებლად მე ციტატა ერთი პატივცემული წყაროს „ლითიუმ-იონური ბატარეების გამოყენების წესებიდან“:
მობილური ტელეფონის ბატარეების სწორად გამოყენება
- ლითიუმ-იონური ბატარეების ელექტროდები წარმოების პროცესის გამო უკვე ნახევრად დამუხტულია, მაგრამ არ არის მიზანშეწონილი ახალი ბატარეის დაუყონებლივ ტესტირება დატვირთვის ქვეშ. თავდაპირველად ლითიუმ-იონური ბატარეა სრულად დამუხტავს. ბატარეის გამოყენებამ საწყისი დამუხტვის გარეშე შეიძლება მკვეთრად შეამციროს მომხმარებლისთვის ხელმისაწვდომი სიმძლავრე.
- ბატარეის თავდაპირველი დატენვის შემდეგ მიზანშეწონილია მისი სრულად დაცლა ბატარეის მართვის სისტემის დასაკალიბრებლად. დატენეთ ბატარეა დატენვისთანავე. ლითიუმ-იონური ბატარეებით მობილური ტელეფონების კალიბრაციის ციკლები ხშირად არ უნდა ჩატარდეს (ჩვეულებრივ, 3 თვეში ერთხელ საკმარისია ერთი სრული დამუხტვის ციკლი). თავად კალიბრაციის ციკლები საჭიროა მხოლოდ ბატარეის დარჩენილი სიმძლავრის პროგნოზის სწორად საჩვენებლად. ზოგიერთი მომხმარებლისა და გამყიდველის მიერ რეკომენდებული სამი-ოთხი ღრმა დატენვა-გამონადენი ციკლი შეიძლება ფატალური იყოს არა ახალი ლითიუმ-იონური ბატარეისთვის.
- მიზანშეწონილია გამოიყენოთ მობილური ტელეფონების მწარმოებლის ორიგინალური ბატარეები. იმის გამო, რომ მობილური ტელეფონებისთვის ბატარეის მართვის სისტემის ფუნქციები მნიშვნელოვნად შემცირებულია და დატენვას მართავს მობილურის დამტენი სისტემა, მესამე მხარის მწარმოებლის ბატარეა უფრო ნაკლებს გაძლებს, რადგან დამტენის სისტემამ არ იცის არა-ის მახასიათებლები. - ორიგინალი ბატარეები.
- იმის გამო, რომ ლითიუმ-იონური ბატარეების „დაბერების“ ეფექტი მკვეთრად იზრდება მაღალ ტემპერატურაზე, მიზანშეწონილია მობილური ტელეფონი სითბოს წყაროებისგან (ადამიანის სხეული, მზის პირდაპირი სხივები, გათბობის რადიატორი) შორს დაიჭიროთ.
- მიზანშეწონილია ხშირად არ დატენოთ მობილურის ბატარეა სრულად და ასევე დატენოთ სანამ დამუხტვის დონე მიაღწევს დამუხტვის ინდიკატორის წითელ დონეს (დაახლოებით დარჩენილი სიმძლავრის 20%).
- ლითიუმ-კობალტის ბატარეების დაძველება (მობილურ ტელეფონებისთვის ყველაზე გავრცელებული ბატარეები პირდაპირ დამოკიდებულია დატვირთვის დონეზე). ნაკლებად და ნაკლებად ისაუბრეთ მობილურ ტელეფონზე - ეს დაიცავს არა მხოლოდ თქვენს ბატარეას, არამედ თქვენც.
- არ დატენოთ ბატარეა, რომელიც იყო სიცივეში, სანამ არ გათბება დადებით (ცელსიუს) ტემპერატურამდე - ეს მნიშვნელოვანი მოთხოვნაა ლითიუმ-იონური ბატარეების უსაფრთხო მუშაობისთვის.
- ლეპტოპის ბატარეა შეიცავს მართვის სრულ სისტემას, რომელიც ხშირად მომხმარებელს საშუალებას აძლევს დაივიწყოს სწორად იყენებს თუ არა ბატარეას. თუმცა, ლეპტოპთან მუშაობისას უნდა გახსოვდეთ რამდენიმე საკითხი.
- პირველად დაკავშირებისას, ლეპტოპის ბატარეა სრულად უნდა იყოს დამუხტული, შემდეგ კი კონტროლის სისტემის დაკალიბრება. კალიბრაცია ხორციელდება ბატარეის სრულად დაცვით მუდმივი დატვირთვის ქვეშ (თქვენ უნდა შეიყვანოთ BIOS პარამეტრები და დატოვოთ ლეპტოპი გაშვებული, როდესაც გამორთულია გამორთვამდე; BIOS-ის ბევრ მარეგულირებელს აქვს სპეციალური კალიბრაციის ელემენტი, რომელიც შექმნილია ამ ამოცანის შესასრულებლად). დარწმუნდით, რომ დატენეთ თქვენი ლეპტოპის ბატარეა მისი სრულად დაცლისთანავე.
- ლეპტოპის ბატარეის კალიბრაცია ჩვეულებრივ ტარდება 1-3 თვეში ერთხელ, "ციფრული მეხსიერების" ეფექტის აღმოსაფხვრელად - ბატარეის ენერგიაზე მუშაობის დროს, ნარჩენი სიმძლავრის განსაზღვრისას თანდათან გროვდება შეცდომები, რაც ამცირებს ლეპტოპის ბატარეის ხანგრძლივობას.
- ლეპტოპის ზოგიერთ მოდელს აქვს მწარმოებლის კომუნალური საშუალებები ბატარეის დატენვის დონის დასაყენებლად, რომლითაც იწყება დატენვა. თუ ლეპტოპის ბატარეა ემსახურება უწყვეტი კვების წყაროს (მუშაობა ხორციელდება სტაციონარული ქსელის დენით), მაშინ დასაშვები გამონადენის დონის 40% -მდე დაყენება და ბატარეის ნახევრად დაცლილ მდგომარეობაში შენარჩუნება გააორმაგებს ბატარეის ხანგრძლივობას.
- ზოგიერთ ლეპტოპს აქვს დამატებითი ბატარეა. თუ დიდხანს არ იყენებთ, აზრი აქვს დამატებითი ბატარეის დაცლას 40%-მდე, ჩაალაგეთ პლასტმასის ჩანთაში ვაკუუმ-დალუქით და დატოვეთ ჩანთა მაცივრის განყოფილებაში 3-4°C ტემპერატურაზე. .
- Power Tools-ის ბატარეების (ძირითადად ხრახნიანი ბატარეების) და ვიდეოკამერების გამოყენების წესები ოდნავ განსხვავდება მობილური ტელეფონის ბატარეების გამოყენების წესებისგან.
- განსხვავება ისაა, რომ ამ მოწყობილობების გამოყენება ყოველდღიურ ცხოვრებაში საკმაოდ იშვიათია, ხოლო ბატარეების ღირებულება მაღალია და დროთა განმავლობაში ეს ბატარეები ნაკლებად ხელმისაწვდომი ხდება. ასეთი აკუმულატორების ხანგრძლივობის უზრუნველსაყოფად, ისინი უნდა ინახებოდეს ნახევრად დაცლილ მდგომარეობაში მაცივარში 3-4°C ტემპერატურაზე, წინასწარ შეფუთული პლასტმასის ჩანთაში ვაკუუმ-დალუქით. გამოყენებამდე ბატარეა სრულად უნდა დაიტენოს სტანდარტული დამტენის გამოყენებით, ხოლო ექსპლუატაციის დროს ბატარეა არ უნდა იყოს სრულად დაცლილი (პირველი შესაძლებლობის შემთხვევაში დატენეთ ბატარეა მუშაობის დროს).
- სტატიის დასასრულს, მინდა ვთქვა, რომ მიუხედავად იმისა, რომ ოპერაციული წესები საშუალებას გაძლევთ შეინარჩუნოთ ბატარეის პარამეტრები დიდი ხნის განმავლობაში, სიცოცხლე კარნახობს საკუთარ ოპერაციულ პირობებს, რომლებიც ხშირად შეუთავსებელია ასეთი მაღალტექნოლოგიური სწორად მუშაობის კონცეფციასთან. ეს არის ლითიუმ-იონური ბატარეა.
