Как да зареждате правилно литиево-йонните батерии

Повечето от уменията на потребителя за управление на батерията са се развили върху стереотипите на обслужване на никелови батерии, които не са приложими за батерии от литиево базирано следващо поколение. Технически те са подредени по различни начини и електрохимичните процеси в тях имат много различия. Ето защо е много важно да знаете как да зареждате литиево-йонните батерии и да запомните особеностите на тяхната работа.

Модерни батерии

Най-ранните произведения върху литиевите клетки са започнати от американския химик Гилбърт Нютън Луис през 1912 г. Първите работни копия се появяват през 70-те години, но проблемите с възможността за зареждането им бяха преодолени едва 10 години по-късно. Търговията с технологичната корпорация Sony през 1991 г. Оттогава еволюцията на литиевите клетки не спря и те продължават да се подобряват дори и сега.

Литиево-йонната батерия, както и всяка друга, се състои от няколко свързани елемента. Всеки от тях се състои от три функционални компонента: анода (отрицателен електрод), катод (положителен електрод) и слоевете, които ги разделят, изработени от полиетилен или полипропилен. Тези слоеве съдържат пори, които имат способността да се затварят при температура над 130 ° C, което позволява спиране на всякакви химични реакции в случай на прегряване на батерията.

Производителите също така предвиждат различни елементи, осигуряващи сигурност. Такива, например, като мембрани, нарушаващи тяхната плътност в случай на свръхналягане, или съответните клапани.

Независимо от факта, че модерните батерии са достатъчно безопасни, те все още изискват известна бдителност при работа.

Литий и йон в името

Литий - най-лекият метал, който има отлични електрохимични свойства. Това направи възможно създаването на батерии с голяма енергийна плътност по отношение на масата. От съображения за безопасност самият литий не присъства в металната форма вътре в галваничните клетки поради присъщата му нестабилност. Той участва в реакцията като йони, които имат способността да проникнат в металната решетка на други метали.

Катодът като правило се състои от кобалтов диоксид, анодът е графит, електролитът е проводящата сол. Тъй като токовите колектори, алуминий се използва за положителния електрод, мед за отрицателния електрод. Литиевите йони се придвижват от катода към анода по време на разреждането и обратно по време на зареждането на батерията. Някои объркване в разбирането на принципа на работа може да се нарече Li-Pol (литиево-полимерни) батерии. Всъщност, това все пак е същата йонна батерия, само няколко са подобрени.

Характеристики в сравнение с батериите на никел:

• Голяма потенциална разлика. Обикновено 3.6 V за литиево-йонни и 1.2 V за NiCd и NiMH.
• Няколко пъти по-голям капацитет и мощност на единица тегло.
• Ниско ниво на самоизхвърляне. Тя е около 8% при 20 ° C в сравнение с 25% за никелови батерии.
• Способността точно да се определи състоянието на остатъчния капацитет. Промяната на напрежението при изпускане е по-голяма, отколкото при батериите на базата на никел.
• Способността да се даде всяка форма на елементите на храната.
• Излагане на стареене. От момента на производство те започват да губят свойството да задържат заряд и да генерират напрежение независимо от начина, по който се използват.
• Опасност от експлозия и пожар. Топлината, отделяна по време на химическите реакции, понякога излиза извън контрол.

Работа с батерията

Въпреки факта, че разходите за производство на литиеви батерии са се понижили значително през последните 10 години, те все още са достатъчно скъпи, за да бъдат консумативно ниво на батериите с пръсти. Следователно, простото познаване на това как да се съхраняват литиево-йонните батерии, правилата за тяхната работа и таксуване ще спестят много пари и ще избегнат проблеми.

Внимание към категорията

Има мнение, че преди да можете да зареждате литиева батерия, е необходимо да се постигне пълно изхвърляне. Този алгоритъм на работа е бил подходящ за Ni елементи. Всъщност никога не е необходимо да изхвърляте литиево-йонна батерия напълно, в противен случай тя може да загуби капацитет. Технологията на електрониката по правило следи това и предварително съобщава за опасност от пълно заустване. Това също е важно, защото батериите често осигуряват оборудване, което е затруднено от неконтролирани внезапни прекъсвания на захранването.

В допълнение, пълното разреждане води до химическо разграждане на компонентите в батерията. Поради това последващото незабавно зареждане може да е потенциално опасно. Поради тази причина на интелигентната електроника се дава възможност да забрани работата с батерия, за да изключи всякакви инциденти. Последният може да направи батерията неизползваема за последваща употреба. Не се препоръчва да се използва повече от 95% от капацитета на батерията, ако е възможно. Малките зареждания на литиеви батерии са най-подходящият начин за работа.

Експертите смятат, че трябва да избягвате зареждането след пълното зареждане на батерията. На теория модерните зарядни трябва да спрат процеса навреме.

Но първо, различните видове батерии могат да се различават един от друг, и второ, химическите процеси вътре в клетките са доста инертни, така че електрониката не може точно да определи времето за изключване не е лесно.

Цикли на зареждане

Противно на общоприетото схващане, броят на зареждащите цикли не съответства на броя на опитите за зареждане на батерията. Например, батерията е била два пъти похабена от 50% от нейния капацитет. Две зареждания на литиево-йонна батерия при 50% съответстват на един цикъл на зареждане, а не на две, както изглежда на пръв поглед. По този начин няма нужда да чакате, докато батерията бъде празна.

Във всички правила има изключения. Режимът, при който батерията е напълно разредена и последващо непрекъснато зареждане, се нарича калибриране и има за цел да изясни работата на системите, анализиращи състоянието на батерията. Тази процедура се препоръчва да се извършва всеки месец, особено ако батерията е подложена на много чести и малки зареждания.

заДълбочина на изпускане и живот на батерията:

• 100% = 300-500 цикъла на зареждане;
• 50% = 1200-1500 цикъла.

Температура и съхранение

Много е важно батерията да е натоварена в температурния диапазон от 0 до 45 ° С. Под нулата скоростта на химичните реакции се забавя, а над 45 ° C налягането в акумулатора става твърде високо. Смята се, че оптималната работна температура е 20 ° C и тази цифра е много важен елемент в живота на батерията.

Ако става дума за дългосрочно съхранение, тогава в този случай температурният режим е не по-малко важен. Идеалното е сухо хладно място без достъп до пряка слънчева светлина. Нивото на остатъчния заряд е изключително важно за поддържане на работата на литиевите батерии.

Смята се, че заредените на половината от капацитета им или малко по-малко елементи ще бъдат в най-добрата форма след почивка. По този начин батериите се съхраняват в търговски обекти.

По този начин, можем да заключим, че литиево-йонна батерия цикъл може да удължи прости правила: да се използват само висококачествени зарядни устройства за контрол на зареждане и разреждане режими, навременна калибриране, защита на батерията от прегряване и преохлаждане.