Cum să încărcați corect bateriile litiu-ion

Majoritatea abilităților utilizatorului de gestionare a bateriilor s-au dezvoltat pe stereotipurile de servire a bateriilor de nichel, care nu se aplică bateriilor de litiu de generație următoare. Din punct de vedere tehnic, ele sunt aranjate în moduri diferite, iar procesele electrochimice din ele au multe diferențe. Prin urmare, este foarte important să știți cum să încărcați bateriile litiu-ion și să vă amintiți particularitățile funcționării lor.

Baterii moderne

Cele mai vechi lucrări pe celule de litiu au fost inițiate de chimistul american Gilbert Newton Lewis în 1912. Primele exemplare de lucru au apărut în anii `70, dar problemele cu posibilitatea de a le încărca au fost depășite doar cu 10 ani mai târziu. Comercializată societatea Sony Technology în 1991. De atunci, evoluția celulelor litiu nu sa oprit și continuă să se îmbunătățească chiar și acum.

Li-Ion bateria, ca oricare alta, consta din mai multe elemente legate intre ele. Fiecare dintre ele constă din trei componente funcționale: anodul (electrodul negativ), catodul (electrodul pozitiv) și straturile care le separă, sunt fabricate din polietilenă sau polipropilenă. Aceste straturi conțin pori care au capacitatea de a se închide la o temperatură care depășește 130 ° C, ceea ce permite stoparea oricărei reacții chimice în cazul supraîncălzirii bateriei.

Producătorii oferă, de asemenea, diverse elemente, asigurarea securității. Astfel, de exemplu, ca membrane, ruperea etanșeității lor în caz de presiune în exces sau supapele corespunzătoare.

În ciuda faptului că bateriile moderne sunt destul de sigure, ele necesită încă o anumită vigilență atunci când se manipulează.

Litiu și ion în numele

Litiu - cel mai usor metal, care are proprietăți electrochimice excelente. Acest lucru a făcut posibilă crearea de baterii cu o densitate mare de energie în raport cu masa. Din motive de siguranță, litiul în sine nu este prezent în forma metalică în interiorul celulelor galvanice datorită instabilității sale inerente. Participă la reacție ca ioni, care au capacitatea de a pătrunde în grâul metalic al altor metale.

Catodul, de regulă, constă în dioxid de cobalt, anodul este grafit, electrolitul este sarea conductivă. Ca colectori de curent, aluminiul este utilizat pentru electrodul pozitiv, cuprul pentru electrodul negativ. Ioniții litiu se deplasează de la catod la anod în timpul descărcării și înapoi în timpul încărcării bateriei. Unele confuzii în înțelegerea principiului de funcționare pot fi numite baterii Li-Pol (litiu polimer). De fapt, este totuși aceeași baterie ionică, doar câteva îmbunătățite.

Caracteristici în comparație cu bateriile pe bază de nichel:

• Marea diferență de potențial. De obicei, 3,6 V pentru Li-ion și 1,2 V pentru NiCd și NiMH.
• Câteva ori mai mare capacitate și putere pe unitate de greutate.
• Nivel scăzut de auto-descărcare. Este de aproximativ 8% la 20 ° C, comparativ cu 25% pentru bateriile cu nichel.
• Abilitatea de a determina cu acuratețe starea capacității reziduale. Variația tensiunii cu descărcarea este mai mare decât în ​​cazul bateriilor pe bază de nichel.
• Abilitatea de a da orice formă elementelor de hrană.
• Expunerea la îmbătrânire. Din momentul producerii, încep să piardă proprietatea de a păstra o încărcătură și de a genera o tensiune indiferent de modul în care sunt utilizate.
• Pericol de explozie și de incendiu. Căldura eliberată în timpul reacțiilor chimice, uneori, iese din control.

Acționarea bateriei

În ciuda faptului că costul de fabricare a bateriilor cu litiu a scăzut semnificativ în ultimii 10 ani, acestea sunt încă destul de scumpe pentru a fi un nivel consumabil de baterii cu deget. Prin urmare, cunoașterea simplă a modului de păstrare a bateriilor litiu-ion, regulile de funcționare și de încărcare vor economisi o mulțime de bani și vor evita problemele.

Atenție la categorie

Există o opinie că, înainte de a putea încărca o baterie de litiu, este necesar să se realizeze descărcarea sa completă. Acest algoritm de operare a fost relevant pentru elementele Ni. De fapt, niciodată nu trebuie să descărcați complet o baterie Li-ion, altfel ar putea pierde capacitatea. Tehnologia electronică, de regulă, monitorizează acest lucru și raportează în avans o amenințare cu descărcarea completă. Acest lucru este important, de asemenea, deoarece bateriile furnizează adesea echipament care este împiedicat de întreruperi necontrolate de energie bruscă.

În plus, o descărcare completă provoacă degradarea chimică a componentelor din interiorul bateriei. Din acest motiv, încărcarea imediată ulterioară poate fi potențial periculoasă. Din acest motiv, electronicii inteligenți au posibilitatea de a interzice lucrul cu o baterie pentru a exclude orice incidente. Acesta din urmă poate face bateria inutilizabilă pentru utilizare ulterioară. Nu este recomandat să utilizați mai mult de 95% din capacitatea bateriei, dacă este posibil. Reîncărcările minore în cazul bateriilor cu litiu sunt cel mai potrivit mod de operare.

Experții cred că ar trebui să evitați încărcarea după umplerea completă a bateriei. În mod teoretic, încărcătoarele moderne trebuie să oprească procesul la timp.

Dar mai întâi, diferite tipuri de baterii pot diferi unul de celălalt și, în al doilea rând, procesele chimice din interiorul celulelor sunt destul de inerte, astfel încât electronica nu poate determina cu acuratețe timpul de oprire nu este ușor.

Cicluri de încărcare

Contrar opiniei populare, numărul de cicluri de încărcare nu corespunde numărului de încercări de încărcare a bateriei. De exemplu, bateria a fost de două ori risipită de la 50% din capacitate. Două încărcări ale bateriei cu litiu-ion la 50% corespund unui singur ciclu de încărcare, mai degrabă decât două, așa cum pare la prima vedere. Astfel, nu este nevoie să așteptați până când bateria este goală.

În toate regulile există excepții. Modul în care bateria este complet descărcată și încărcarea continuă este numită calibrare și este destinată să clarifice funcționarea sistemelor care analizează starea bateriei. Această procedură se recomandă să fie efectuată în fiecare lună, mai ales dacă bateria este supusă unor reîncărcări foarte frecvente și mici.

pentruAdâncimea descărcării și durata de viață a bateriei:

• 100% = 300-500 de cicluri de încărcare;
• 50% = 1200-1500 de cicluri.

Temperatură și depozitare

Este foarte important ca bateria să fie încărcată în intervalul de temperaturi de la 0 la 45 ° C. Peste zero, viteza reacțiilor chimice încetinește, iar peste 45 ° C presiunea din baterie devine prea mare. Se crede că temperatura optimă de funcționare este de 20 ° C și această cifră este un element foarte important în viața bateriei.

Dacă este vorba de depozitare pe termen lung, atunci în acest caz regimul de temperatură nu este mai puțin relevant. Ideal este un loc uscat răcoros fără acces la lumina directă a soarelui. Nivelul de încărcare reziduală este extrem de important pentru menținerea performanțelor bateriilor cu litiu.

Se crede că încărcat la jumătate din capacitatea lor sau elemente puțin mai mici vor fi în cea mai bună formă după odihnă. Acesta este modul în care bateriile sunt stocate în magazinele de vânzare cu amănuntul.

Deci, putem concluziona că ciclul de viață al bateriilor Li-ion poate prelungi reguli simple: folosiți numai încărcătoare de înaltă calitate, monitorizați modurile de încărcare și descărcare, calibrarea în timp util, protejați acumulatorul de supraîncălzire și supraîncălzire.