Li ion аккумулятор как правильно использовать

Правила эксплуатации литий-ионных аккумуляторов Статья

В данном материале мы поговорим о практических аспектах эксплуатации литий-ионных аккумуляторов. Как мы уже говорили в этой статье, у них есть свои особенности, которые нужно обязательно учитывать. Не важно, в каком устройстве находится аккумулятор, будь то смартфон, ноутбук, дрель или любой другой электроинструмент, правила эксплуатации будут одинаковыми.

Почему их нужно соблюдать? Во-первых, просто потому, что они совсем не сложные и не потребуют от вас никаких усилий. Во-вторых, их соблюдение может существенно продлить жизнь литиевого аккумулятора, повысить время работы устройств без подзарядки. Основных правил всего пять.

Отсутствие полного разряда

Некоторые типы аккумуляторов (например, никель-кадмиевые) нужно обязательно разряжать перед зарядкой до нуля. Это обусловлено эффектом памяти, который в литий-ионных отсутствует. Вернее, он есть, но крайне незначительный и его можно не учитывать. Поэтому заряжать можно на любом значении остаточной емкости, будь то 20% или 90% — батарее это никак не повредит. Глубокий разряд вредит данному типу аккумуляторов и значительно сокращает срок его службы. Емкость будет уменьшаться.

Производители делают расчет количества циклов при разряде до 0%. Например, они обещают 500 циклов. Но если ставить аккумулятор на зарядку при разряде 50%, то срок его службы увеличится раза в три. Согласитесь, это очень существенные цифры. А если заряжать после 10% разряда, то количество циклов вырастет в 9-11 раз. Разумеется, последнее невозможно на практике. Оптимальным считается не допускать разрядку ниже 20%. На практике вы можете ставить литий-ионный аккумулятор на зарядку даже без долго использования, даже если он разрядился всего на 5%.

Это относится ко всем типам, будь то батарея смартфона, АА, ААА и любые другие типоразмеры. Это одно из самых простых правил эксплуатации. Да, не всегда возможно вовремя зарядить аккумулятор, но в этом случае можно хотя бы попытаться ограничить использование устройства. Если не допускать разрядку ниже 20%, то срок жизни (количество циклов) в среднем увеличивается в 2 раза.

Хранение частично заряженным

Это актуально для электроинструментов и других устройств, которые используются время от времени. Оптимальный уровень заряда при длительном хранении – 40%, температура около 15 градусов. Соблюдать это правило уже труднее, но оно очень важное. Крайности недопустимы, так как:

• Если литий-ионный аккумулятор хранится долгое время полностью разряженным, то он может попросту выйти из строя и заряжаться не будет. В отдельных случаях его можно будет восстановить, но он потеряет часть емкости.
• Если аккумулятор полностью заряжен, то со временем он будет терять емкость. И чем больше срок хранения, тем больше потеря емкости. Да, саморазряд у Li-ion низкий, но в данном случае мы говорим совсем о другом.

Данное правило эксплуатации литий-ионных аккумуляторов обусловлено химическими процессами, которые в нем происходят. Кстати, именно по этой причине не рекомендуют покупать данный тип АКБ «на всякий случай». Их нужно именно что активно использовать, держать на полке годами никакого смысла нет.

Оригинальные зарядные устройства

Необходимо использовать только те зарядные устройства, которые шли в комплекте. Но есть оговорка: все зависит от типа устройства. Зарядное устройство может быть встроено непосредственно в само устройство, а то, что мы называем «зарядка» лишь адаптер. Но у некоторых литий-ионные аккумуляторы вставляются во внешние зарядные устройства (например, как у зеркальных фотоаппаратов) и в этом случае если использовать зарядку от непонятного производителя, то это может сильно навредить батарее. Поэтому в данном случае экономить не стоит, цена зарядного устройства обычно ниже, чем цена аккумулятора. И экономия может привести к потере денег, как оно часто и бывает.

Полная разрядка

Хотя выше мы писали, что полная разрядка вредит литиевым аккумуляторам (что правда), иногда необходимо разряжать его до нуля, но делать это нужно правильно. Доказано, что если АКБ полностью разряжать 1 раз в три месяца и после этого держать на зарядке около 10 часов, то это способствует сбросу флагов нижнего и верхнего уровней, то есть, откалибровать батарею. Три месяца – ориентировочный срок, исследования показали, что это нужно делать после 40-50 циклов разряда (неполных).

Впрочем, многие современные литий-ионные аккумуляторы имеют функции, которые не требуют данных манипуляций. Поэтому стоит читать рекомендации по эксплуатации от производителя, если там указана данная процедура, то ее стоит делать совершенно точно.

Без перегрева

Низкая температура снижает емкость литий-ионного аккумулятора, но высокая вредит гораздо больше. Именно поэтому производители всегда говорят прямо: не подвергать воздействию прямых солнечных лучей. Максимальная температура, при которой допускается использование данного типа АКБ +50 градусов по Цельсию. Все, что выше – существенный риск. При этом способность держать заряд теряется при значительно меньших значениях. При +30 батарея потеряет до 20% емкости, а при +45 уже около 50%.

Да, эти данные являются усредненными, возможны определенные отклонения, но в целом, литиевые батареи работают именно так. Поэтому при их эксплуатации в условиях высоких температур, стоить быть очень осторожным.

Что нельзя делать с литий-ионными аккумуляторами?

Что нельзя делать, четко пишут в инструкциях по эксплуатации, но мы знаем, что их читают очень редко, поэтому в рамках данной статьи считаем нужным продублировать эту информацию.

• Нельзя пытаться заряжать одноразовые батарейки. Они просто не предназначены для этого. Запрет – категорический. Все дело в том, что они могут загореться или даже взорваться.
• Их нельзя разбирать, нельзя прокалывать, если они вздулись (это говорит о неисправности клапана, который сбрасывает излишнее давление). Как минимум это грозит вытеканием электролита, в котором содержаться вредные вещества, как максимум – возгоранием.
• Уточняйте правила провоза литий-ионных батарей в зависимости от типа транспорта. Например, в самолетах их запрещено перевозить в багажном отделении, только в салоне. Также действуют ограничения по мощности, для некоторых аккумуляторов может потребоваться разрешение авиакомпании.
• При зарядке нельзя подавать напряжении выше пяти вольт, это может привести к возгоранию или к поломке АКБ. Это не актуально, если вы используете «родные» зарядные устройства, это стоит учитывать лишь тогда, когда применяются многофункциональные зарядные устройства, в которых есть возможность задавать ряд параметров по своему желанию.

В целом, правила эксплуатации литий-ионных аккумуляторов достаточно просты. Список рекомендаций и запретов не выглядит очень большим и сложным. Современные АКБ данного типа лишены множества недостатков, которые были присущи первым моделям. При соблюдении всех правил их можно назвать очень безопасными, а некоторые случаи взрыва или возгорания, о которых широко говорили в СМИ, лишь исключения, которые занимают доли процента, учитывая количество используемых литий-ионных аккумуляторов в мире.

Ввод в эксплуатацию новых литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов

Литий-ионные аккумуляторы в виду свойств щелочных металлов, окисляющихся от взаимодействия с кислородом, и особенностей производства уже имеют в себе определённый заряд. Однако следует помнить, что первоначальной ёмкости аккумулятора не достаточно для нормальной эксплуатации.

Новый аккумулятор нежелательно сразу же эксплуатировать в обычном режиме. Следует произвести так называемую раскачку аккумуляторной батареи аппарата, т.е. дать возможность аккумулятору набрать максимальную ёмкость для дальнейшей надлежащей эксплуатации. Первоначально литий-ионный аккумулятор требуется полностью разрядить. После полной разрядки аккумулятора его следует полностью зарядить для увеличения рабочей ёмкости и правильной калибровки системы управления аккумулятором. Сразу после разрядки надо обязательно подзарядить аккумуляторную батарею. Для достижения максимальной рабочей ёмкости аккумулятора требуется произвести 3-4 полных цикла зарядки-разрядки батареи.

Циклы калибровки литий-ионных аккумуляторов можно производить и в последующем при его эксплуатации. Достаточно одного цикла полного заряда-разряда в 3-4 месяца. Циклы калибровки нужны для корректного отображения рабочей емкости аккумулятора.

В связи с тем, что эффект «старения» литий-ионных аккумуляторов резко усиливается при высокой температуре, сотовый телефон желательно держать подальше от источников тепла (тело человека, прямые солнечные лучи, радиатор отопления).

Не стоит без особой нужды подзаряжать аккумулятор, т.к. в литий-ионных батареях хоть и в небольшой степени, но всё-таки присутствует так называемый «эффект памяти». Так что если Вы будете реже заряжать аккумулятор, тем самым продлите его срок эксплуатации. Также не надо забывать, что эксплуатация при слишком низкой или слишком высокой температуре также негативно влияет на рабочие свойства и срок службы аккумуляторной батареи.

Не стоит заряжать аккумулятор, сразу после использования при отрицательной температуре. При температуре ниже 0 градусов по Цельсию, свойства аккумулятора резко ухудшаются. Поэтому зарядку аккумуляторной батареи стоит осуществлять только после того, как она сама достигнет положительной температуры.

Хранение аккумуляторных литий-ионных батарей осуществляется при температуре 15-25 градусов Цельсия.

Как правильно пользоваться Li-ion аккумулятором

Литий-ионные аккумуляторы нуждаются в особом отношении. Глубокий разряд сокращает ресурс аккумулятора, поэтому, если такая ситуация будет систематической, то аккумулятор будет сокращать свою емкость. По этому первой рекомендацией является, по возможности, не доводить АКБ до полного разряда, оставляя 10-15% емкости. Если вы выбираете емкость для поездки на определенную дистанцию, следует выбрать АКБ на 15% большей емкости. Все еще бытует мнение о том, что новый аккумулятор необходимо полностью разрядить, а затем снова зарядить, при этом такую рекомендацию покупателям часто дают несведущие продавцы. Необходимо знать, что это актуально лишь для никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторов. Для литиевых источников питания, не имеющих эффекта памяти, полная разрядка не нужна. Очень важно для того, чтобы аккумулятор служил долго, соблюдать температурный режим во время его зарядки. Нельзя проводить зарядку на морозе при температуре ниже 0С при этом он не должен быть полностью разряженным. И использовать для зарядки нужно обязательно только штатное зарядное устройство с режимом зарядки CC/CV.

Как правильно использовать Li-ion аккумулятор?

Итак, с зарядкой литиевых аккумуляторов мы разобрались. Единственный момент, на который необходимо обратить внимание, это перезаряд литиевых аккумуляторов. Излишний заряд вреден им не менее, чем глубокий разряд. Помимо правил зарядки, важно знать, как пользоваться Li-ion аккумулятором. Здесь можно выделить такие правила:

1. Не допускайте нагрева аккумулятора. Соблюдайте температурный режим, указанный в инструкции по эксплуатации вашего нового аккумулятора.
2. Храните аккумулятор в частично заряженном состоянии – уровень заряда не должен превышать 50%, если вы не планируете некоторое время не пользоваться им.
3. Избегайте падений аккумулятора и сильной тряски.
4. Если вы заметили вздутие вашего аккумулятора или какие-либо повреждения, использовать Li-ion аккумулятор нельзя.

Про хранение Li-ion аккумуляторов читайте в нашем материале по хранению и эксплуатации литиевых аккумуляторов.

• 16 января 2017 г.
• 7569 просмотров

• Аккумулятор, зарядное устройство, CC/CV, АКБ, ёмкость, Зарядное, устройство, Li-ion, литиевых, аккумуляторы, разряда, Литий, Li-ion аккумуляторы

Как правильно эксплуатировать Li-ion аккумуляторную батарею (АКБ)

Для стабильной работы, продления срока службы и эффективной эксплуатации Li-ion аккумуляторов важно соблюдать правила их использования и хранения. При соблюдении этих несложных правил, элементы питания медленнее подвергаются естественному износу и химической деградации, эффективнее накапливают и отдают энергию в нагрузку.

С другой стороны, несоблюдение требований по эксплуатации Li-ion батарей приводит к снижению их работоспособности и преждевременному выходу из строя. А грубые нарушения могут спровоцировать мгновенную «смерть » АКБ и даже привести к их возгоранию. Но если пользоваться Li-ion аккумуляторами ответственно, это исключит возможные проблемы при их эксплуатации, продлит время работы и поможет по максимуму оценить преимущества литиевых элементов питания на практике.

Правила эксплуатации Li-ion аккумуляторов

При использовании литий-ионных АКБ важно:

1. Не эксплуатировать батарею в среде пониженных или повышенных температур. Хотя Li-ion аккумуляторы допустимо использовать в температурном диапазоне от -20 до +50 °С, работа на морозе и в жару приводит к уменьшению отдаваемой энергии. С наилучшей отдачей они работают при температуре от +5 до +25 °С. Если же использовать АКБ при температуре ниже или выше допустимых границ, происходит их химическая деградация и необратимая потеря емкости.
2. Не оставлять надолго аккумуляторную батарею на зарядке. Чрезмерный заряд так же губителен для Li-ion батарей, как и глубокий разряд. Поддерживать напряжение в рабочем диапазоне помогает BMS плата. Она отключает батарею от зарядного устройства, когда напряжение достигает 4,2 В на элемент.
3. Беречь АКБ от воздействия воды. Если батарея не имеет пылевлагозащиты высокого уровня, например, стандарта IP65, попадание воды может спровоцировать окислительные процессы, повреждение электронных деталей и соединительных элементов. Поэтому для АКБ, подверженных попаданию влаги, необходима эффективная герметизация и гидроизоляция. Например, аккумуляторные батареи для электровелосипедов помещаются в герметичный корпус, а АКБ для электросамокатов – в пространство деки, после чего выполняется гидроизоляция проводки, защита всех разъемов, пылевлагозащита корпуса или деки эластичным герметиком.
4. Следить за уровнем заряда аккумуляторной батареи, не разряжать ее на 100%. При глубоком разряде в структуре Li-ion аккумуляторов происходят необратимые химические изменения, из-за которых ухудшаются технические характеристики элементов. Поэтому лучше всего использовать литиевые АКБ в диапазоне 20–100% заряда. Контролировать уровень остаточного заряда батареи при ее использовании помогают индикаторы заряда или ваттметры.
5. Не эксплуатировать аккумуляторную батарею в среде повышенной вибрации, если она не предназначена (не подготовлена) для таких условий использования. Батареи, используемые при сильной качке и вибрациях, помещают в специальные боксы из прочного вибростойкого пластика. При изготовлении таких АКБ обеспечивают максимально надежные соединения, используют мягкие подкладки и материалы, гасящие вибрации. Такая подготовка защищает накопитель энергии от механических повреждений и делает его более устойчивым к вибрации, тряске и качке.
6. Не подключать АКБ к потребителям, чья мощность значительно выше нагрузок, на которые рассчитана конкретная батарея. Для правильной эксплуатации литий-ионных аккумуляторов важно соблюдать допустимые для них разрядные токи. Они должны соответствовать энергопотреблению оборудования, а для его расчета достаточно разделить мощность потребителя на его рабочее напряжение.
7. Хранить в сухом и прохладном месте, частично заряженными (примерно на 40%), отключенными от потребителей. Этому совету важно следовать для сохранения химической структуры анода и катода, продления жизненного цикла и сохранения характеристик аккумуляторов Li-ion типа.