Полезные рекомендации по эксплуатации, зарядке и хранению литий-ионной батареи электровелосипеда
Как преодолевать больше километров на одном заряде? Насколько заряжен накопитель? Как корректно подзаряжать аккумулятор? Можно ли разряжать Li-ion аккумулятор полностью? При каком напряжении нужно хранить АКБ зимой? Эти «загадки» постоянно крутятся на уме у многих обладателей средств передвижения оборудованных электрической тягой. В принципе, ничего удивительного в этом нет, ведь аккумуляторная батарея является самой дорогостоящей и в то же время нежной составляющей электрического средства передвижения, требующей адекватного обращения. В противном случае может получиться так, что после зимней передышки, она уже не будет радовать вас прежними характеристиками. В данной теме вы найдёте ответы на многие вопросы, касающиеся правильного обращения с вашим, без сомнений драгоценным накопителем.
Как правило, на аккумуляторе либо панели управления электрического вело имеет место индикатор заряда АКБ, он демонстрирует пользователю оставшуюся ёмкость. Однако здесь есть и нюанс: как правило, все эти индикаторы отображают уровень ориентировочно, так что, на их точность юзеру рассчитывать не стоит. Сигнализатор может стабильно радовать зелёным свечением, но потом внезапно загорится красный свет и батарейка просто потухнет.
Если вы не хотите попасть в малоприятную ситуацию, когда на большом расстоянии от дома у вас «сдохнет» АКБ, то в качестве ориентира нужно отдать предпочтение напряжению аккумулятора. В этом случае можно предельно точно вычислить, сколько ещё осталось «пороха».
Но в то же время, нужно всегда брать во внимание проседание напряжения, зависящую от потребляемой мощности силового агрегата. Чем интенсивней юзер будет прикладываться к акселератору, тем значительней будет просадка! Максимального значения она достигает в момент ускорения с места и при езде под горку. Может доходить до значения 2-5 В и больше. Контроллер и плата защищающая АКБ прекращают подачу энергии по оседанию напряжения. Данное обстоятельство означает, что когда у накопителя осталось мало ёмкости — лучше продолжать движение в размеренном темпе, помогать педалированием и не прикладываться от души к газу, это поможет вам протянуть гораздо дольше.
Как правило, напряжение отключения питания контроллера, превышает напряжение платы защищающей накопитель. Поэтому, если питание электрического велосипеда уже было отключено по причине разряда аккумулятора, то можно отсоединить разъём запитки контроллера от АКБ и подсоединить его заново. После осуществления подобного манёвра, появится возможность продолжить ход, хотя, конечно, не на долго. Той ёмкости, которая осталась, может хватить на 2-6 километров и даже на большее расстояние. Но в то же время, не нужно злоупотреблять такой методикой, потому как Li-ion накопители плохо переносят глубокие разряды.
Здесь всегда нужно помнить одно правило: не стоит подвергать свой аккумулятор полной разрядке, не разряжайте батарею менее чем на 20-30% от её ёмкости. В этом случае накопитель проработает дольше.
Хранение литий-ионной аккумуляторной батареи
Когда вы оставляете накопитель на хранение, к примеру зимой, его следует подвергнуть разрядке до определённого напряжения. Специалисты советуют хранить Li-ion аккумуляторы заряженными примерно наполовину. По ходу хранения девайса нужно проверять напряжение в нём, оно в любом случае будет снижаться. Происходит это по причине саморазряда элементов батареи и небольшого потребления электроэнергии платой защиты АКБ. Если результаты замеров показали, что напряжение упало в значительной степени, то аккумуляторную батарею нужно подвергнуть процессу подзарядки. В период хранения, отсоедините от накопителя всё оборудование, так как оно может забрать не мало энергии.
Какими способами можно продиагностировать напряжение аккумулятора? LCD-дисплей
Приобретите LCD-дисплей — это простой и самый выигрышный манёвр. Большинство этих девайсов для электробайков показывают напряжение аккумулятора в реальном времени. Кроме того, прибор также имеет в своём распоряжении большое количество других параметров и настроек. Перед покупкой столь полезного гаджета, обязательно удостоверьтесь, что контроллер установленный на вашем электрическом средстве передвижения обеспечит внедрение дисплея и вдобавок состыкуется с выбранной вами моделью монитора.
Ручка акселератора с вольтметром
Этот вариант проще предыдущего. На место индикации, в ручку внедрён вольтметр, отображающий напряжение в реальном времени. Подобные приспособления отличаются своей универсальностью и они могут осуществлять замеры весьма широкого диапазона напряжения.
В домашних условиях, произвести измерения можно посредством обыкновенного мультиметра, выставив на нём предварительно соответствующую опцию. Это уместно, если вы установили своё вело на подзарядку. Тут подвох в том, что аккумуляторная батарея может уже пребывать в заряженном состоянии, а вот на заряднике будет светиться светодиод красного цвета. Какова причина такого недоразумения? В конце заряда накопитель «балансируется», однако это требуется далеко не во всех случаях. Не нужно при каждой зарядке доводить аккумулятор до зелёного светодиода на зарядке.
Самое выгодное решение — заряжать на 1-2 В ниже максимального напряжения АКБ. К примеру, если для 36 В полный заряд — это 42 В, то достаточно заряжать накопитель до 40-41 В. Такой показатель соответствует ёмкости приблизительно 80-90%. Но в то же время, иногда всё-таки нужно подвергать батарею 100-процентной зарядке, до того момента, когда на заряднике засветится зелёный свет. Так плата защиты сможет выровнять напряжение внутри аккумулятора, и он сохранит свою полную ёмкость.
Можно прибегнуть к помощи Ваттметра, демонстрирующего большое количество полезной информации о расходе ёмкости. Там есть напряжение в реальном времени, его просадка и потребление тока в A, Ah, W. Замеры произведённые в Ампер-часах являются самыми удобными. Например, в вашем распоряжении накопитель на 13 Ah, а Ваттметр будет показывать что уже ушло 11 Ah, тогда, вам станет понятно, что аккумулятор скоро полностью «выдохнется».
Нужно ещё учитывать и тот факт, что накопители электрических средств передвижения не отдают свою полную ёмкость по причине понижения напряжения и отключения в принудительном порядке защитной платой и контроллером. Из этого следует вывод: аккумулятор в распоряжении которого ёмкость 13 Ah, на самом деле будет отдавать лишь 12-12,5 Ah, а в некоторых случаях даже меньше.
Конечно, имеют место в природе и обыкновенные вольтметры. Отличаются они, как правило, скромными габаритами и их подключение осуществляется непосредственно к выводам аккумулятора. Этот способ замеров является самым экономичным. Маленькое устройство можно легко зафиксировать на электробайке или даже приспособить к корпусу накопителя. Однако диапазон измерения напряжения у подобных гаджетов, может быть весьма узким.
Итак, из статьи можно недвусмысленно понять, что литий-ионный накопитель, вещь тонкая и обращаться с ним нужно надлежащим образом, ведь от этого напрямую зависит продолжительность его эксплуатации и эффективность работы. Особое место в теме заняли измерительные приборы, которые без сомнения должны быть в распоряжении каждого уважающего себя владельца электрического средства передвижения.
Источник
Уход за литий-ионным аккумулятором
Как ухаживать за литий-ионными аккумуляторами.
Владельцы электровелосипедов иногда испытывают определенные трудности при поиске информации о правильной эксплуатации литий-ионных аккумуляторов. Этому вопросу и посвящен данный краткий FAQ.
Многие современные электровелосипеды снабжены аккумуляторами на литиевой основе — литий-ионными или литий-полимерными, поэтому в дальнейшем речь будет идти именно о них. Эти аккумуляторы имеют замечательную емкость и сроки службы, но требуют очень жесткого следования определенным правилам эксплуатации.
Основополагающие правила заряда и разряда аккумуляторов, которые контролируются встроенным в аккумулятор устройством (контроллером).
Ячейки аккумулятора всю свою жизнь должены находиться в состоянии, при котором их напряжение не превышает 4.2 вольта и не опускается ниже 2.7 вольта. Эти напряжения являются показателями соответственно максимального (100%) и минимального (0%) заряда. Если это литий-ионный аккумулятор на 36 вольт , то пороги эксплуатации соответственно 42 вольта — 27 вольт.
Количество энергии, отдаваемой аккумулятором при изменении его заряда от 100% до 0% — это его емкость. Некоторые производители ограничивают максимальное напряжени 4.1 вольтами, при этом аккумулятор живет подольше, но его емкость снижается примерно на 10%. Также иногда нижний порог повышается до 3.0 вольт с такими же последствиями.
Наибольшая долговечность (при хранении)аккумулятора достигается при примерно 50-70 процентном заряде, а при увеличении или уменьшении степени заряда срок жизни аккумулятора уменьшается. Если заряд находится в пределах, которые обеспечивает контроллер аккумулятора (см. выше), изменение долговечности не очень значительно, но все же присутствует.
Если в силу обстоятельств напряжение на аккумуляторе выходит за пределы, указанные выше, даже на непродолжительное время, срок его жизни драматически уменьшается. Такие состояния называются перезаряд и переразряд и являются очень опасными для аккумулятора.
Контроллеры аккумуляторов, предназначенных для разных устройств, если они (контроллеры) изготовлены с надлежащим качеством, никогда не позволяют напряжению на аккумуляторе во время заряда стать больше 4.2 вольта, но, в зависимости от предназначения батареи, могут по-разному ограничивать минимальное напряжение при разряде. Работу встроенного в сам аккумулятор контроллера дополняет контроллер самого электровелосипеда, а также автоматическое отключение зарядного устройства .
Правила эксплуатации, на которые мы с вами можем влиять, тем самым значительно увеличивая или уменьшая срок жизни аккумулятора.
Нужно стараться не доводить аккумулятор до минимального разряда и тем более до состояния, когда электровелосипед сам выключается, ну а если так случилось — зарядить аккумулятор как можно скорее.
Не нужно бояться частых подзарядок, в том числе и частичных, когда полный заряд не достигается. Аккумулятору это не вредит. Я при этом руководствуюсь здравым смыслом: если при обычном использовании электровелосипеда, я всегда ставлю его на зарядку перед сном, то в случае очень интенсивного использования, когда заряд приближается днем к минимальному, не гнушаюсь прямо на работе подсоединить свой байк к зарядке.
Вопреки сложившемуся у многих пользователей мнению, перезаряд вредит литиевым аккумуляторам не меньше, а даже больше, чем глубокий разряд. Контроллер конечно контролирует максимальный уровень заряда, но есть одна тонкость. Хорошо известно, что емкость аккумуляторов зависит от температуры. Так, если например мы зарядили аккумулятор при комнатной температуре и получили заряд 100%, то при выходе на мороз и остывании машинки, степень заряженности аккумулятора может снизиться до 80% и ниже. Но может быть и обратная ситуация. Аккумулятор, заряженный при комнатной температуре до 100%, будучи немножко нагрет, станет заряженным, скажем, до 105%, а это для него очень и очень неблагоприятно. Такие ситуации встречаются при хранении электровелосипеда длительное время .
Идеальные условия для длительного хранения аккумулятора — это нахождение аккумулятора примерно 50% состоянии заряженности. Исправный аккумулятор при этом не требует заботы о себе месяцами (порядка полугода).
И напоследок еще немного информации.
Вопреки сложившемуся мнению литиевые аккумуляторы, в отличие от никелевых, почти не обладают «эффектом памяти», поэтому так называемая «тренировка» нового литиевого аккумулятора практически не имеет смысла. Для собственного успокоения достаточно один-два раза полностью зарядить-разрядить новый аккумулятор, в основном для калибровки дополнительного контроллера.
Литий-содержащие аккумуляторы ОЧЕНЬ НЕ ЛЮБЯТ ЗАМОРАЖИВАНИЕ. Всегда старайтесь избегать пользования электровелосипедом на сильном морозе — увлечетесь — аккумулятор придется менять. Ну конечно если Вы достали электровелосипед из теплого помещения и проехали 3 км , а потом заехали опять в теплое помещение обратно — то при температуре на улице, до минус пять, проблем не будет.
Практика показывает, что литиевые батареи (не только аккумуляторы) снижают свою емкость при уменьшении атмосферного давления ( в высокогорье, в самолете). Вреда батареям это не приносит, просто нужно учитывать данный факт.
При заряде аккумулятора , пользуйтесь только штатным зарядным устройством.
Еще дополнительная информация.
Правильная эксплуатация аккумуляторов электровелосипедов
Электроды литий-ионных аккумуляторов, в процессе производства уже наполовину заряжены, однако свежий аккумулятор нежелательно сразу же проверять под нагрузкой. Первоначально литий-ионный аккумулятор требуется полностью зарядить. Использование аккумулятора без первоначальной подзарядки может резко сократить доступную пользователю емкость.
После первоначальной зарядки аккумулятора желательно его полностью разрядить для калибровки системы управления аккумулятором. Сразу же после разрядки подзарядите аккумулятор. Циклы калибровки литий-ионных аккумуляторов не следует производить часто (обычно хватает одного цикла полного заряда-разряда в 3 месяца). Сами циклы калибровки нужны только для правильного отображения прогноза оставшейся емкости аккумулятора. Рекомендуемые же некоторыми пользователями и продавцами трех-четырех кратные глубокие циклы заряда-разряда могут оказаться фатальными для не нового литий-ионного аккумулятора.
Желательно использовать оригинальные аккумуляторы от производителя .
В связи с тем, что эффект «старения» литий-ионных аккумуляторов резко усиливается при высокой температуре, аккумулятор электровелосипеда желательно держать подальше от источников тепла .
Желательно часто не заряжать аккумулятор полностью, а также ставить аккумулятор на подзарядку раньше, чем уровень заряда достигнет красного значения индикатора заряда (примерно 20% остаточной емкости).
Старение литий-кобальтовых аккумуляторов (наиболее распространенных аккумуляторов для электровелосипедов , напрямую зависит от уровня нагрузки). Нагружайте аккумулятор меньше и реже — это позволит сохранить ему здоровье .
Не заряжайте аккумулятор, побывавший на морозе до тех пор, пока он не прогреется до положительной (по Цельсию) температуры — это важное требование безопасности эксплуатации литий-ионных аккумуляторов.
В заключение статьи хочу сказать, что хоть правила эксплуатации и позволяют сохранить параметры аккумулятора длительное время, однако жизнь диктует свои условия работы, часто не совместимые с понятием правильной эксплуатации такой высокотехнологичной вещи, как литий-ионный аккумулятор.
Источник
Правильная эксплуатация литий-ионных аккумуляторов
В этой статье под правильной эксплуатацией литий-ионных аккумуляторов мы будем понимать соблюдение таких условий, в которых литий-ионный аккумулятор портативного устройства сможет работать безопасно, прослужит долго, причем функционирование устройства останется полноценным.
Речь пойдет именно о литий-ионных аккумуляторах, поскольку в большинстве современных мобильных гаджетов: в планшетах, в ноутбуках, в смартфонах и т. д. — установлены именно литиевые аккумуляторы. И если раньше можно было часто встретить никель-металл-гидридные, никель-кадмиевые, то сегодня массово применяются литиевые.
При правильной эксплуатации литий-ионный аккумулятор прослужит в 10-15 раз дольше, нежели при использовании как попало, что и будет раскрыто далее по тексту. Здесь будут приведены рекомендации для пользователей, соблюдение которых поможет сохранить литиевый аккумулятор эффективным и емким на протяжении всего периода пользования портативным устройством, пока не придет время и решение приобрести новое на замену старому.
Часто аккумулятор смартфона вздувается, нередко деформируя и корпус. Вздутие — симптом накопления газов, продуктов реакций протекающих внутри аккумулятора при неправильной его эксплуатации, приводящего к повышению давления на корпус изнутри.
Если вовремя не заменить вздувшийся аккумулятор, он в какой-то момент полностью разрушится или в худшем случае взорвется. Но самое интересное в этой истории со смартфоном то, что описанную проблему легко можно предупредить и предотвратить, соблюдая простые правила эксплуатации устройства с литий-ионным аккумулятором, и тогда ресурс аккумулятора сохранится максимально долго.
Не допускайте перегрева
Лишнее тепло, по какой бы причине оно не появилось, вредит литий-ионной батарее сильнее всего. Причинами могут стать как внешний источник тепла, так и стрессовые режимы заряда и разряда. Так, если вы оставили смартфон на солнце, например на пляже или в держателе внутри автомобиля, это снизит как способность аккумулятора принимать заряд в процессе зарядки, так и способность удерживать его после.
Лучше всего для сохранения емкости литиевой батареи, если температура ее корпуса не поднимается выше 20°C. Ежели температура поднимется выше 30°C, то способность удержания заряда уже понизится с исходных 100% до 80%.
При нагреве до 45°C способность аккумулятора удерживать заряд ослабнет уже вдвое. Температура в 45°C, кстати, легко достигается, если оставить устройство на солнце или интенсивно использовать энергетически мощные приложения.
То есть, если вы заметили, что устройство или аккумулятор ощутимо разогрелись, перейдите в прохладное место (если причина в температуре окружающей среды) или отключите ненужные приложения и службы, снизьте яркость дисплея, включите энергосберегающий режим — так вам удастся снизить потребляемую устройством мощность, и снизить ток, который течет через аккумулятор — аккумулятор начнет остывать.
Если это не поможет, выключите устройство, выньте батарею (если возможно) и подождите, пока она не охладится или пока не остынет устройство, если конструкция не позволяет извлечь аккумулятор.
Напротив, чрезвычайно холодная батарея, при температуре ниже -4°C, просто не сможет отдавать полную мощность пока не прогреется, лучше если до комнатной температуры.
Но вообще низкие температуры не способны причинить литиевой батарее такой необратимый ущерб, какой причиняют повышенные, поэтому после прогрева до комнатной температуры чрезвычайно холодного аккумулятора, свойства его электролита восстановятся. Выньте холодную батарею из устройства в помещении, или немного согрейте ее в руках, затем вставьте обратно.
Вовремя отключайте зарядное устройство
Если аккумулятор заряжается дольше чем положено, то есть если он остается подключен к источнику зарядного тока даже после того как полностью зарядился, это может убить аккумулятор, сильно понизив его емкость.
Суть в том, что рабочий уровень обычного литиевого аккумулятора не должен для безопасной работы превышать 3,6 вольта, однако зарядные устройства в процессе зарядки подают на клеммы 4,2 вольта. И если зарядное устройство вовремя не отключить (благо, некоторые отключаются автоматически сами), то внутри аккумулятора начнутся вредные реакции. В худшем случае пойдет чрезмерный перегрев, и цепная реакция в электролите не заставит себя долго ждать.
Фирменные оригинальные зарядные устройства (которые идут в комплекте с самим гаджетом от производителя) отличаются высоким качеством, они сами способны снижать зарядный ток, взаимодействуя по правильному алгоритму с аккумулятором и со встроенным в гаджет контроллером.
С оригинальными зарядными устройствами опасность наступления перезаряда минимальна. Но лучше всего для верности сразу отключать заряжаемое устройство от зарядника, как только поступил сигнал (звук, световая индикация или пиктограмма на экране), что аккумулятор полностью заряжен. Не оставляйте очень надолго полностью заряженный смартфон подключенным к зарядному устройству.
Не беспокойтесь, что когда вы отключите смартфон от зарядника, он начнет разряжаться, ведь литиевые аккумуляторы отличаются от других типов аккумуляторов низким уровнем саморазряда. Если даже аккумулятором вообще не пользоваться после зарядки, то спустя сутки после отключения зарядки лишь 5% энергии, но все ровно убудет, а за следующий месяц — еще 2%.
В любом случае нет необходимости оставлять устройство на подзарядке (даже от фирменного зарядного устройства) до последнего момента, лучше отключить сразу, как только на дисплее (или индикатором) показан полный заряд.
Все современные мобильные устройства на литий-ионных аккумуляторах показывают 100% заряда, когда аккумулятор действительно полностью заряжен, нет никакой необходимости держать дольше.
Не допускайте глубокий разряд
Есть разные варианты использования ресурса аккумулятора. Если каждый раз разряжать батарею быстро и полностью, это будет регулярно сопровождаться выделением большого количества тепла, ведь разрядные токи через батарею будут течь немалые, а это разрушительная нагрузка на аккумулятор.
Если же небольшие разрядные циклы будут короткими, пусть даже потом аккумулятор будет дозаряжен, а затем снова разряжен несколькими порциями, ресурс аккумулятора сохранится дольше.
Современные литиевые аккумуляторы нормально выдерживают неполный разряд и дозаряд, не то что самые первые литиевые экземпляры!
И если рассмотреть влияние циклов разряда-заряда на общий жизненный ресурс аккумулятора, то на самом деле три цикла разряда до 66% и дозаряда до 100% принципиально эквивалентны по изнашивающему действию паре циклов разряда до 50% и затем дозаряда до 100%.
Много коротких циклов разряда-заряда не вреднее нескольких более длительных циклов. Вреден интенсивный разряд — он вызывает нагрев и ведет к необратимым процессам, если является глубоким (до 20% и ниже).
Нагрев и высокая токовая нагрузка однозначно снижают общий жизненный ресурс аккумулятора. Каждый глубокий разряд медленно но верно ведет к необратимым разрушениям, поэтому старайтесь вообще избегать глубокого разряда. Если смартфон сам выключился — это признак глубокого разряда — не следует до этого доводить. 20% достаточно для того, чтобы поставить устройство на подзарядку или вставить резервную батарею.
Разряжайте и заряжайте литиевый аккумулятор медленно
Как было сказано выше, интенсивная разрядка и зарядка сопровождаются большими токами через электролит аккумулятора, что и ведет к его перегреву, и следовательно — к разрушительным процессам (смотрите — Почему взрываются литий-ионные аккумумляторы).
Но даже если стрессовый режим был допущен, и аккумулятор сильно нагрелся, не спешите ставить его на зарядку. Подождите пока он остынет, и только после этого подключайте к зарядному устройству, тогда он сможет нормально и безопасно принимать заряд.
В процессе зарядки аккумулятор тоже не должен перегреваться, если такое происходит, значит через электролит текут слишком большие токи, а это вредно.
Некачественные зарядные устройства грешат так называемой «быстрой зарядкой», как и некоторые индукционные беспроводные зарядники. Такими «быстрыми» зарядными устройствами лучше не пользоваться. Дело в том, что безопасное зарядное устройство обязано реагировать на ток, потребляемый аккумулятором в процессе зарядки, и оперативно менять подаваемое напряжение, если нужно — снижать, когда нужно — повышать.
Если зарядное устройство — это просто трансформатор с выпрямителем, то ваш аккумулятор скорее всего перегреется из-за перенапряжения и постепенно разрушится. Не все «быстрые» зарядники совместимы с литиевыми аккумуляторами.
Самый лучший вариант — оригинальное зарядное устройство от того же производителя, что и у заряжаемого устройства, идеально — зарядник из комплекта. Но если возможности применить оригинальный зарядник нет, то пользуйтесь тем, который дает меньший ток — это спасет аккумулятор от перегрева из-за подачи чрезмерной мощности.
Хорошая альтернатива оригинальному зарядному устройству — USB-порт компьютера. USB 2.0 даст 500mА, USB 3.0 — максимум 900mА. Этого достаточно для безопасной зарядки.
Некоторые из «быстрых» устройств способны вкачивать в батарею по 3-4 ампера, но это разрушительно для батарей небольшой емкости, коими являются аккумуляторы карманных мобильных гаджетов (см. документацию). Небольшой ток от USB – гарантия сохранности литий-ионного аккумулятора.
Имейте при себе резервный аккумулятор
Многие устройства допускают извлечение батареи, поэтому иметь запасной аккумулятор — совсем не проблема. Время работы устройства возрастет вдвое, исключается глубокий разряд (заранее установить резервный аккумулятор, не дожидаясь полного разряда основного), отпадает соблазн использовать вредный «быстрый» зарядник. 20% разряда основного аккумулятора — сигнал к тому чтобы установить резервный.
Если первая батарея сильно нагрелась от интенсивной нагрузки или по причине внешнего нагрева (случайно оставили на солнце) — вставьте запасную, и пока первая будет остывать, вы продолжите пользоваться вашим устройством, сохранив оба аккумулятора невредимыми. Когда тот что нагрелся остынет, его можно будет поставить на дозарядку в оригинальное зарядное устройство (сетевое или автомобильное).
Итак, чтобы литиевый аккумулятор прослужил долго и верно, необходимо:
1. Не допускать разогрева аккумулятора выше 30°C, лучшая температура 20°C.
2. Исключить чрезмерный заряд аккумулятора и перенапряжение на клеммах, оптимально 3,6 В.
3. Избегать глубокого разряда аккумулятора — пусть 20% будет пределом.
4. Не допускать высокие токовые нагрузки во время заряда и разряда (см. документацию), использовать USB.
Источник
Правила эксплуатации литиевых аккумуляторов
Без химических источников тока мы уже не представляем сегодня нашей жизни, поэтому выход из строя любого из них из-за проблемы с аккумулятором доставляет нам массу неудобств. Чтобы этого не происходило, важно знать основные правила эксплуатации Li-ion аккумуляторов и придерживаться их в повседневной жизни.
Эксплуатация литий-ионного аккумулятора: основные правила
Чтобы ваш аккумулятор прослужил максимально долго и эффективно, необходимо:
не допускать полного разряда. При регулярной подзарядке аккумулятора при достижении им уровня заряда в 20% увеличивается количество полных циклов;
- перезаряд так же вредит аккумулятору, как и глубокий разряд это необходимо учитывать;
- не нагревать аккумулятор. Самый страшный враг АКБ – высокая температура. Строго придерживайтесь допустимого температурного режима при эксплуатации аккумуляторов (от-20 до + 50 градусов), не оставляйте АКБ под прямыми солнечными лучами или вблизи искусственных источников тепла;
- правильно хранить аккумулятор. Идеальное состояние для хранения АКБ литий-ионного типа – наполовину заряженным, при нулевой температуре воздуха. Чем выше будет температура хранения аккумулятора, тем меньше станет его емкость. Не храните АКБ в полностью разряженном состоянии так вы вызовете его необратимую деградацию;
- необходимо учитывать силу тока разряда – чем она выше и чем выше нагрузка на аккумулятор, тем меньше становится его ресурс.
- берегите аккумулятор от ударов и чрезмерной вибрации. При установке аккумулятора на электровелосипед или другой электротранспорт обязательно используйте мягкую подкладку.
Иногда не совсем компетентные продавцы рекомендуют «тренировать» новый аккумулятор. Для литий-ионных АКБ этот процесс абсолютно не имеет смысла, так что полностью заряжать, а затем полностью разряжать новую аккумуляторную батарею не требуется.
Правильная эксплуатация литиевых батарей обеспечит им продолжительный срок службы и позволит использовать их максимальной эффективностью. Соблюдайте эти простые правила, и проблем с новым литий-ионным аккумулятором не возникнет.
Прилагаем памятку по хранению литиевых аккумуляторов в формате PDF. Скачайте и пользуйтесь.
Источник
Li ion аккумуляторы: правила зарядки и эксплуатации, что нельзя делать с литий-ионными батареями
Основная часть техники работает от Li-ion аккумуляторов, как правильно заряжать и эксплуатировать такие батареи, необходимо знать каждому пользователю. Устройства получили популярность за счет компактности и высокого уровня энергосбережения.
Некоторые виды литий-ионных аккумуляторов.
Что представляет собой литий-ионный аккумулятор
Литий-ионный аккумулятор представляет собой вид элемента питания (АКБ), на основе которого работает электронная техника и электромобили. Литий – самый легкий металл. Его электрохимический потенциал обеспечивает оптимальную характеристику плотности на единицу массы.
В отличие от устройств другого типа, литиевые аккумуляторы содержат отрицательные пластины из металлического лития. За счет этого батареи обладают высоким напряжением на всех элементах. Современные батареи имеют длительный срок службы за счет способности выдерживать множество циклов заряд-разряд и отсутствия «эффекта памяти».
Конструкция литий-ионного аккумулятора.
Название «литий-ионный» произошло от основных используемых элементов:
- литий-феррофосфат;
- кобальтат лития;
- литий-марганцевая шпинель.
В качестве переносчика заряда выступают положительные ионы лития, которые свободно перемещаются в кристаллической решетке материала и провоцируют необходимую химическую реакцию.
Идентичными особенностями обладают литий-полимерные аккумуляторы. Главным отличием от Li-ion является отсутствие в составе жидкого электролита, а также высокая стоимость.
Как правильно заряжать Li-ion аккумулятор
При эксплуатации литий-ионных аккумуляторов, необходимо правильно заряжать устройство и контролировать этот процесс. Зарядка осуществляется по специальной схеме, а контроль при помощи дополнительных плат или обычного сопротивления (резистора).
Двухступенчатая схема зарядки
Двухступенчатая схема заряда является оптимальным способом зарядки литиевых аккумуляторов. В этом случае контроллер заряда имеет повышенную нагрузку, однако это не сказывается на сроке службы устройства.
Обобщённый график заряда литий-ионного аккумулятора.
Выполнение первого этапа зависит от того, каким током будет насыщаться устройство. Номинальная величина тока равна 0,2-0,5 С (С – емкость аккумулятора), а мощность 12,6 вольт. Постоянный зарядный ток обеспечивается путем работы зарядного устройства (ЗУ), которое поднимает потенциалы на клеммах аккумулятора. При отметке в 4,2 В батарея набирает 70-80% заряда, и первый этап заканчивается.
Второй этап характеризуется постоянным напряжением и постепенно снижающимся током. Устройство поддерживает потенциал на отметке 4,15-4,25 В и контролирует параметры тока. Чем выше показатель, тем меньше становиться ток. Величина 0.05-0.01 С говорит об окончании процесса.
Как контролируют параметры зарядки
Литиевые аккумуляторы нуждаются в контроле, так как они работают в узком диапазоне изменения напряжения. Оптимальным значением считается 3 – 4,2 В. Контроллер установлен в зарядном устройстве, однако каждая батарея имеет свои прерыватели и модули защиты. В случае нарушения какого-либо параметра защитная функция отключает банку и разрывает цепь.
Виды контроллеров заряда литий-ионного аккумулятора.
Контроллер обеспечивает различные функции управления:
- переводит режимы CC/CV;
- контролирует подачу энергии в банках;
- подает ток, компенсирующий саморазряд;
- измеряет температуру, предотвращая порчу батареи;
- отключает зарядку.
Зарядить аккумулятор без контроллера можно, используя резистор, включенный последовательно с устройством. Собрать схему своими руками несложно, если предварительно будут рассчитаны сопротивление, мощность резистора и ток заряда.
Схема заряда литий-ионного аккумулятора без контроллера. Резистор используется для ограничения тока заряда и защиты АКБ.
Эксплуатация Li-ion батарей
Первую зарядку батареи после покупки новой техники необходимо выполнять после полного разряда. То есть заряжать его сразу не нужно, необходимо довести прибор до выключения, а потом зарядить полностью.
В первую очередь это касается телефонов и ноутбуков.
При эксплуатации устройств с литий-ионными батареями необходимо следить за местом их нахождения. В холодную и жаркую погоду важно контролировать температуру батареи, не допуская перегрева (переохлаждения). Для этого существуют специальные программы, с помощью которых отслеживаются показатели.
Работа при температуре выше 30°C сказывается на способности батареи держать емкость. Уровень падает с 100% до 80%. Когда устройство полностью зарядилось, следует отключать его от источника тока. В противном случае емкость аккумулятора со временем будет снижаться, и батарея выйдет из строя.
График, демонстрирующий взаимосвязь времени и постепенного разряда аккумулятора.
Современные блоки питания способны минимизировать поступающий ток после полного заряда. Однако такая функция не дает гарантии сохранности аккумулятора. Заряжать устройство необходимо при отметке 30-50%. Постоянная полная разрядка сопровождается выделением тепла в большем объеме, это негативно сказывается на состоянии батареи.
Не стоит подключать к питанию устройства, которые работали в стрессовом режиме и получили перегрев. В этом случае необходимо дождаться, пока температура снизится, и только после этого ставить заряжаться.
Чрезвычайно холодную батарею следует вытащить из техники и нагреть в руках, а затем вставить обратно.
Для устройств, которые допускают извлечение батареи, отличным решением является приобретение резервного аккумулятора. В этом случае время работы приспособления возрастает в 2 раза. Когда основной аккумулятор разряжается, в устройство помещается запасной элемент. Удобно решение для техники, которая быстро нагревается, так как сменное устройство дает время основному остыть.
Источник