Baterie litowe i ich ładowanie

Pierwsza bateria litowa pojawiła się w 1991 roku. Jednak tylko w kontekście popularyzacji telefonów komórkowych urządzenia litowo-jonowe zyskały również powszechne zapotrzebowanie. Obecnie baterie litowe są stosowane wszędzie tam, gdzie wymagana jest autonomiczna praca urządzenia elektronicznego lub technicznego. Baterie dostarczają energię do urządzeń gospodarstwa domowego, elektronarzędzi, gadżetów i różnych urządzeń. Ze względu na niski próg samorozładowania, możliwość uzupełniania energii bez czekania na pełne zużycie energii i bogate życie baterii Li-ion może wspierać pracę urządzeń wymagających dużej mocy.

Konstrukcja baterii litowej

Z założenia akumulatory litowo-jonowe są produkowane w wersji pryzmatycznej i cylindrycznej. Produkcja baterii pryzmatycznych odbywa się poprzez nakładanie płyt o kształcie prostokąta jeden na drugi. W takich modelach zapewnione jest bardziej gęste upakowanie w porównaniu z cylindrycznymi odpowiednikami, ale konieczne jest bardziej intensywne dostarczanie sił ściskających w stosunku do elektrod. Cylindryczna bateria litowa to paczka z elektrodami i separatorem, zwinięta i zamknięta w metalowej ramie, która łączy się z elektrodą ujemną. Elektroda dodatnia akumulatora jest umieszczona na pokrywie specjalnym izolatorem. Nawiasem mówiąc, zasada składania rolek jest używana w niektórych wersjach modeli pryzmatycznych w formie eliptycznej spirali. Ta konstrukcja łączy w sobie zalety obu rodzajów baterii litowych.

Dlaczego nie powinieneś wprowadzać do "zera"?

Eksperci nie zalecają używania baterii do pełnego zużycia energii. Urządzenia litowe nie mają efektu pamięciowego, który mają inne typy baterii. W praktyce oznacza to, że musisz naładować baterię, zanim jej poziom spadnie do zera. Nawiasem mówiąc, liczba cykli ładowania baterii litowych jest wskaźnikiem trwałości źródeł zasilania - producenci wskazują tę liczbę na etykietach.

Na przykład w przypadku modeli wysokiej jakości liczba cykli może wynosić 600. Aby zwiększyć żywotność akumulatora litowo-jonowego, należy regularnie ładować urządzenie. Optymalny poziom, po osiągnięciu którego należy rozpocząć ładowanie, wynosi 15%. Ta miara może zwiększyć liczbę cykli do 1 100.

Jak odbywa się ładowanie?

Baterie litowe są ładowane w mieszany wzór, to jest od prąd stały w 1C do średniego napięcia 4,2 V, a następnie przy stałym poziomie napięcia. Pierwotny etap czasu trwa około 40 minut, a drugi - dłużej. Warto zauważyć, że tylko współczesne baterie litowe mogą być ładowane przy napięciach do 4,2 V. Przemysłowe i wojskowe modele akumulatorów mają wyższą żywotność niż standardowe modele, w wyniku czego próg na koniec ich ładowania został przesunięty do 3,90 V.

Jak długo trwa ładowanie?

Proces ładowania ogniwa litowego prądem o wartości 1C z reguły trwa 2,5 h. Akumulator litowo-jonowy całkowicie uzupełnia energię, gdy jego poziom napięcia odpowiada tym samym wartościom odcięcia. W tym samym czasie prąd powinien spaść o około 3% w stosunku do początkowego ładunku. Uważa się, że baterie litowe ze wzrostem prądu ładowania szybciej. W rzeczywistości tak nie jest, jednak zwiększony prąd ładowania przyczynia się do wzrostu napięcia, podczas gdy ponowne ładowanie zajmuje więcej czasu po zakończeniu pierwszego etapu.

W niektórych typach urządzeń ładowanie akumulatorów litowych zajmuje mniej niż 1 godzinę, a skrócenie czasu wynika z faktu, że drugi etap cyklu jest nieobecny, a baterię można wykorzystać natychmiast po ukończeniu pierwszego etapu. Ale jest jedno zastrzeżenie: bateria nie w pełni uzupełnia zapas energii - to tylko 70%.

Wydaje się, jaki jest sens takiego systemu opłat? Takie podejście jest korzystne, gdy wymagane jest kilka szybkich cykli ładowania. Na przykład śrubokręt z baterią litową do każdej operacji będzie wymagał 30 minut, po czym można naładować obecną baterię i kontynuować pracę z zapasową (elektronarzędzie jest zwykle wyposażone w dwie baterie).

Dlaczego potrzebuję przeciążenia baterii?

Zaleca się rozpocząć ładowanie zanim energia zostanie zredukowana do zera, jednak raz w miesiącu nadal warto całkowicie rozładować. źródło zasilania. Następnie należy użyć oryginalnej ładowarki do akumulatorów litowych w celu uzupełnienia energii w 100%. Konieczność tej procedury wynika ze specyfiki akumulatorów litowo-jonowych. Doświadczeni użytkownicy urządzeń działających na ogniwach litowych mogli zauważyć, że wskazanie pozostałego ładunku nie zawsze jest poprawne. Na przykład ekran tabletu pokazuje, że urządzenie jest rozładowywane tylko o 50% - w rzeczywistości tylko 10 minut aktywnej pracy może "wylądować" baterią.

Aby zapobiec takim niespójnościom, baterie litowe powinny być całkowicie rozładowane. W rezultacie urządzenie będzie w stanie dokładniej obliczyć moc zasilacza i niezawodnie wyświetlić informacje na wyświetlaczu.

Zredukowane zużycie energii podczas ładowania

Chociaż moc urządzeń mobilnych i innych gadżetów, które wymagają baterii litowych, jest nieporównywalna pod względem zużycia energii z potężnymi urządzeniami gospodarstwa domowego, kilka prostych wskazówek pomoże nie tylko zaoszczędzić na energii elektrycznej, ale także przedłużyć żywotność urządzeń:

• Korzystanie z funkcji oprogramowania urządzenia w celu zminimalizowania zużycia energii.
• Wyłącz funkcje, które działają niepotrzebnie. Na przykład Internet, różne sieci i Bluetooth - według statystyk ich całkowita praca może skrócić czas pracy urządzenia o 30%.
• Zoptymalizuj ustawienia urządzenia - przyciemnienie podświetlenia, wyłączenie niepotrzebnych alertów i efektów dźwiękowych wydłuży pracę gadżetu na 10-15 minut. To niewiele, ale w krytycznych sytuacjach nie będzie to zbyteczne.

Zasady zachowania baterii litowej

Trwałość to jedna z mocnych stron akumulatorów litowo-jonowych. Tak więc roczny spadek objętości w wyniku samorozładowania wynosi nie więcej niż 10%. Mimo to operacja powinna uwzględniać chemiczne i strukturalne metody oszczędzania baterii przed przegrzaniem. Jeśli współczesne baterie litowe mają zapewnioną ochronę przed niewłaściwym podejściem do ładowania, efekty temperaturowe nadal są dla nich niebezpieczne. Dlatego zaleca się zmniejszenie niepotrzebnego nagrzewania akumulatorów. Jednak w tym kierunku producenci działają. Zastosowanie ogniw katodowych w szczególności zwiększy bezpieczeństwo termiczne litowych źródeł energii.