Dom - Izvori svjetlosti
Kako se koristi litijum-jonska baterija. Kako se brinuti o litijum-jonskim baterijama

U ovom članku pod pravilnom upotrebom litijum-jonskih baterija mislimo na poštivanje takvih uvjeta u kojima litij-jonska baterija prijenosnog uređaja može sigurno raditi, dugo trajati, a rad uređaja ostaje pun.

Ali čak i ako je režim naprezanja dopušten, a baterija je jako vruća, nemojte žuriti s punjenjem. Pričekajte dok se ne ohladi, a tek onda ga spojite na punjač, \u200b\u200btada će punjenje moći normalno i sigurno primiti.

Tijekom postupka punjenja, baterija se također ne bi smjela pregrijati, ako se to dogodi, tada previsoke struje prolaze kroz elektrolit, a to je štetno.

Niskokvalitetni punjači pate od takozvanog "brzog punjenja", poput nekih indukcijskih bežičnih punjača. Bolje je ne koristiti takve "brze" punjače. Činjenica je da je siguran punjač dužan reagirati na struju koju baterija troši za vrijeme punjenja i promptno mijenjati dovedeni napon, ako je potrebno, smanjivati \u200b\u200bga i po potrebi povećavati.

Ako je punjač samo transformator s ispravljačem, baterija će se vjerojatno pregrijati zbog prenapona i postupno propadati. Nisu svi "brzi" punjači kompatibilni s litijumskim baterijama.

Najbolja opcija je originalni punjač istog proizvođača kao i uređaj koji se puni, idealno je punjač iz kompleta. Ali ako ne postoji način na koji možete koristiti originalni punjač, \u200b\u200bupotrijebite onaj koji daje manje struje - to će spasiti bateriju od pregrijavanja zbog opskrbe prekomjernom snagom.

Dobra alternativa originalnom punjaču je računarski USB priključak. USB 2.0 će dati 500mA, USB 3.0 - 900mA maksimum. Ovo je dovoljno za sigurno punjenje.

Neki od "brzih" uređaja mogu pumpati 3-4 ampera u bateriju, ali to je destruktivno za baterije malog kapaciteta, a to su baterije za džepne mobilne uređaje (vidi dokumentaciju). Slaba struja sa USB-a garancija je sigurnosti litijum-jonske baterije.

Mnogi uređaji omogućuju uklanjanje baterije, tako da posjedovanje rezervne baterije uopće nije problem. Vrijeme rada uređaja udvostručit će se, isključeno je duboko pražnjenje (unaprijed instalirajte rezervnu bateriju, bez čekanja da se glavna baterija potpuno isprazni), nema iskušenja za upotrebu štetnog "brzog" punjača. Pražnjenje glavne baterije od 20% signal je za instaliranje rezervne baterije.

Ako je prva baterija jako vruća od jakog opterećenja ili zbog vanjske vrućine (slučajno ostavljena na suncu) - ubacite rezervnu, a dok se prva hladi, nastavit ćete koristiti svoj uređaj, držeći obje baterije netaknutima. Kada se onaj koji se zagrijao ohladi, možete ga staviti na punjenje u originalni punjač (mrežu ili automobil).

Dakle, da bi litijumska baterija trajala dugo i pravilno, potrebno je:

1. Ne dopustite da se baterija zagrije iznad 30 ° C, najbolja temperatura je 20 ° C.

2. Uklonite prekomjerno punjenje i prenapon baterije na stezaljkama, optimalno 3,6 V.

3. Izbjegavajte duboko pražnjenje baterije - neka 20% bude ograničenje.

4. Izbjegavajte velika strujna opterećenja tijekom punjenja i pražnjenja (vidi dokumentaciju), koristite USB.

5. Uzmite rezervnu bateriju.

Litijum-jonske baterije nisu toliko izbirljive kao njihove nikl-metal-hidridne baterije, ali ipak im je potrebno određeno održavanje. Pridržavajući se pet jednostavnih pravila, ne samo da možete produžiti životni ciklus litijum-jonskih punjivih baterija, već i povećati vreme rada mobilnih uređaja bez punjenja.

Ne dozvoliti potpuno pražnjenje. Litijum-jonske baterije nemaju takozvani memorijski efekt, pa se mogu i, osim toga, moraju puniti bez čekanja da se pražnjenje isprazni. Mnogi proizvođači izračunavaju vijek trajanja litijum-jonske baterije kao broj punih ciklusa pražnjenja (do 0%). Za kvalitetne baterije ovo 400-600 ciklusa... Da biste produžili životni vijek svoje Li-ion baterije, punite telefon češće. Optimalno, čim se napunjenost baterije spusti ispod 10-20 posto, telefon možete staviti na punjenje. To će povećati broj ciklusa pražnjenja na 1000-1100 .
Stručnjaci opisuju ovaj postupak takvim pokazateljem kao Dubina pražnjenja. Ako je vaš telefon prazan do 20%, tada je dubina pražnjenja 80%. Tabela u nastavku prikazuje vezu između broja ciklusa pražnjenja litijum-jonske baterije i dubine pražnjenja:

Ispuštanje svaka 3 mjeseca. Puno punjenje dugo je jednako štetno za litijum-jonske baterije kao i stalno pražnjenje do nule.
Zbog izuzetno nestabilnog postupka punjenja (telefon često punimo po potrebi, a tamo gdje radi, putem USB-a, utičnice, vanjske baterije itd.), Stručnjaci preporučuju potpuno pražnjenje baterije svaka 3 mjeseca, a zatim punjenje do 100% i držanje na punjenju 8-12 sati. Ovo pomaže u resetiranju takozvanih zastavica visokog i niskog punjenja baterije. Možete pročitati više o ovome.

Trgovina dijelom napunjena... Najbolji uvjet za dugotrajno skladištenje Li-ion baterije je između 30 i 50 posto napunjenosti na 15 ° C. Ako bateriju ostavite do kraja napunjenu, njen će se kapacitet s vremenom znatno smanjiti. No, baterija, koja je dugo skupljala prašinu na polici ispražnjena na nulu, najvjerojatnije više nije stanar - vrijeme je da je pošaljemo na reciklažu.
Tabela u nastavku pokazuje koliki je kapacitet litijum-jonske baterije u zavisnosti od temperature skladištenja i nivoa napunjenosti kada se čuva 1 godinu.

Koristite originalni punjač. Malo ljudi zna da se punjač u većini slučajeva ugrađuje izravno u mobilne uređaje, a vanjski adapter za napajanje samo smanjuje napon i ispravlja struju napajanja iz domaćinstva, odnosno ne utječe izravno na bateriju. Neki uređaji, poput digitalnih fotoaparata, nemaju ugrađeni punjač, \u200b\u200bpa su njihove litijum-jonske baterije umetnute u spoljni "punjač". Tu upotreba vanjskog punjača sumnjivog kvaliteta umjesto originalnog može negativno utjecati na performanse baterije.

Ne pregrijavajte se. Pa, najgori neprijatelj litijum-jonskih baterija je visoka temperatura - one uopće ne podnose pregrijavanje. Stoga nemojte izlagati mobilne uređaje izravnoj sunčevoj svjetlosti niti ih ostavljati u neposrednoj blizini izvora toplote, poput električnih grijača. Maksimalno dozvoljene temperature na kojima se mogu koristiti litijum-jonske baterije: od –40 ° C do + 50 ° C

Takođe, možete vidjeti


Dozvoljeni temperaturni rasponi za punjenje i pražnjenje litijum-jonskih baterija

Karakteristike testiranja

Ispitivanja broja ciklusa provedena su pri pražnjenju od 1C, a svaka baterija se praznila / punila dok nije postignut kapacitet od 80%. Ovaj broj je izabran na osnovu vremena tijesta i za moguću usporedbu rezultata kasnije. Broj kompletnih ekvivalentnih ciklusa je do 7500 u nekim testovima.
Životna ispitivanja provodila su se na raznim nivoima napunjenja i temperaturama, mjerenja napona vršena su svakih 40-50 dana radi praćenja pražnjenja, trajanje ispitivanja je bilo 400-500 dana.

Glavna poteškoća u eksperimentima je neslaganje u deklariranom i stvarnom kapacitetu. Sve baterije imaju kapacitet veći od navedenog, od 0,1% do 5%, što unosi dodatni element nepredvidljivosti.

Najčešće se koriste NCA i NMC baterije, ali litijum-kobaltne i litijum-fosfatne baterije su takođe testirane.

Nekoliko pojmova:
DoD - Dubina pražnjenja - dubina pražnjenja.
SoC - stanje napunjenosti - nivo napunjenosti.

Upotreba baterije

Broj ciklusa
Trenutno postoji teorija da je ovisnost broja ciklusa koje baterija može podnijeti o stupnju pražnjenja baterije u ciklusu sljedeća (plava označava cikluse pražnjenja, crna označava ekvivalentne pune cikluse):

Ova krivulja se naziva Wöhlerova krivulja. Glavna ideja je potekla iz mehanike o zavisnosti broja rastezanja opruge od stepena istezanja. Početna vrijednost od 3000 ciklusa pri 100% pražnjenju baterije ponderirani je prosjek pri pražnjenju od 0,1C. Neke baterije pokazuju bolje rezultate, neke lošije. Pri struji od 1C, broj kompletnih ciklusa pri 100% pražnjenju pada sa 3000 na 1000-1500, ovisno o proizvođaču.

Općenito, ovaj omjer, prikazan na grafikonima, potvrđen je rezultatima eksperimenata, jer preporučljivo je napuniti bateriju kad god je to moguće.

Izračunavanje superpozicije ciklusa
Kada koristite baterije, moguće je raditi sa dva simultana ciklusa (na primjer, regenerativno kočenje u automobilu):


Rezultat je sljedeći kombinirani ciklus:


Postavlja se pitanje kako to utječe na rad baterije, smanjuje li se vijek baterije u velikoj mjeri?

Prema rezultatima eksperimenata, kombinirani ciklus pokazao je rezultate, kako od dodavanja potpunih ekvivalentnih ciklusa od dva nezavisna ciklusa. Oni. relativni kapacitet akumulatora u kombiniranom ciklusu pao je prema zbroju pražnjenja u malom i velikom ciklusu (linearizirani grafikon je predstavljen u nastavku).


Utjecaj velikih ciklusa pražnjenja je značajniji, što znači da je potvrđeno da se baterija najbolje puni u svakoj prilici.

Efekat memorije
Učinak memorije litijum-jonskih baterija nije uočen prema eksperimentalnim rezultatima. U različitim načinima rada, njegov puni kapacitet se ionako nije promijenio. Istovremeno, postoji niz studija koje potvrđuju prisustvo ovog efekta u litijum fosfatnim i litijum titanijumskim baterijama.

Skladištenje baterije

Temperatura skladištenja
Ovdje nisu pronađena nikakva neobična otkrića. Temperature 20-25 ° C su optimalni (u normalnom životu) za čuvanje baterijeako se ne koristi. Kada se baterija čuva na 50 ° C, propadanje kapaciteta je skoro 6 puta brže.
Prirodno, niže temperature su bolje za skladištenje, ali u svakodnevnom životu to znači posebno hlađenje. Budući da je temperatura zraka u stanu u pravilu 20-25 ° C, tada će skladištenje najvjerojatnije biti na toj temperaturi.
Nivo punjenja
Kao što su testovi pokazali, što je niže punjenje baterija se sporije samoprazni. Izmjeren je kapacitet baterije, kakav bi bio da se dalje koristi nakon dugotrajnog skladištenja. Najbolji rezultati postignuti su kod baterija koje su bile uskladištene s napunjenjem blizu nule.
Općenito, baterije koje su u vrijeme skladištenja bile pohranjene s ne više od 60% napunjenosti pokazale su dobre rezultate. Brojevi se razlikuju od dolje danih za 100% punjenja i još gore (tj. Baterija će postati neupotrebljiva ranije nego što je navedeno na slici):

Crtež preuzet iz članka 5 praktičnih saveta za upotrebu litijum-jonskih baterija
Istovremeno, brojke za malo punjenje su optimističnije (94% nakon godinu dana na 40 ° C za skladištenje pri 40% SOC).
Budući da je punjenje od 10% nepraktično, jer je vrijeme rada na ovom nivou vrlo kratko, čuvajte baterije optimalno na 60% SOC, što će omogućiti primjenu u bilo kojem trenutku i neće kritično utjecati na njegov vijek trajanja.

Glavni problemi eksperimentalnih rezultata

Niko nije proveo testove koji se mogu smatrati 100% pouzdanima. Uzorak, u pravilu, ne premašuje nekoliko hiljada baterija od proizvedenih miliona. Većina istraživača nije u mogućnosti da pruži pouzdane uporedne analize zbog nedovoljnog uzorkovanja. Takođe, rezultati ovih eksperimenata često su povjerljive informacije. Stoga se ove preporuke ne odnose nužno na vašu bateriju, ali se mogu smatrati optimalnim.

Rezultati eksperimenata

Optimalna frekvencija punjenja - kad god je to moguće.
Optimalni uslovi za skladištenje su 20-25 ° C pri 60% napunjenosti baterije.

Izvori

1. Kurs "Sistemi za skladištenje baterija", RWTH Aachen, Prof. Dr. rer. nat. Dirk Uwe Sauer

Litijum-jonske baterije koriste se u modernim mobilnim telefonima, laptopima i tabletima. Postepeno su zamijenili alkalne baterije sa tržišta prijenosne elektronike. Ranije su svi ovi uređaji koristili nikal-kadmijumske i nikal-metal-hidridne baterije. Ali dani su im prošli jer Li─Ion baterije imaju bolje performanse. Istina, oni ne mogu zamijeniti alkalne u svim pogledima. Na primjer, struje koje mogu dati nikal-kadmijumske baterije za njih su nedostižne. Ovo nije kritično za napajanje pametnih telefona i tableta. Međutim, na polju prijenosnih električnih alata koji crpe jaku struju, alkalne baterije su i dalje u upotrebi. Međutim, nastavlja se rad na razvoju baterija sa jakim pražnjenjem bez kadmija. Danas ćemo razgovarati o litijum-jonskim baterijama, njihovoj strukturi, radu i izgledima za razvoj.

Prve baterije sa litijumskom anodom proizvedene su sedamdesetih godina prošlog vijeka. Imali su visok specifični energetski intenzitet, što ih je odmah učinilo traženima. Stručnjaci već dugo pokušavaju razviti izvor alkalnih metala koji ima visoku aktivnost. Zahvaljujući tome postignuti su visoki napon ove vrste baterija i specifična energija. Istodobno, sam razvoj dizajna takvih elemenata izveden je prilično brzo, ali je njihova praktična uporaba uzrokovala poteškoće. Snašli su se s njima tek 90-ih godina prošlog vijeka.


Tijekom ovih 20 godina istraživači su došli do zaključka da je litijeva elektroda glavni problem. Ovaj metal je vrlo aktivan i tokom rada odvijali su se brojni procesi koji su na kraju doveli do paljenja. Ovo je postalo poznato kao plamena ventilacija. Zbog toga su ranih 90-ih proizvođači bili prisiljeni opozvati baterije puštene za mobilne telefone.

To se dogodilo nakon niza nesreća. U vrijeme razgovora struja koja se trošila iz baterije dosegla je maksimum i ventilacija je započela emisijom plamena. Kao rezultat toga, bilo je mnogo slučajeva opekotina lica od strane korisnika. Stoga su naučnici morali usavršiti dizajn litijum-jonskih baterija.

Litijum metal je izuzetno nestabilan, posebno tokom punjenja i pražnjenja. Stoga su istraživači počeli stvarati litijumsku bateriju bez upotrebe litijuma. Počeli su se koristiti joni ovog alkalnog metala. Otuda i dolazi njihovo ime.

Litijum-jonske baterije imaju nižu specifičnu energiju od. Ali sigurni su ako se poštuju standardi punjenja i pražnjenja.

Reakcije koje se odvijaju u Li─Ion bateriji

Proboj u pravcu uvođenja litijum-jonskih baterija u potrošačku elektroniku bio je razvoj baterija, u kojima je negativna elektroda izrađena od ugljičnog materijala. Kristalna rešetka ugljena vrlo je pogodna kao matrica za interkalaciju litijum-jona. Da bi se povećao napon akumulatora, pozitivna elektroda je napravljena od kobaltovog oksida. Potencijal lijevanog kobaltovog oksida je približno 4 volta.

Većina litijum-jonskih baterija ima radni napon od 3 volta ili više. Tijekom pražnjenja na minus elektrodi, litij se deinterkalira iz ugljika i interkalira u kobaltov oksid plus elektrode. U procesu punjenja, procesi su suprotni. Ispostavilo se da u sistemu nema metalnog litijuma, ali rade njegovi joni koji se premještaju s jedne elektrode na drugu stvarajući električnu struju.

Negativne reakcije elektroda

Sve moderne komercijalne litijum-jonske baterije imaju ugljen negativnu elektrodu. Složeni proces interkalacije litija u ugljenik u velikoj mjeri ovisi o prirodi ovog materijala, kao i o elektrolitskoj tvari. Ugljična matrica na anodi ima slojevitu strukturu. Struktura može biti uređena (prirodni ili sintetički grafit) ili djelomično uređena (koks, čađa itd.).

Tokom interkalacije, litijumovi joni razdvajaju slojeve ugljenika, prodirući između njih. Dobivaju se različiti interkalati. Tijekom interkalacije i deinterkalacije, specifični volumen matrice ugljika se neznatno mijenja. U negativnoj elektrodi, osim ugljičnog materijala, mogu se koristiti srebro, kositar i njihove legure. Takođe pokušavaju koristiti kompozitne materijale sa silicijumom, sulfidima kositra, jedinjenjima kobalta itd.

Pozitivne reakcije elektroda

Primarne litijumske ćelije (baterije) često koriste široku paletu materijala za izradu pozitivne elektrode. To se ne može učiniti u baterijama, a izbor materijala je ograničen. Stoga je pozitivna elektroda Li─Ion baterije izrađena od litiranog nikla ili kobalt oksida. Takođe se mogu koristiti litijum-mangan-špineli.

Trenutno su u toku istraživanja mješovitih fosfatnih ili oksidnih materijala za katodu. Kao što je bilo moguće dokazati stručnjacima, takvi materijali poboljšavaju električne karakteristike litijum-jonskih baterija. Takođe se razvijaju metode nanošenja oksida na površinu katode.

Reakcije koje se odvijaju u litijum-jonskoj bateriji kada se napune mogu se opisati sljedećim jednačinama:

pozitivna elektroda

LiCoO 2 → Li 1-x CoO 2 + xLi + + xe -

negativna elektroda

S + xLi + + xe - → CLi x

Tijekom postupka pražnjenja reakcije idu u suprotnom smjeru.

Donja slika shematski prikazuje procese koji se javljaju u litijum-jonskoj bateriji tokom punjenja i pražnjenja.


Uređaj za litijum-jonske baterije

Prema svom dizajnu, Li─Ion baterije izrađene su u cilindričnom i prizmatičnom dizajnu. Cilindrični dizajn je kolut elektroda s separacijskim materijalom za odvajanje elektroda. Ova rola je smještena u aluminijumskom ili čeličnom kućištu. Na njega je povezana negativna elektroda.

Pozitivni kontakt izlazi u obliku kontaktne pločice na kraju baterije.

Li─ionske baterije prizmatičnog dizajna izrađuju se slaganjem pravokutnih ploča jednu na drugu. Takve baterije omogućavaju da pakovanje postane gušće. Teškoća leži u održavanju tlačne sile na elektrodama. Postoje prizmatične baterije s valjkastim sklopom elektroda uvijenih u spiralu.

Sve litijum-jonske baterije dizajnirane su sa merama koje osiguravaju siguran rad. Prije svega, ovo se tiče sprečavanja zagrijavanja i paljenja. Ispod poklopca baterije ugrađen je mehanizam koji povećava otpor baterije kako se povećava koeficijent temperature. Kada pritisak unutar baterije poraste iznad dopuštene granice, mehanizam razbija pozitivnu stezaljku i katodu.

Pored toga, kako bi se povećala sigurnost rada u Li-Ion baterijama, obavezna je elektronička ploča. Njegova je svrha kontrolirati procese punjenja i pražnjenja, kako bi se spriječilo pregrijavanje i kratki spojevi.

Mnoge prizmatične litijum-jonske baterije su sada dostupne. Primjenu pronalaze u pametnim telefonima i tabletima. Dizajn prizmatičnih baterija često se može razlikovati od proizvođača do proizvođača, jer ne postoji jedinstvena standardizacija. Elektrode suprotnog polariteta odvojene su separatorom. Za njegovu proizvodnju koristi se porozni polipropilen.

Dizajn Li-Ion i drugih vrsta litijumskih baterija uvijek je zapečaćen. To je obavezan zahtjev, jer curenje elektrolita nije dozvoljeno. Ako iscuri, elektronika će se oštetiti. Pored toga, zatvoreni dizajn sprečava ulazak vode i kisika u bateriju. Ako uđu unutra, uništit će bateriju kao rezultat reakcije s elektrolitom i elektrodama. Proizvodnja komponenata za litijumske baterije i njihova montaža vrši se u posebnim suvim kutijama u atmosferi argona. Istovremeno se koriste složene tehnike zavarivanja, brtvljenja itd.

Što se tiče količine aktivne mase Li-Ion baterije, proizvođači uvijek traže kompromis. Moraju postići maksimalan kapacitet i osigurati siguran rad. Za osnovu se uzima stav:

A o / A n \u003d 1,1, gdje

I otprilike - aktivna masa negativne elektrode;

A p je aktivna masa pozitivne elektrode.

Ova ravnoteža sprečava stvaranje litija (čisti metal) i isključuje vatru.

Parametri Li-Ion baterije

Litijum-jonske baterije koje se danas proizvode imaju visok specifični energetski kapacitet i radni napon. Potonja je u većini slučajeva između 3,5 i 3,7 volta. Potrošnja energije kreće se od 100 do 180 Watt-sati po kilogramu ili od 250 do 400 po litri. Prije nekog vremena proizvođači nisu mogli proizvoditi baterije s kapacitetom većim od nekoliko ampera-sati. Sada su eliminisani problemi koji ometaju razvoj u ovom pravcu. Tako su se u prodaji počele nalaziti litijumske baterije kapaciteta nekoliko stotina ampera.



Struja pražnjenja modernih Li─Ion baterija kreće se od 2C do 20C. Rade u rasponu temperatura okoline od -20 do +60 Celzijusa. Postoje modeli koji rade na -40 Celzijusa. Ali vrijedi odmah reći da posebne serije baterija rade na niskim temperaturama. Uobičajene litijum-jonske baterije za mobilne telefone postaju neupotrebljive na temperaturama smrzavanja.

Samopražnjenje ove vrste baterija iznosi 4-6 posto tokom prvih mjesec dana. Tada se smanjuje i iznosi do posto godišnje. To je znatno manje od nikal-kadmijumskih i nikal-metal-hidridnih baterija. Životni vijek je približno 400-500 ciklusa pražnjenja i pražnjenja.

Sada ćemo razgovarati o karakteristikama rada litijum-jonskih baterija.

Rukovanje litijum-jonskim baterijama

Punjenje Li─Ion baterija

Punjenje litijum-jonskih baterija obično se kombinuje. Prvo se pune konstantnom strujom od 0,2-1C sve dok ne dobiju napon od 4,1-4,2 volta. A tada se punjenje izvodi pod konstantnim naponom. Prva faza traje oko sat vremena, a druga oko dva. Pulsni način rada koristi se za brže punjenje baterije. U početku su proizvedene Li─Ion baterije s grafitom i za njih je postavljeno ograničenje napona od 4,1 volta po limenci. Činjenica je da su pri većem naponu u ćeliji započele sporedne reakcije koje skraćuju životni vijek ovih baterija.

Postepeno su ovi nedostaci otklonjeni dopingom grafita različitim aditivima. Moderne litijum-jonske ćelije mogu lako napuniti do 4,2 volta. Preciznost je 0,05 volti po ćeliji. Postoje Li─Ion grupe baterija za vojnu i industrijsku primjenu gdje su potrebne povećana pouzdanost i dugi vijek trajanja. Za takve baterije maksimalni napon po ćeliji je 3,90 volti. Imaju nešto nižu gustinu energije, ali produženi radni vijek.

Ako litijum-jonsku bateriju punite strujom od 1C, tada će puni kapacitet trajati 2–3 sata. Baterija se smatra potpuno napunjenom kada napon poraste do maksimuma, a struja padne na 3 posto vrijednosti na početku postupka punjenja. To se može vidjeti na donjem grafikonu.

Grafikon u nastavku prikazuje faze punjenja Li─Ion baterije.



Postupak punjenja sastoji se od sljedećih koraka:

  • Faza 1. U ovoj fazi kroz bateriju teče maksimalna struja punjenja. Nastavlja se sve dok se ne dostigne prag napona;
  • Faza 2. Sa konstantnim naponom na bateriji, struja punjenja se postepeno smanjuje. Ova faza se zaustavlja kada se struja smanji na 3 posto početne vrijednosti;
  • Faza 3. Ako se baterija stavi u skladište, u ovoj fazi se periodično puni kako bi se nadoknadilo samopražnjenje. Radi se otprilike svakih 500 sati.
    Iz prakse je poznato da povećanje struje punjenja ne skraćuje vrijeme punjenja baterije. Kako struja raste, napon raste brže do praga. Ali onda druga faza punjenja traje duže. Neki punjači (punjači) mogu napuniti Li─Ion bateriju za sat vremena. U takvim punjačima nema druge faze, ali u stvarnosti se baterija u ovom trenutku puni oko 70 posto.

Što se tiče punjenja kapljicama, nije primjenjivo na litij-jonske baterije. To je zato što ova vrsta baterija ne može apsorbirati višak energije prilikom punjenja. Mlazno punjenje može dovesti do prelaska nekih litijumovih jona u metalno stanje (valencija 0).

Kratko punjenje dobro kompenzira samopražnjenje i gubitak električne energije. Treća faza se može puniti svakih 500 sati. U pravilu se izvodi kada napon baterije padne na 4,05 volta po ćeliji. Punjenje se provodi sve dok napon ne naraste na 4,2 volta.

Vrijedno je napomenuti slab otpor litijum-jonskih baterija na prekomjerno punjenje. Kao rezultat dovoda viška naelektrisanja na ugljeničnoj matrici (minus elektroda), može započeti taloženje metalnog litijuma. Ima vrlo visoku hemijsku aktivnost i komunicira s elektrolitom. Kao rezultat, oslobađanje kisika započinje na katodi, što prijeti porastom pritiska u tijelu i smanjenjem tlaka. Stoga, ako punite Li─Ion ćeliju zaobilazeći kontroler, ne dopustite da napon poraste kada puni više nego što je preporučio proizvođač baterija. Neprekidno punjenje skratit će vijek trajanja baterije.

Proizvođači obraćaju ozbiljnu pažnju na sigurnost Li-Ion baterija. Punjenje se zaustavlja kada napon poraste iznad dozvoljene razine. Instaliran je i mehanizam za isključivanje punjenja kada temperatura baterije poraste iznad 90 Celzijusa. Neki moderni modeli baterija imaju mehanički prekidač tipa. Pokreće se kada raste pritisak u kućištu baterije. Mehanizam za kontrolu napona elektroničke ploče odvaja jar od vanjskog svijeta radi minimalnog i maksimalnog napona.

Postoje litijum-jonske baterije bez zaštite. To su modeli koji u svom sastavu sadrže mangan. Prekomjerno napunjen, ovaj element pomaže u inhibiciji metalizacije litija i razvoja kisika. Stoga kod takvih baterija zaštita postaje nepotrebna.

Karakteristike skladištenja i pražnjenja litijum-ionskih baterija

Litijumske baterije se čuvaju prilično dobro i samopražnjenje godišnje iznosi samo 10-20%, ovisno o uvjetima skladištenja. Ali u isto vrijeme, razgradnja ćelija baterije nastavlja se čak i ako se ne koristi. Generalno, svi električni parametri litijum-jonske baterije mogu se razlikovati za svaki određeni slučaj.

Na primjer, napon pražnjenja se mijenja ovisno o stanju napunjenosti, struji, temperaturi okoline itd. Na vijek trajanja baterije utječu struje i načini ciklusa pražnjenja-punjenja, temperatura. Jedan od glavnih nedostataka Li-Ion baterija je njihova osjetljivost na način pražnjenja i punjenja, zbog čega pružaju mnogo različitih vrsta zaštite.

Grafikoni u nastavku prikazuju karakteristike pražnjenja litijum-jonskih baterija. Razmatrali su zavisnost napona o struji pražnjenja i temperaturi okoline.



Kao što vidite, s povećanjem struje pražnjenja pad kapaciteta je beznačajan. Ali u isto vrijeme, radni napon se znatno smanjuje. Slična slika se primećuje na temperaturama ispod 10 stepeni Celzijusa. Također je vrijedno napomenuti početni pad napona baterije.

Trajanje baterije je naznačeno u broju ciklusa punjenja / pražnjenja. U većini slučajeva broj ciklusa je 1000. Međutim, ova brojka ne znači da se baterija može napuniti samo 1000 puta, jer ciklus pražnjenja i postupak punjenja baterije nisu ista stvar. Na primjer, ako pametni telefon ili neki drugi uređaj punite dva puta do pola - to će značiti dva procesa punjenja i jedan ciklus punjenja-pražnjenja.

Kako produžiti životni vijek litij-jonskih baterija

Ne vrijedi kupovati litij-jonske baterije za upotrebu ili u rezervi, jer ako se baterija ne koristi dulje vrijeme, njezin radni vijek se smanjuje. Da bi se produžio radni vijek, potrebno je stvoriti uvjete skladištenja. Baterije treba čuvati na 5 stepeni Celzijusa pri 40% napunjenosti i povremeno ih puniti.

Kako pravilno prilagoditi nivo prikaza napunjenosti baterije

Vrlo je česta priča da se kapacitet i radni vijek novih baterija mogu povećati nakon nekoliko punih ciklusa pražnjenja i pražnjenja. Ova izjava nije u potpunosti tačna. U ovom je slučaju povećana tačnost prikazivanja nivoa napunjenosti baterije, budući da se nakon takvog treninga čini da se digitalni uređaj i baterija "trljaju" jedni drugima.

Kalibracija se izvodi na sljedeći način:

Potrebno je potpuno napuniti bateriju digitalnog uređaja, a zatim je gotovo u potpunosti isprazniti i vratiti na punjenje. U tom slučaju nemojte dozvoliti duboko pražnjenje baterije. Preporučuje se kalibracija jednom mjesečno.

Koje vrste baterija treba potpuno isprazniti, a koje ne.

Nikal-kadmijumske baterije pate od takozvanog memorijskog efekta, zbog kojeg baterija brzo gubi svoj kapacitet ako se ne isprazni u potpunosti.

Litijum-jonske baterije rade na suprotnom principu, duboko pražnjenje u najboljem slučaju dovodi do djelomičnog gubitka kapaciteta, u najgorem - do potpune neupotrebljivosti.

Gubitak dijela energije napunjenih baterija

Prikazana indikacija baterije na digitalnom fotoaparatu, tabletu ili drugom digitalnom uređaju, nakon potpunog punjenja baterija, brzo pada na 90%. Za to nije kriva baterija, već upravljački krug nivoa napunjenosti. Potpuno napunjena litijum-jonska baterija je ranjiva. Korisni vijek se može znatno smanjiti ako potpuno zaražena baterija i dalje dobija napajanje. Stoga krugovi za kontrolu punjenja u modernim uređajima smanjuju nivo za nekoliko posto nakon punjenja baterije. Kako bi vlasnici naprava bili sigurni da je njihov uređaj potpuno spreman za rad, nakon odspajanja od punjača, kontrolni sistem pokazuje nivo od 100%, a tek nakon nekoliko minuta prikazuje pravi nivo, jednak približno 90 - 95%.

Način punjenja

Čak i potpuno napunjena litijum-jonska baterija i dalje se može napuniti za 10 - 15% metodom punjenja (doslovni prijevod - povećajte napunjenost).

Uključite svoj pametni telefon, tablet ili drugi uređaj koji koristi litijum-jonske baterije i potpuno ga napunite. Zatim iskopčajte punjač i odmah ga ponovo uključite. Ponavljanje gornjeg postupka nekoliko puta povećat će punjenje baterije. Ovom metodom se ne smije zloupotrijebiti jer može oštetiti ćelije baterije.

 


Pročitajte:



Vlastita ploča Borisa godunova

Vlastita ploča Borisa godunova

Osamnaest godina sudbina ruske države i naroda bila je povezana s ličnošću Borisa Godunova. Porodica ove osobe poticala je iz tatarske Murze ...

Ukratko vladavina Borisa godunova

Ukratko vladavina Borisa godunova

Vladavina Borisa Godunova (kratko) Vladavina Borisa Godunova (kratko) Smrt Ivana Groznog 1584. godine početak je akutne borbe za prijestolje ...

Civilizacije antike Ukratko o karakterističnim karakteristikama drevne civilizacije

Civilizacije antike Ukratko o karakterističnim karakteristikama drevne civilizacije

Civilizacija je socijalna kultura koja je dosegla ekonomski vrhunac, političku stabilnost i društveni poredak. Drevna civilizacija je ...

Kako je bilo: Operacija Jassy-Chisinau Jassy Chisinau akcija 20. 29. avgusta 1944

Kako je bilo: Operacija Jassy-Chisinau Jassy Chisinau akcija 20. 29. avgusta 1944

feed-image Rss