Užitečné tipy

Jak používat lithiovou baterii

Pin
Send
Share
Send
Send


V tomto článku pochopíme při správném provozu lithium-iontových baterií dodržování podmínek, za nichž lithium-iontová baterie přenosného zařízení může bezpečně fungovat, bude trvat dlouho a funkce zařízení zůstane plná.

Bude se jednat o lithium-iontové baterie, protože většina moderních mobilních zařízení: tablety, notebooky, chytré telefony atd. Má nainstalované lithiové baterie. A pokud dříve bylo často možné se setkat s hydridem nikl-kov, nikl-kadmium, dnes se hojně používá lithium.

Při správném používání vydrží lithium-iontová baterie 10-15krát déle než při náhodném použití, které bude popsáno dále v textu. Zde naleznete doporučení pro uživatele, jejichž dodržování pomůže udržet lithiovou baterii účinnou a prostornou po celou dobu používání přenosného zařízení, dokud nenastane čas a rozhodnutí o koupi nového, které nahradí staré.

Baterie smartphonu často bobtná a často deformuje případ. Nadýmání je příznak hromadění plynů, reakčních produktů proudících uvnitř baterie během nesprávného použití, což vede ke zvýšenému tlaku na vnitřní stranu baterie.

Pokud není nabitá baterie včas vyměněna, v určitém okamžiku se zcela zhroutí nebo v nejhorším případě exploduje. Nejzajímavější v tomto příběhu s chytrým telefonem je však to, že popsanému problému lze snadno předcházet a kterému lze zabránit tím, že dodržíte jednoduchá pravidla pro provoz zařízení s lithium-iontovou baterií, a poté se životnost baterie co nejdéle uloží.

Nepřehřívejte se.

Nadměrné teplo z jakéhokoli důvodu se neobjevuje, nejvíce poškozuje lithium-iontovou baterii. Důvody mohou být jak vnější zdroj tepla, tak stresové režimy nabíjení a vybíjení. Pokud tedy necháte svůj smartphone na slunci, například na pláži nebo v držáku uvnitř automobilu, sníží se to jak schopnost akumulátoru nabíjet se během nabíjení, tak i schopnost držet ho po.

Nejlepší je udržovat kapacitu lithiové baterie, pokud teplota jejího pouzdra neklesne nad 20 ° C. Pokud teplota vzroste nad 30 ° C, pak schopnost zadržení náboje již klesne z původních 100% na 80%.

Při zahřátí na 45 ° C se schopnost baterie udržet náboj již na polovinu oslabí. Mimochodem lze snadno dosáhnout teploty 45 ° C, pokud necháte zařízení na slunci nebo intenzivně používáte aplikace náročné na energii.

To znamená, že pokud si všimnete, že se zařízení nebo baterie výrazně zahřely, jděte na chladné místo (pokud je příčinou okolní teplota) nebo vypněte nepotřebné aplikace a služby, snižte jas displeje, zapněte úsporný režim, abyste mohli snížit spotřebu zařízení a snížit proud, který protéká baterií - baterie se začne ochladit.

Pokud to nepomůže, vypněte zařízení, vyjměte baterii (je-li to možné) a počkejte, až vychladne nebo dokud zařízení nevychladne, pokud konstrukce neumožňuje vyjmout baterii.

Naopak, extrémně studená baterie při teplotě pod -4 ° C jednoduše nemůže dát plnou energii, dokud se nezahřeje, je lepší, když dosáhne pokojové teploty.

Obecně však nízké teploty nejsou schopny lithiové baterii způsobit takové nevratné poškození, jako jsou zvýšené, a proto se po zahřátí extrémně studené baterie na pokojovou teplotu obnoví vlastnosti jejího elektrolytu. Vyjměte studenou baterii ze zařízení uvnitř nebo ji mírně zahřejte v rukou a poté ji znovu vložte.

Odpojte nabíječku včas

Pokud se baterie nabíjí déle, než se očekávalo, tj. Pokud zůstane připojeno ke zdroji nabíjecího proudu i po úplném nabití, může to baterii zabít, což výrazně snižuje její kapacitu.

Pointa je, že provozní úroveň konvenční lithiové baterie by neměla překročit 3,6 V pro bezpečný provoz, avšak nabíječky dodávají terminálům během nabíjení 4,2 V. A pokud nabíječka nebude odpojena včas (naštěstí jsou některé automaticky vypnuty samy), pak uvnitř baterie začnou škodlivé reakce. V nejhorším případě dojde k nadměrnému přehřátí a řetězová reakce v elektrolytu nebude trvat dlouho.

Značkové originální nabíječky (které jsou součástí samotného gadgetu od výrobce) jsou vysoké kvality, samy jsou schopny snížit nabíjecí proud interakcí se správným algoritmem s baterií as ovladačem zabudovaným do gadgetu.

U originálních nabíječek je riziko přebití minimální. Z důvodu věrnosti je však nejlepší ihned nabíjecí zařízení odpojit od nabíječky, jakmile dorazí signál (zvuk, světelná indikace nebo piktogram na obrazovce), že je baterie zcela nabitá. Nenechávejte plně nabitý smartphone připojený k nabíječce příliš dlouho.

Nebojte se, že když odpojíte smartphone od nabíječky, začne se vybíjet, protože lithiové baterie se liší od jiných typů baterií při nízké úrovni samovybíjení. Pokud ani po dobití baterii vůbec nepoužíváte, pak den po vypnutí nabíjení pouze 5% energie, ale vše se úplně sníží a v příštím měsíci - další 2%.

V žádném případě není nutné ponechat zařízení na dobití (dokonce ze značkové nabíječky) až do poslední chvíle, je lepší okamžitě odpojit, jakmile je na displeji (nebo indikátoru) zobrazeno úplné nabití.

Všechna moderní mobilní zařízení s lithium-iontovými bateriemi vykazují 100% nabití, když je baterie skutečně plně nabitá, nemusíte ji déle držet.

Nedovolte hluboký výboj.

Existují různé možnosti využití výdrže baterie. Pokud je baterie vybíjena rychle a úplně, bude to pravidelně doprovázeno uvolňováním velkého množství tepla, protože výtokové proudy skrz baterii budou značně protékat, což je destruktivní zátěž na baterii.

Pokud jsou malé vybíjecí cykly krátké, i poté se baterie dobije a poté znovu vybije v několika porcích, baterie vydrží déle.

Moderní lithiové baterie normálně vydrží neúplné vybití a dobití, ne jako úplně první lithiové baterie!

A pokud vezmeme v úvahu účinek cyklů vybíjení na celkovou životnost baterie, pak jsou tři cykly vybíjení až 66% a nabíjení až 100% v zásadě rovnocenné, pokud jde o opotřebení, s párem vybíjecích cyklů až 50% a poté nabíjení až 100%.

Mnoho krátkých cyklů vybíjení a nabíjení není škodlivých než několik delších cyklů. Intenzivní výboj je škodlivý - způsobuje zahřívání a vede k nevratným procesům, pokud je hluboký (až 20% a méně).

Vytápění a vysoké proudové zatížení jasně snižují celkovou životnost baterie. Každý hluboký výboj pomalu, ale jistě vede k nevratnému poškození, takže se pokuste vyhnout hlubokému výboji úplně. Pokud se smartphone sám vypne - to je známka hlubokého výboje - neměli byste ho k tomu přenést. 20% stačí k dobití zařízení nebo vložení záložní baterie.

Lithiovou baterii vybijte a pomalu nabíjejte

Jak bylo uvedeno výše, intenzivní vybíjení a nabíjení jsou doprovázeny vysokými proudy skrz elektrolyt baterie, což vede k jeho přehřátí, a proto k destruktivním procesům (viz - Proč explodují lithium-iontové baterie).

Ale i když byl povolen stresový režim a baterie je velmi horká, nespěchejte, aby se nabila. Počkejte, až vychladne, a teprve poté se připojte k nabíječce, poté bude moci nabíjet normálně a bezpečně.

Během nabíjení by se také baterie neměla přehřívat, pokud k tomu dojde, pak elektrolytem protéká příliš vysoký proud, což je škodlivé.

Nízká kvalita nabíječek hřeší takzvaným „rychlým nabíjením“, jako některé indukční bezdrátové nabíječky. Je lepší nepoužívat takové „rychlé“ nabíječky. Faktem je, že bezpečná nabíječka musí reagovat na proud spotřebovaný baterií během nabíjení a okamžitě změnit dodávané napětí, v případě potřeby jej snížit, v případě potřeby jej zvýšit.

Pokud je nabíječka pouze transformátor s usměrňovačem, je pravděpodobné, že se vaše baterie v důsledku přepětí přehřeje a postupně se zhroutí. Ne všechny „rychlé“ nabíječky jsou kompatibilní s lithiovými bateriemi.

Nejlepší volbou je originální nabíječka od stejného výrobce jako nabíjecí zařízení, ideálně nabíječka ze sady. Pokud však není možné použít původní nabíječku, použijte nabíječku, která dává méně proudu - ušetříte tím baterii před přehřátím v důsledku nadměrného napájení.

Dobrou alternativou k původní nabíječce je port USB počítače. USB 2.0 dává 500 mA, USB 3.0 dává maximum 900 mA. To je dost pro bezpečné nabíjení.

Některá „rychlá“ zařízení jsou schopna čerpat 3–4 ampér do baterie, ale je destruktivní pro baterie s malou kapacitou, které jsou bateriemi ručních mobilních přístrojů (viz dokumentace). Malý proud z USB je zárukou bezpečnosti lithium-iontové baterie.

Vezměte si s sebou záložní baterii.

Mnoho zařízení vám umožňuje vyjmout baterii, takže s rezervní baterií není problém vůbec. Provozní doba zařízení se zdvojnásobí, vyloučení hlubokého vybití (instalace záložní baterie předem, bez čekání na úplné vybití hlavní baterie), není pokušení použít škodlivou „rychlou“ nabíječku. 20% vybití hlavní baterie - signál k vytvoření zálohy.

Pokud je první baterie velmi horká kvůli intenzivní zátěži nebo kvůli vnějšímu zahřívání (náhodně ponechána na slunci) - vložte náhradní, a zatímco první zchladne, budete pokračovat v používání zařízení, přičemž obě baterie zůstanou neporušené. Když ochlazený vychladne, lze jej znovu nabít v původní nabíječce (síťové nebo automobilové).

Aby lithiová baterie vydržela dlouhou a skutečnou dobu, je nutné:

1. Nenechávejte baterii zahřát se nad 30 ° C, nejlepší teplota je 20 ° C.

2. Odstraňte nadměrné napětí baterie a přepětí na svorkách, optimálně 3,6 V.

3. Vyvarujte se hlubokého vybití baterie - limit 20%.

4. Vyvarujte se vysokému proudu během nabíjení a vybíjení (viz dokumentace), použijte USB.

Pokud si lithium-iontová baterie objednala dlouhou životnost

Pokud tedy již došlo k potížím a vaše baterie nevykazuje známky života, stačí si koupit správné množství baterií podobného typu a nainstalovat je do jednotky.
Několik poznámek: v Rusku jsou všechny vzácné, ale můžete si objednat z Číny nebo států (na Aliexpress.com a Ebay.com, aby vám pomohly) s dopravou zdarma za cenu 4-5 dolarů za kus a budete si také muset pamatovat dovednosti pájení. Kromě toho nelze baterie selektivně měnit. Pouze najednou. Koneckonců, správce nabíjení je bude považovat za všechny stejné, což povede k přehřátí těch starých, které mohou dokonce vznítit nebo explodovat.

A ještě jedna věc: elektronika může být poškozena také v baterii, takže před zakoupením nových „plechovek“ nejprve „zazvoněte“ staré. Najednou je s nimi všechno v pořádku a vůbec to není jejich chyba.

Co musíte udělat, abyste se ujistili, že Li-ion baterie vydrží déle než dva měsíce

Jinými slovy: proč se obávat lithium-iontových baterií. Při domácím použití u elektrického nářadí se bojí pouze jedné věci - dlouhodobého skladování s hlubokým vybitím. Pokud je nabití nižší než 10%, baterie se začne rychle degradovat. Pokud jste zcela vybili baterii a zapomněli ji nabít a vzpomněli jste si na ni po několika měsících - nedivte se mi. S největší pravděpodobností budete muset koupit nový.

Situaci zhoršuje skutečnost, že mnoho výrobců elektrického nářadí z ekonomických důvodů nedělá dvě věci. Za prvé, nejlevnější nástroj nemusí mít systém ochrany baterie před hlubokým vybitím. Druhý - pokud je tento systém přítomen, často umožňuje hlubší vybití, než je stanoveno výrobcem bateriových článků. Děje se tak, aby se vše stlačilo na úbytek, a to tak, aby se uživatel při nabité baterii dlouho nevytahoval. Jinými slovy, pokud jste dokončili práci a domníváte se, že je baterie vybita o více než dvě třetiny - nabijte ji.

To je veškerá moudrost pro ty, kteří se nechtějí ponořit do detailů. Pokud s tím souvisíte, nemůžete číst dále.

Ale pokud jsou podrobnosti zajímavé nebo pokud používáte nástroj pravidelně, pak je ještě co říct.

Pro ty, kteří tento nástroj pravidelně používají

Existuje několik dalších tipů, které vám mohou pomoci prodloužit životnost lithium-iontových baterií.

1. Jak je uvedeno výše, zkuste baterii okamžitě nabít, pokud je zcela nebo téměř úplně vybitá. Po cestě se vyhněte hlubokým cyklům vybíjení a nabíjení. Tato tabulka ukazuje, kolik cyklů nabití-vybití bude následovat do ztráty 50% kapacity v závislosti na hloubce vybití baterie:

2. Nenabíjejte baterie při mrazu. Ztratí kapacitu.

3. Neskladujte baterie při teplotách nad 30 stupňů. Tato tabulka ukazuje, jak moc se kapacita sníží v závislosti na teplotě skladování a nabití baterie:

4. Pokud chcete baterii skladovat delší dobu, nenabíjejte ji úplně. Optimální úroveň nabití je 35-50%.

Co potřebujete vědět o nabíjení lithium-iontových baterií

To je složitý proces. Každý typ baterie má svou vlastní strategii, ale obecně se nazývá CC-CV a skládá se ze dvou hlavních stupňů - nabíjení stejnosměrným proudem a zvyšujícím se napětím, poté nabíjení konstantním napětím. Mohou existovat i další fáze, například celý proces může vypadat takto:

1. Baterie je nejprve elektronicky zkontrolována, aby se zjistil její aktuální stav a stav nabití, jakož i její vhodnost pro rychlý nabíjecí cyklus. Během prvních minut se přivádí malé napětí a nízký proud. Pokud se napětí na baterii nezvýší (tj. Dobíjí se dobře), pak je vše v pořádku, můžete nabíjet v rychlém režimu,

2. Pak přichází hlavní fáze nabíjení, která trvá asi hodinu, kdy napětí postupně stoupá s konstantním vysokým proudem,

3. Poté začíná konečná fáze (dobíjení), kde je napětí udržováno na maximální přijatelné úrovni (obvykle 4,2 V) a proud postupně klesá. Může to trvat asi dvě hodiny.

Je velmi důležité, aby lithium-iontové baterie zabránily přebíjení. To také negativně ovlivňuje životnost baterie, stejně jako její skladování ve vybitém stavu. Baterie se navíc může přehřát a explodovat. Řadič proto tento proces přísně sleduje a ve vhodnou dobu zastaví nabíjení.

Ale bezohlední výrobci mohou trochu podvádět. Pokud mírně zvýšíte nabíjecí napětí (o 0,1 V, až 4,3 V), mírně to urychlí proces, a co je nejdůležitější - zvýší to o 10% množství energie uložené v baterii. Důsledky tohoto přístupu se odrážejí v tomto grafu:

Mějte prosím na paměti, že měřítko ordinátů je nelineární a graf samotný odráží pouze počet dobíjecích cyklů, při kterých bude kapacita baterie snížena na polovinu. A zde vidíme, že při napětí 4,2 V se baterie extrémně pomalu rozkládá a počet cyklů, dokud nebude kapacita „na polovinu“, může být asi 1 000. Pokud se však napětí zvýší pouze o 0,1 V, rychlost degradace se zvýší až čtyřikrát.

Velmi rychlé nabíjení

Typicky výrobce doporučuje nabíjení bateriových článků proudy rovnými 0,7 nebo 1 kapacity dělené časem (tj. Pro bateriový článek 1500 mAh je doporučený nabíjecí proud 1,5 A). Někteří výrobci umožňují nabíjení s výrazně vyššími proudy, což výrazně urychluje proces. To však vede k urychlené degradaci baterie a navíc k tomu, jak musíte monitorovat její teplotu a zastavit proces, pokud se baterie zahřeje na 40 stupňů (přesná hodnota je určena výrobcem baterie). Předčasné přehřátí je obvykle charakteristické pro stárnoucí baterie.

Zde je graf ztráty kapacity lithium-iontových baterií v závislosti na velikosti nabíjecího a vybíjecího proudu:

Modrá čára se nabíjí a vybíjí s proudy rovnými kapacitě / času (pro baterie 1500 mAh - to je 1,5 A). Zelený - zdvojnásobený nabíjecí a vybíjecí proud vzhledem k kapacitě (pro baterie 1500 mAh - 3 A). Красная – утроенный ток (для аккумуляторов 1500 мА·ч – 4,5 А).

Другими словами, режимы быстрой зарядки будут приводить к ускоренной деградации батареи.

Параметры типичных аккумуляторных элементов

Напоследок в качестве справочной информации приведем официальные характеристики тех же популярных аккумуляторных элементов Sanyo UR18650W2, которые упоминались выше:

емкость минимальная / типичная, мА·ч1500 / 1600
номинальное напряжение, В3,7
минимальное напряжение, В2,75
метод зарядкиCC-CV (DC, pak DC)
maximální nabíjecí napětí, V4,2
nabíjecí proud, A1,5
doba nabíjení, h2,5
maximální trvalý vybíjecí proud, A15
teplota při nabíjení, deg.0 — +40
pracovní teplota-20 — +60
skladovací teplota-20 — +50

Dolní oranžová čára - provoz při -20 ° C

Abychom se ujistili, že Sanyo UR18650W2 není výjimkou z obecného pravidla, rozložíme jejich výbojový graf s proudem 10 A ve srovnání se dvěma dalšími bateriemi od společností Samsung a AW:

Na základě BatteryUniversity

Pin
Send
Share
Send
Send