Как правильно использовать литий-ионные аккумуляторы в технике и инструменте?
Во всей нашей аккумуляторной технике мы используем литий-ионные аккумуляторы. По сравнению с никель-металл-гидридными аккумуляторами, они проще в использовании и более надежны. В литий-ионных аккумуляторах отсутствует «эффект памяти», они просты в уходе и при использовании, легко переносят большие нагрузки, при этом не теряя свою работоспособность. Также литий-ионные аккумуляторы не выводятся из строя при долгом хранении, если соблюдены правильные условия.
Несмотря на эти преимущества, все равно стоит придерживаться нескольких простых правил использования, чтобы продлить жизнь вашему аккумулятору, а также увеличить время работы инструмента без подзарядки.
Избегайте полного разряда аккумулятора
Если вы видите, что в аккумуляторе осталось слишком мало заряда, рекомендуем не дожидаться его полного разряда и ставить аккумулятор на зарядку.
Полностью разряжайте аккумулятор раз в 3 месяца
Как и полная разрядка аккумулятора, так и постоянное поддержание полного заряда батареи сказывается на сроке ее службы. Как правило, при частом использовании инструмента процесс зарядки аккумулятора становится непостоянным, что также снижает его работоспособность. Это случается из-за использования разных источников питания или ненормированной нагрузки на аккумулятор. Для профилактики, рекомендуется примерно раз в три месяца разряжать аккумулятор до его полного выключения, а затем заряжать до 100% и после продержать на зарядке 8-12 часов. Это помогает привести аккумулятор в «тонус» и не позволяет уменьшаться уровню емкости батареи.
Не храните аккумулятор полностью разряженным или заряженным долгое время
Если вы редко пользуетесь аккумуляторным инструментом или в течении долгого времени сам аккумулятор не востребован, рекомендуется не оставлять батарею полностью разряженной или заряженной на 100%. Оптимальный уровень зарядки батареи для долгого хранения без использования – примерно 30-50%. Полностью заряженный аккумулятор со временем потеряет уровень ёмкости. А полностью разряженный и подавно придется отправить на свалку – он может вовсе выйти из строя.
Оберегайте ваш аккумулятор от высоких температур и влаги
Литий-ионные аккумуляторы крайне чувствительны к высоким температурам – это быстро выводит их из строя.
Если вы будете следовать этим простым советам, то не только продлите жизнь вашему аккумулятору, но и увеличите время работы инструмента без подзарядки. Необходимо помнить о главных особенностях литий ионных аккумуляторов и не допускать отсновных ошибок использования:
- Использование инструмента до полного разряда аккумулятора
- Высокие температуры и влажность
- Неправильное хранение аккумулятора
Как правильно заряжать литий-ионные и литий-полимерные
Как, по вашему мнению, правильно заряжать литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы в гаджетах, электроинструментах и электромобилях?
- 1. Часто подключать к заряднику и заряжать понемногу;
- 2. Заряжать как можно реже и стараться на максимум до 100%.
Теме сто лет в обед и только ленивое околотехническое издание не написало заметку, как зарядить телефон, чтобы долго работал. Предлагаем поставить точку с опорой на научные факты.
Как правильно заряжать батарею — часто и понемногу или редко и на максимум?
С точки зрения бытового использования вы можете забыть об этом вопросе и делать так, как вам лично удобнее.
По плану производителей, важнее всего максимальный комфорт пользователя. То есть при эксплуатации не стоит даже задумываться о технических нюансах в течение всего запланированного срока службы — от двух до пяти лет в среднем для большинства моделей портативной электроники.
Гаджеты защищены от неправильной зарядки
С телефонами и электромобилями, ноутбуками и планшетами, смарт-часами и прочими гаджетами на литий-ионных и литий-полимерных батареях для пользователя не должно быть никакой разницы — часто заряжать или редко, понемногу или на максимум.
Мы в своё время пошли немного дальше и сделали узкоспециализированные рекомендации, как зарядить телефон, чтобы долго работал. Каждый совет имеет за собой инженерные исследования, опубликованные в Battery University и на прочих профессиональных профильных сайтах вроде All-Electronics.de или Energy University.
В этих рекомендациях есть уточнения, которые помогут немного продлить срок службы аккумуляторов и уберечь их от неполадок.
1. Новый телефон
Если вы только что купили свежую модель смартфона (или планшета — у них одинаковая химия в аккумуляторе), то уберечься от ошибок поможет специально проработанная инструкция. Главное запомнить, что любой новый гаджет на Li-Ion- и Li-Poly-батареях первым делом заряжают, а не разряжают.
2. Новый аккумулятор в телефоне
После замены аккумулятора правила немного отличаются, ведь процесс изготовления, тестирования и поставки элемента питания вне корпуса телефона уже другие и здесь тоже есть на что обратить внимание. Например, не лишним будет «потренировать» двумя-тремя циклами заряд-разряд.
3. Все гаджеты на Li-Ion и Li-Poly
Для прочей мобильной электроники в целом действуют те же самые «телефонные» правила: для смарт-часов, для квадрокоптеров, для наушников, всевозможных компонентов умного дома (тот самый интернет вещей или IoT, о котором все говорят) и других гаджетов. На всякий случай собрали все эти знания в одном месте.
4. Чем заряжать, как и когда?
В этой статье мы разобрали массу популярных вопросов, которые вы нам задаёте в группе Neovolt Вконтакте о зарядниках. Можно ли пользоваться телефоном во время зарядки, есть ли вред от быстрой зарядки, какой адаптер выбрать, какой для машины от USB-прикуривателя и так далее. Этот материал мы часто перечитываем сами, когда что-то забывается.
5. Зарядка по ночам без присмотра
Заслуживающая отдельного внимания тема, которая волнует и нас самих. Как понять ответ многих инженеров и специалистов на эту тему: «Можно, но не нужно». То есть можно оставить, но чем тогда закончится, если «не нужно» так делать? Прояснили, чем всё грозит при недолгом оставлении или на пару недель, и почему производители разрешают надолго оставлять подключённый к розетке телефон.
6. До скольки процентов заряжать?
Если честно, то эта статья идеализирована — как раз о максимальной (теоретической) заботе об аккумуляторе, когда вы сможете продлить его срок службы так сильно, как никто другой в этом мире. Общее правило зарядки 20%-80% здесь расписано по пунктам.
7. Так ли страшна разрядка в ноль?
Пожалуй, самый популярный вопрос за всю историю нашей компании Neovolt, которой, между прочим, уже больше 12 лет. Насколько опасно разряжать гаджеты до полного выключения (или даже «потом включить, он ещё немного поработает и опять выключится»)? На самом деле неопасно. В каких случаях это полезно, в каких ни в коем случае нельзя допускать — всё это имеет не домыслы, не переписано с интернета, а основано на научных фактах.
8. Постоянно держать ноутбук на зарядке
Рекомендуем всем владельцам ноутбуков не держать их постоянно на зарядке в розетке. По возможности лучше вытаскивать батарею, когда она не нужна. В остальных случаях (например, нельзя или сложно извлекать аккумулятор) заряжайте и затем используйте батарею, не держите её всегда в состоянии «капельной дозарядки» — все подробности на примере макбуков, официальной позиции Apple и научных фактов, конечно же.
Что-нибудь может измениться с тем, как часто заряжать аккумулятор?
Да, может. В будущем процесс зарядки будет отличаться — учёные уже сейчас активно исследуют двумерные решёточные системы для понимания всех процессов и электрохимических свойств аккумуляторов. Они получают идеализированное и всё более точное представление о химических процессах внутри аккумулятора.
Сегодня электрохимические исследования «на коне». Ведь разработки в области накопления энергии сейчас особенно востребованы в концернах автомобилестроения, которые переходят к электромобилям.
Известно, что в аккумуляторах тепло распространяется и рассеивается. Но на сохранение энергии влияет и то, каким образом она доставляется, технически говоря, насколько точно «выравнивается доставка». И вот учёные выяснили, что доставка эффективнее всего при методе «реже и до максимума». Процитируем научную публикацию.
Учёные из Польской академии наук:
Мы заметили, что количество энергии, которое может хранить система, варьируется в зависимости от размера порции энергии и частоты её подачи. Наибольший показатель происходит, когда порции доставки энергии велики, но промежутки времени между их подачей также велики.
Интересно, что, оказывается, если мы разделим этот тип системы хранения внутри на отсеки или ячейки, то количество энергии, которая может храниться в такой разделенной батарее (если бы её можно было построить) увеличивается. Другими словами, три маленьких батареи могут хранить больше энергии, чем одна большая.
Мы в свою очередь хотели бы отметить, всё это верно при условии, что общее количество энергии, вводимой в систему, остаётся неизменным. То есть меняется только способ её доставки.
Исследование, надо сказать, носит теоретический (базисный) характер. До практики, как мы уже говорили в материале о мошенниках-учёных, пока ещё неблизко. Но вполне ожидаемо претерпит изменения фундаментальный принцип, с которым будут разрабатываться аккумуляторы для будущих гаджетов и программное обеспечения для управления ими.
→ Полная версия научной публикации Польской академии здесь.
Уже сейчас это исследование предлагает возможность зарядки электромобиля не за нескольких часов, а за чуть менее двадцати минут, предлагая тем самым значительное увеличение мощности таких батарей, не изменяя их объём. Достаточно просто изменив путь определения оптимальной периодичности подачи энергии.
Узнайте больше о батареях
Каких методов вы придерживаетесь при зарядке гаджетов? Поделитесь опытом длительного использования аккумулятора — напишите в комментарии или отправьте сообщение нам ВКонтакте @NeovoltRu.
Подпишитесь в группе на новости из мира гаджетов, узнайте об улучшении их автономности и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.
Как правильно пользоваться Li-ion аккумулятором Все про Li-ion (литиевые аккумуляторы)
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:
- Не допускайте нагрева аккумулятора. Соблюдайте температурный режим, указанный в инструкции по эксплуатации вашего нового аккумулятора.
- Храните аккумулятор в частично заряженном состоянии – уровень заряда не должен превышать 50%, если вы не планируете некоторое время не пользоваться им.
- Избегайте падений аккумулятора и сильной тряски.
- Если вы заметили вздутие вашего аккумулятора или какие-либо повреждения, использовать Li-ion аккумулятор нельзя.
Как зарядить электровелосипед: правила зарядки аккумулятора элекетровелосипеда
Основные правила зарядки аккумулятора электробайка
Не стоит пренебрежительно относиться к зарядке электровелосипеда. Неправильные действия могут стать причиной быстрого выхода аккумулятора из строя. Как результат, существенно сокращается ход транспортного средства без подзарядки.
Если вы будете знать, как заряжать аккумулятор электровелосипеда, сможете существенно продлить его срок службы и отложить дорогостоящую замену батареи на длительное время. Важно придерживаться следующих правил:
- Заряжать батарею необходимо при выключенном моторе. Снимать аккумулятор при этом совсем необязательно.
- Следует использовать только фирменное зарядное устройство. Если ЗУ, которое шло в комплекте с электробайком, сломалось, не экономьте на покупке оригинального аксессуара.
- Не держите на зарядке электровелосипед больше положенного времени. Обычно рекомендовано заряжать в среднем 3-8 часов.
- Если планируете длительное хранение транспортного средства без использования по назначению, полностью зарядите аккумулятор. Затем раз в 2 месяца подзаряжайте.
- Не допускайте глубоких разрядов АКБ, поскольку это значительно уменьшает срок службы батареи. Категорически нельзя допускать, чтобы уровень заряда снижался менее, чем на 30%.
Как зарядить электровелосипед с АКБ типа Li-Ion?
Если правильно заряжать и эксплуатировать литий-ионные аккумуляторы, они смогут долго прослужить. Важно помнить, что аккумулятор Li-Ion электровелосипед а нельзя разряжать полностью. Если подобное все произошло, как можно скорее поставьте батарею на подзарядку. В таком состоянии эксплуатационный ресурс сильно уменьшается.
Обязательно обратите внимание и на следующие рекомендации:
- Желательно заряжать АКБ Li-Ion при температуре воздуха +15 градусов.
- Если аккумулятор находился при низких температурах и промерз, не подключайте его сразу к зарядному устройству. Оставьте на пару часов в помещении, чтобы он прогрелся до комнатной (или хотя бы плюсовой) температуры.
- Не перезаряжайте АКБ. Следите за временем зарядки, даже если встроена защита от перезарядки.
- После каждой поездки подзаряжайте электробайк хотя бы немного.
Как зарядить электровелосипед с аккумулятором LiFePO4?
Важно знать, что электровелосипед с аккумулятором LiFePO4 необходимо заряжать с соблюдением ряда правил. Главное правильно подобрать зарядное устройство. Обязательно обращайте внимание на маркировку. Подбирайте ЗУ в соответствии с характеристиками аккумулятора.
При зарядке батареи LiFePO4 следует обращать внимание на температуру окружающей среды. В холодное время года производить зарядку желательно в отапливаемом помещении. Если аккумулятор сильно холодный или находился на морозе, дайте ему сначала согреться, а только потом подключайте ЗУ. Также нельзя разряжать аккумулятор полностью и хранить его в таком состоянии. Полная разрядка – это прямой путь к «гибели» батареи.
Соблюдение простых правил зарядки – это гарантия длительного срока службы вашего электровелосипеда. И не забывайте учитывать тип АКБ.
Вопросы и ответы
Вопросы и ответы
1. Хотелось бы получить Вашу консультацию по вопросу циклирования аккумулятора при неполном разряде. Допустим мы разряжаем каждые сутки аккумулятор на 20% (от полностью заряженного состояния) и потом заряжаем его опять до полного в этот же день. Как такой режим скажется на его сроке службы? Как правильно оценить количество циклов? Не будет ли лучше с точки зрения времени жизни (циклов) гонять аккумулятор до почти полного разряда? Есть ли разница для различных температурных диапазонов?
Наша задача чтобы аккумулятор проработал максимальное время. А есть ли такой ограничивающий фактор как старение химии со временем?
Срок службы литий-ионных аккумуляторов зависит от степени использования емкости. Есть такой параметр DoD — глубина разряда. Данные о сроке службы обычно указываются для DoD 100%, т.е. полный разряд и полный заряд. С уменьшением глубины разряда срок службы растет по экспоненте. Например, при использовании аккумулятора на 90% количество циклов до падения емкости до 70% возрастает в несколько раз. При режиме частичного заряда-частичного разряда рекомендуется заряжать аккумулятор не более чем до 4.0 В/аккумулятор (Иногда 3.9 В) и разряжать его до 3.2 В. При этом используемая емкость аккумулятора будет порядка 60-70 % от номинальной, но срок службы вырастет до десятков тысяч циклов. Также имеет значение ток заряда. Все вышесказанное имеет силу, если ток заряда не превышает номинального (С/5)
Старение аккумулятора зависит и от температуры — хранить аккумулятор при температурах выше 30 градусов Цельсия не рекомендуется. Ускоренные испытания по сроку службы проводят при температурах +60 ..+70 градусов. Мы даем гарантийный срок в 1 год только потому, что мы не можем отследить соблюдение пользователем всех правил эксплуатации. Срок службы 10 лет для герметичных аккумуляторов SAFT возможен, но не гарантирован. Как обычно со всеми аккумуляторами – проверка (измерение НРЦ и подзаряд, если напряжение ниже 3.4 В/элемент) один раз в полгода при складском хранении, или по эксплуатационным характеристикам при использовании и отбраковка непригодных.
2. Мы планируем использовать в нашей разработке аккумулятор MP 176065 xtd. На аккумуляторе есть надпись, что нам надо проконсультироваться по вопросу оптимизации заряда при отрицательных температурах. Не могли бы Вы предоставить данную консультацию
Пересылаю руководство по применению литий-ионных аккумуляторов «Li-ion Batteries – USER MANUAL — INSTRUCTIONS AND PRECAUTIONS OF USE». Там есть пункт, описывающий предельные условия заряда аккумуляторов SAFT при различных температурах. Этот пункт очень важен, поскольку превышение зарядного тока или заряд при температуре ниже допустимой приводит, в лучшем случае, к значительному снижению емкости, в худшем — к внутреннему короткому замыканию в аккумуляторе.
Для аккумуляторов серии XTD заряд при минус 40 недопустим. При минус 30 зарядный ток должен быть не более С/20 (280 мА), при минус 20 допустим ток заряда С/5 (1,1 А), ток 5А допустим только в диапазоне температур от 0 до плюс 60 градусов, выше плюс 60 градусов зарядный ток не должен превышать 1.1 А.
Практически зарядная характеристика при отрицательных температурах выглядит так: на первом этапе достаточно быстрый подъем напряжения до 4,2 В/элемент и далее длительный этап падающего тока при стабильном напряжении — порядка 12-14 часов до падения тока до уровня С/100 (50 мА) при этом аккумулятор берет 65-80 процентов от номинальной емкости.
3. Сегодня получили батарейки, очень расстроены. Заявленной ёмкости совсем не соответствуют, почему так?
Добрый день.
Входной и выходной контроль первичных элементов проводится по напряжению разомкнутой цепи (Open Circuit Voltage control) и по напряжению на нагрузке (Closed Circuit Voltage readings)
Для LS 14250 (14500) напряжение разомкнутой цепи должно быть не менее 3. 625 В и не более 3.69 В.
При испытании под нагрузкой выбор сопротивления нагрузки определяется пунктом спецификации «Гарантированные минимальные величины», там же описаны продолжительность испытания и величина минимально допустимого напряжения на нагрузке.
Ваш метод испытания — током короткого замыкания элемента — просто приводит элемент в негодность. На всех фотографиях мультиметр включен на измерение тока, а не напряжения.
4. Прошу консультацию о «буферном режиме» литиевых АКБ
Здесь очень многое зависит от производителя батарей и следования его рекомендациям.
Для SAFT все описано в руководстве по применению.
В основном, для режима постоянного подзаряда ток заряда определяется минимальной температурой эксплуатации. Напряжение заряда определяется максимальной температурой эксплуатации. Например, для температурного диапазона от минус 20 до плюс 50 градусов применение аккумуляторов INT 176065 недопустимо, требуются аккумуляторы типа INT176065 XC или XTD. Максимальный ток заряда в этом температурном диапазоне для XC и XTD — С/5 (1А), напряжение для XC — 4,0 В/элемент, для XTD — 4,2 В/элемент. Поскольку допустимый зарядный ток и ток питания аппаратуры обычно не соответствуют, ставят диодную или транзисторную развязку цепей заряда и разряда
5. LSH 20 – это исключительный брэнд принадлежащий Saft или это типовое название элемента, который может выпускаться другими компаниями- производителями?
LSH 20 – это уникальный брэнд, принадлежащий Saft. Любое использование этого брэнда является незаконным. Предприятия приобретающие контрафактные элементы LSH 20 будут привлекаться к ответственности в судебном порядке.
Информационное письмо SAFT
Информационное письмо Бустер
Зарядка аккумулятора и проверка заряда на iPhone
Чтобы зарядить iPhone, выполните одно из следующих действий.
Подключите iPhone к розетке с помощью прилагаемого кабеля для зарядки и адаптера питания USB Apple (продается отдельно). См. раздел Адаптеры питания для iPhone.
Положите iPhone 8 или новее экраном вверх на зарядное устройство MagSafe, или двойное зарядное устройство MagSafe (подключенное к адаптеру питания Apple USB-C мощностью 20 Вт или другому совместимому адаптеру питания), или на зарядное устройство стандарта Qi. (Зарядные устройства MagSafe и MagSafe Duo, адаптеры питания и зарядные устройства стандарта Qi продаются отдельно.) См. разделы Зарядные устройства MagSafe для iPhone и Беспроводные зарядные устройства стандарта Qi для iPhone.
Примечание. Вы также можете использовать адаптеры питания и зарядные устройства стандарта Qi сторонних производителей, если такие адаптеры и зарядные устройства соответствуют требованиям местных законов, а также международным и региональным стандартам безопасности. Сведения о зарядке приведены в разделе Важная информация о безопасности для iPhone.
Подключение iPhone к компьютеру с помощью кабеля
Убедитесь, что компьютер включен. Аккумулятор iPhone может даже разряжаться, если iPhone подключен к выключенному компьютеру. Чтобы проверить, заряжается ли iPhone, посмотрите на значок на значке аккумулятора.
Если подключить iPhone к розетке или положить его на беспроводное зарядное устройство (в случае поддерживаемых моделей), может запуститься резервное копирование iCloud или беспроводная синхронизация с компьютером. См. разделы Резервное копирование iPhone и Синхронизация iPhone с компьютером.
Примечание. Не пытайтесь зарядить iPhone, подключая его к клавиатуре, если у нее нет разъема USB высокой мощности.
Значок в правом верхнем углу экрана показывает уровень заряда аккумулятора или состояние зарядки. Если во время синхронизации или использования iPhone также заряжать аккумулятор, то для зарядки может потребоваться больше времени.
Если заряд iPhone заканчивается, на устройстве может появиться изображение разряженной батарейки, оповещающее о том, что iPhone требуется зарядить на протяжении минимум 10 минут, прежде чем его можно будет использовать. Если начать зарядку при очень низком уровне заряда, экран iPhone может оставаться темным до 2 минут до появления изображения низкого уровня заряда аккумулятора. См. статью службы поддержки Apple Если устройство iPhone или iPod touch не заряжается.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Если Вы предполагаете, что в зарядный порт на iPhone могла попасть жидкость, не подключайте к нему кабель для зарядки. Важную информацию о контакте с жидкостями, а также о технике безопасности относительно использования аккумулятора и заряжания iPhone, см. в разделе Важная информация о безопасности для iPhone.
Надо разряжать до нуля? Мифы о батарее вашего смартфона
Принцип работы литий-ионных батарей основан на движении ионов лития между положительно и отрицательно заряженными электродами через электролит. Хотелось бы, чтобы этот процесс длился вечно, но все в этом мире подвержено старению, а в случае с аккумуляторами — деградации. Если человеческая жизнь измеряется годами и десятилетиями, то к оценке долголетия батарей больше подходит понятие количества циклов зарядки/разрядки. Как продлить жизнь аккумулятору своего смартфона и что такое «сладкая зона»? Объясняем.
У цикла зарядки/разрядки нет четко очерченных границ, глубина зарядки и разрядки может варьироваться, а число циклов может сокращаться или увеличиваться в зависимости от интенсивности использования и условий, в которых работает батарея. Поэтому ставить штамп годности на такие устройства — дело неблагодарное. Находчивый юзер всегда отыщет способ убить аккумулятор раньше срока.
С момента выпуска корпорацией Sony первой литий-ионной батареи прошло почти три десятилетия. И если процессоры за это время каждые два года по закону Мура наращивали свою мощность, удваивая число транзисторов, то аккумуляторы каждый год прирастали емкостью примерно на 8%. Благо стоимость их производства сокращалась примерно в такой же динамике. Сегодня литий-ионные батареи соответствуют большинству ожиданий рынка массовых устройств, пускай потребители и жалуются на низкую емкость и необходимость частой зарядки. Поверьте, это пока лучшее, что есть у нас для мобильной техники.
А вот советы о том, как с этим «лучшим» нужно обращаться.
Оставлять ли смартфон на зарядку на ночь?
Да. (Однако в долгосрочной перспективе эффект от долгих ночных зарядок может быть негативным.) Зарядившись за пару часов на 100%, батарея прекращает накапливать электричество, а затем контроллер питания дозировано подает энергию в аккумулятор, удерживая его заряд на уровне 100%. Если, конечно, это необходимо. Современные смартфоны сами по ночам неохотно выбираются в сеть, если их об этом правильно попросить. Так что спит не только хозяин, но и батарея. А за ее сохранностью следит контроллер питания, который поймет, что не стоит накачивать аккумулятор током, когда тот уже сыт.
Следует только помнить, что заряжающийся телефон лучше держать подальше от постели. Если ночью он окажется под подушкой, то перегрев не пойдет ему на пользу. Высокая температура может спровоцировать паразитные реакции, приводящие к деградации батареи. Да и вспомните эти страшилки из сети, когда хозяева посреди ночи просыпались из-за возгорания смартфона. Этому могут быть разные причины, так что даже если вы уверены в целостности своего аккумулятора, лучше перестраховаться.
Надо ли разряжать батарею до нуля и заряжать до 100%?
Не стоит. Большинство мобильных девайсов отключаются, когда уровень заряда достигает 3 вольт на ячейку. Или примерно 5% от оставшейся фактической емкости аккумулятора, пускай в системе это будет уже 0%. Производители выбирают этот порог для того, чтобы оставить заряд на обслуживание контроллеров, снизить нагрузку на батарею, а также на случай, если телефон не будет тут же подключен к з/у. Чтобы был запас на случай пассивной саморазрядки. Данный процесс может занять месяцы до тех пор, пока напряжение не снизится до 2,5 вольта на ячейку. После этого защитный контур разомкнется, и аккумулятор начнет выходить из строя.
В индустриальных устройствах этот порог остаточного заряда может быть выше, так как там стоит задача продлить срок службы инструмента. Их батареи могут работать в так называемой сладкой зоне (от 30 до 80% фактической емкости), так как это обеспечивает наиболее продолжительный срок службы. На потребительском рынке смартфонов такое не внедряют, ведь перед нами в первую очередь стоит вопрос комфорта. Стоит ли думать о «сладких зонах», если большинство людей меняют свои телефоны каждые 3—5 лет?
Советы разряжать телефон до нуля остались с тех пор, когда в массовом обиходе были никель-кадмиевые и никель-металлогидридные батареи. Они обладают так называемым эффектом памяти — потерей емкости в том случае, если аккумулятор не был разряжен полностью, а новый цикл зарядки уже стартовал. Литий-ионные батареи такого эффекта не испытывают, их можно подзаряжать в любой момент. Просто определитесь для себя со «сладкой зоной» и комфортом.
Почему литий-ионные батареи со временем все равно умирают?
Определить, сколько точно проживет батарея, довольно сложно. Но одно можно сказать точно — в конце концов она деградирует. Почему так происходит? Это связано с необратимым процессом миграции ионов лития, которые и отвечают за перенос электрического заряда между электродами.
Когда графит (анод) вступает во взаимодействие с литием и электролитом, на его поверхности появляется пленка из продуктов реакции, которую называют твердой электролитной интерфазой (solid electrolyte interphase, SEI). Состоящая из оксида и карбоната лития пленка со временем утолщается и образует барьер, который мешает ионам лития взаимодействовать с графитовым анодом и электролитом. К тому же в процессе разрядки этот литий, который пошел на создание барьера, не возвращается к катоду. А это значит, что аккумулятор постепенно теряет свою эффективность.
В свою очередь в области катода (из-за повышенного напряжения и температуры) во время зарядки происходит окисление электролита, что также негативно сказывается на батарее. Эти реакции называют паразитными, потому что они снижают емкость аккумулятора.
Ультрабыстрые зарядки вредят батарее?
Сверхбыстрые зарядки применяются только во время первой фазы заряда смартфона. Вам уже, наверное, все уши прожужжали этими 50% за 20 минут. Так вот, связано это с тем, что батареи — нелинейные устройства. Самое напряженное время для них наступает во второй половине цикла зарядки, когда прием ионов лития на электроде усложняется. Они словно дерутся за последние места на парковке у торгового центра. Во второй фазе ток заряда заметно снижается.
Эксперты напоминают, что производить быструю зарядку нужно при умеренной температуре, потому как на холоде химические реакции замедляются. В то же время перегрев при быстрой зарядке может спровоцировать приступ деградации батареи.
Современные смартфоны оборудованы контроллерами питания, которые оценивают состояние аккумулятора во время зарядки, а также снижают или останавливают ток зарядки, если батарея оказывается под чрезмерным напряжением.
Отключение Wi-Fi и Bluetooth продлевает жизнь батареи?
Второй по энергопотреблению в мобильных девайсах значится работа беспроводных интерфейсов. Особенно показательны в этом плане путешествия на поезде. Смартфон постоянно прыгает от одной базовой станции к другой, пытаясь поймать слабеющий сигнал сотовой сети.
Если в поезде есть Wi-Fi-точка, то лучше подключиться именно к ней. Таким образом можно будет сэкономить не только мобильный трафик, но и заряд батареи, так как приемнику сотовой сети не придется работать сверхурочно в постоянном поиске стабильного соединения.
Что касается Bluetooth-соединения, то тут есть нюансы. Параллельно с совершенствованием мобильных телефонов и увеличением емкости их батарей данная технология беспроводной связи становилась все менее энергозатратной. В 2009 году были приняты спецификации Bluetooth Low Energy, которые стали частью стандарта Bluetooth 4. BLE — это часть Bluetooth, нацеленная на соединение с устройствами, которые периодически обмениваются небольшим объемом данных. То есть для воспроизведения музыки в беспроводных наушниках смартфон задействует Bluetooth Classic, для соединения с фитнес-трекером — BLE. Так получается куда менее затратно по мощности. То есть ограничивание себя в беспроводных интерфейсах серьезно на автономности не скажется.
Если уж так важно продлить жизнь батареи на последних процентах, лучше отключить автоматическую регулировку яркости и выставить этот показатель на минимальный уровень. Экран — это самый главный потребитель энергии в смартфоне.
Батарею смартфона нельзя тушить водой?
Можно и нужно. Батарея не загорается спонтанно. По крайней мере, открытому пламени предшествуют перегрев, шипение или выпуклость в области аккумулятора. Что в таком случае советуют делать эксперты? Необходимо немедленно убрать от телефона легковоспламеняющиеся материалы, а еще лучше — аккуратно допинать его до негорючей поверхности. При этом простое отключение батареи от зарядки уже не остановит разрушительной реакции внутри устройства.
Но есть и хорошая новость. С небольшим литий-ионным пожаром можно справиться. В первую очередь с помощью пенного, углекислотного или порошкового огнетушителя. Но даже обычная вода поможет потушить загоревшийся смартфон, несмотря на расхожие сетевые мифы. Не забудьте только обесточить девайс.
Федеральное управление гражданской авиации США советует бортпроводникам в таких случаях использовать бутылки с водой или газировкой. В литий-ионном аккумуляторе содержится очень мало металлического лития, который может вступить в реакцию с водой, выделить горючий водород и тем самым подлить масла в огонь.
Во время горения из батареи выделяется в основном углекислый газ (CO2), немного фтороводорода, оксифторид фосфора и другие не самые полезные для вдыхания вещества. Так что при наличии дыма и газов следует проветрить помещение. При правильном использовании сбои литий-ионных аккумуляторов происходят редко.
Читайте также:
Библиотека Onliner: лучшие материалы и циклы статей
Наш канал в Telegram. Присоединяйтесь!
Быстрая связь с редакцией: читайте паблик-чат Onliner и пишите нам в Viber!
Перепечатка текста и фотографий Onliner без разрешения редакции запрещена. [email protected]
Правильный уход продлевает срок службы литий-ионных аккумуляторов
Литий-ионные и литий-ионно-полимерные аккумуляторы широко распространены, и причина этого вполне обоснована. По сравнению с другими перезаряжаемыми батареями литий-ионные батареи имеют более высокую плотность энергии, более высокое напряжение элементов, низкий саморазряд и очень хороший срок службы, а также экологически безопасны, а также просты в зарядке и обслуживании. Кроме того, из-за их относительно высокого напряжения (от 2,9 В до 4,2 В) многие портативные устройства могут работать от одной ячейки, что упрощает общую конструкцию продукта.
В зависимости от приложения могут возникать споры о том, какая характеристика батареи является наиболее важной. Слишком много внимания было уделено увеличению емкости литий-ионных аккумуляторов, чтобы обеспечить максимальную продолжительность работы продукта при минимальных физических размерах. Бывают случаи, когда более длительный срок службы аккумулятора, увеличенное количество циклов зарядки или более безопасный аккумулятор важнее, чем емкость аккумулятора.
Прежде чем рассматривать роль зарядного устройства в продлении срока службы батареи, давайте рассмотрим характеристики литий-ионной батареи.Литий — один из самых легких металлов, один из самых реактивных и обладающий самым высоким электрохимическим потенциалом, что делает его идеальным материалом для батареи. Литий-ионная батарея не содержит лития в металлическом состоянии, но вместо этого использует ионы лития, которые перемещаются между катодом и анодом батареи во время заряда и разряда соответственно.
Несмотря на то, что существует много различных типов литий-ионных аккумуляторов, наиболее популярные химические продукты, производимые в настоящее время, можно сузить до трех, и все они связаны с материалами их катодов.Литий-кобальтовая химия стала более популярной в ноутбуках, фотоаппаратах и сотовых телефонах, главным образом из-за ее большей емкости заряда. Другой химический состав зависит от потребности в высоких токах разряда или повышенной безопасности, или от того, где стоимость является движущим фактором. Кроме того, в разработке находятся новые гибридные литий-ионные батареи, основанные на комбинации катодных материалов, сочетающих лучшие свойства каждого химического состава.
В отличие от аккумуляторов другого химического состава, технология литий-ионных аккумуляторов еще не развита. Продолжаются исследования новых типов батарей, которые имеют еще более высокую емкость, более длительный срок службы и улучшенные характеристики, чем современные батареи.Таблица выделяет некоторые важные характеристики каждого типа батарей.
Литий-ионные полимерные батареи
Обладая характеристиками, аналогичными стандартному литий-ионному аккумулятору, вы можете заряжать и разряжать литий-ионный полимерный аккумулятор аналогичным образом. Основное различие между ними заключается в том, что твердый ионопроводящий полимер заменяет жидкий электролит, используемый в стандартной литий-ионной батарее, хотя большинство полимерных батарей также содержат электролитную пасту для снижения внутреннего сопротивления элемента.Отсутствие жидкого электролита позволяет помещать полимерную батарею в мешочек из фольги, а не в тяжелый металлический корпус, необходимый для стандартных литий-ионных батарей. Литий-ионные полимерные батареи набирают популярность из-за их рентабельной производственной гибкости, которая позволяет изготавливать их во многих различных формах, включая очень тонкие.
Все аккумуляторные батареи изнашиваются, и литий-ионные элементы не являются исключением. Производители аккумуляторов обычно считают, что срок службы аккумулятора заканчивается, когда емкость аккумулятора падает до 80% от номинальной.Тем не менее, батареи по-прежнему могут обеспечивать полезную мощность при зарядке ниже 80%, хотя и сокращают время работы.
Число циклов зарядки / разрядки обычно используется при оценке срока службы батареи, но срок службы и срок службы батареи (или срок службы) могут быть разными. Зарядка и разрядка в конечном итоге уменьшат активный материал батареи и вызовет другие химические изменения, что приведет к увеличению внутреннего сопротивления и необратимой потере емкости. Но необратимая потеря емкости происходит даже тогда, когда аккумулятор не используется.Постоянная потеря емкости является наибольшей при повышенных температурах, когда напряжение батареи поддерживается на уровне 4,2 В (полностью заряжена).
Для максимального срока хранения батареи следует хранить с зарядом 40% (3,6 В) при 40 ° F (в холодильнике). Возможно, одно из худших мест для литий-ионного аккумулятора — это портативный компьютер, который ежедневно используется на настольном компьютере с подключенным зарядным устройством. Ноутбуки обычно нагреваются или даже нагреваются, что приводит к повышению температуры аккумулятора, а зарядное устройство поддерживает заряд аккумулятора почти на 100%.Оба эти условия сокращают срок службы батареи, который может составлять от шести месяцев до года. Если возможно, пользователя следует проинструктировать о необходимости вынуть аккумулятор и использовать адаптер переменного тока для питания ноутбука, когда он используется в качестве настольного компьютера. Аккумулятор ноутбука, за которым правильно ухаживают, может прослужить от двух до четырех лет и более.
Существует два типа потери емкости аккумулятора: восстанавливаемая и безвозвратная потеря. После полной зарядки литий-ионный аккумулятор обычно теряет около 5% емкости в течение первых 24 часов, затем примерно 3% в месяц из-за саморазряда и еще 3% в месяц, если аккумуляторная батарея имеет схему защиты. .Эти потери на саморазряд возникают, когда температура батареи остается около 20 ° C, но значительно увеличиваются с повышением температуры, а также по мере старения батареи. Эту потерю емкости можно восстановить, перезарядив аккумулятор.
Постоянная потеря емкости, как следует из названия, относится к постоянной потере, которая не может быть восстановлена путем зарядки. Постоянная потеря емкости в основном связана с количеством полных циклов зарядки / разрядки, напряжением и температурой аккумулятора. Чем дольше батарея остается на уровне 4.2 В или уровень заряда 100% (или 3,6 В для литий-ионного фосфата), тем быстрее происходит потеря емкости. Это верно независимо от того, заряжается ли аккумулятор или только что он находится в полностью заряженном состоянии с напряжением около 4,2 В. Постоянное поддержание литий-ионного аккумулятора в полностью заряженном состоянии сокращает срок его службы. Химические изменения, сокращающие срок службы батареи, начинаются в момент ее изготовления, и эти изменения ускоряются за счет высокого напряжения подзарядки и высокой температуры. Необратимая потеря емкости неизбежна, но ее можно свести к минимуму, соблюдая надлежащие методы работы с аккумулятором при зарядке, разрядке или просто хранении аккумулятора.Использование циклов частичной разрядки может значительно увеличить срок службы, а зарядка до уровня менее 100% может еще больше увеличить срок службы батареи.
Буква «C» — термин, обозначающий батарею, используемый для обозначения заявленной производителем емкости разряда батареи, измеряемой в миллиампер-часах. Например, батарея с номиналом 2000 мАч может обеспечивать нагрузку 2000 мА в течение одного часа, прежде чем напряжение элемента упадет до напряжения нулевой емкости. В том же примере зарядка аккумулятора со скоростью C / 2 будет означать зарядку с током 1000 мА (1 А).C важен для зарядных устройств, поскольку он определяет требуемый ток заряда и время, необходимое для полной зарядки аккумулятора. При обсуждении методов завершения минимального зарядного тока, батарея емкостью 2000 мАч, использующая терминатор C / 10, завершит цикл заряда, когда ток заряда упадет ниже 200 мА.
Увеличение срока службы батареи
Обычно сочетание нескольких факторов увеличивает или уменьшает срок службы батареи. Для увеличения срока службы
- Использовать циклы частичного разряда
Использование только 20% или 30% емкости аккумулятора перед подзарядкой значительно продлит срок службы.Как правило, от 5 до 10 циклов неглубокой разрядки равны одному полному циклу разрядки. Хотя количество циклов частичной разрядки может исчисляться тысячами, поддержание полностью заряженной батареи также сокращает срок ее службы. По возможности следует избегать полных циклов разряда (до 2,5 В или 3 В, в зависимости от химического состава).
- Избегайте зарядки до 100% емкости
Для этого можно выбрать более низкое напряжение холостого хода. Уменьшение напряжения холостого хода увеличит срок службы и срок службы за счет уменьшения емкости батареи.Падение плавающего напряжения с 100 мВ до 300 мВ может увеличить срок службы от двух до пяти и более раз. Литий-ионные химические соединения кобальта более чувствительны к более высокому плавающему напряжению, чем другие химические соединения. Литий-ионные фосфатные элементы обычно имеют более низкое напряжение холостого хода, чем более распространенные литий-ионные аккумуляторы.
- Выберите правильный метод прекращения зарядки
Выбор зарядного устройства с минимальным током зарядки (C / 10 или C / x) также может продлить срок службы батареи, не заряжая до 100% емкости.Например, завершение цикла зарядки при падении тока до C / 5 аналогично уменьшению напряжения холостого хода до 4,1 В. В обоих случаях аккумулятор заряжается только примерно до 85% емкости, что является важным фактором срока службы аккумулятора. .
- Ограничить температуру аккумулятора
Ограничение крайних значений температуры батареи продлевает срок ее службы, особенно запрет зарядки при температуре ниже 0 ° C. При зарядке ниже 0 ° C на аноде батареи появляется металлическое покрытие, которое может перерасти во внутреннее короткое замыкание, выделяя тепло и делая батарею нестабильной и небезопасной.Многие зарядные устройства имеют приспособления для измерения температуры батареи, чтобы гарантировать, что зарядка не происходит при экстремальных температурах.
- Избегайте высоких токов заряда и разряда
Высокие токи заряда и разряда сокращают срок службы. Некоторые химические соединения больше подходят для более высоких токов, например, литий-ионный марганец и литий-ионный фосфат. Высокие токи создают чрезмерную нагрузку на аккумулятор.
- Избегайте очень глубоких разрядов (ниже 2 В или 2.5 В)
Очень глубокая разрядка быстро и необратимо повредит литий-ионный аккумулятор. Внутреннее металлическое покрытие может вызвать короткое замыкание, сделав аккумулятор непригодным для использования и небезопасным. Большинство литий-ионных аккумуляторов имеют схему защиты в своих аккумуляторных блоках, которая размыкает соединение с аккумулятором, если напряжение аккумулятора меньше 2,5 В или превышает 4,3 В, или если ток аккумулятора превышает предопределенный пороговый уровень при зарядке или разрядке.
Способы зарядки
Рекомендуемый способ зарядки литий-ионного аккумулятора — подавать на аккумулятор постоянный ток с ограничением по напряжению ± 1% до тех пор, пока он не станет полностью заряжен, а затем остановиться.Методы, используемые для определения того, когда аккумулятор полностью заряжен, включают измерение общего времени заряда, мониторинг тока заряда или их комбинацию.
В первом методе применяется постоянный ток с ограничением по напряжению в диапазоне от C / 2 до 1C в течение 2,5–3 часов, таким образом, батарея заряжается до 100%. Вы также можете использовать более низкий ток заряда, но это потребует больше времени. Второй метод аналогичен, но требует контроля зарядного тока. По мере зарядки аккумулятора напряжение повышается, как и в первом способе.Когда он достигает запрограммированного предела напряжения, который также называется плавающим напряжением, ток заряда начинает падать. Когда он впервые начинает падать, аккумулятор заряжен примерно на 50-60%. Плавающее напряжение продолжает подаваться до тех пор, пока ток заряда не упадет до достаточно низкого уровня (от C / 10 до C / 20), после чего батарея заряжена приблизительно от 92% до 99%, и цикл зарядки завершится. В настоящее время не существует безопасного метода быстрой зарядки (менее одного часа) стандартной литий-ионной батареи до 100% емкости.
Не рекомендуется подавать постоянное напряжение на аккумулятор после того, как он полностью заряжен, так как это ускорит необратимую потерю емкости и может вызвать внутреннее литиевое покрытие. Это покрытие может перерасти во внутреннее короткое замыкание, что приведет к перегреву и сделает аккумулятор термически нестабильным. Требуемый срок — месяцы.
В некоторых зарядных устройствах для литий-ионных аккумуляторов используется термистор для контроля температуры аккумулятора. Основное назначение такого монитора — предотвратить зарядку, если температура батареи выходит за пределы рекомендуемого диапазона от 0 ° C до 40 ° C.В отличие от никель-кадмиевых или никель-металлгидридных аккумуляторов, температура литий-ионных элементов при зарядке повышается незначительно. На рис. 1 показан типичный профиль заряда литий-ионных аккумуляторов в зависимости от времени зарядки, напряжения и емкости аккумулятора.
Основным определяющим фактором для плавающего напряжения является электрохимический потенциал активных материалов, используемых в катоде батареи, который для лития составляет приблизительно 4 В. Добавление других соединений будет повышать или понижать это напряжение. Второй фактор — это компромисс между емкостью элемента, сроком службы, сроком службы батареи и безопасностью.Кривые на рис. (рис. 2) показывают взаимосвязь между емкостью элемента и сроком службы.
Большинство производителей литий-ионных аккумуляторов установили напряжение холостого хода 4,2 В как лучший баланс между емкостью и сроком службы. Используя 4,2 В в качестве предела постоянного напряжения (плавающее напряжение), аккумулятор обычно может обеспечить около 500 циклов зарядки / разрядки, прежде чем емкость аккумулятора упадет до 80%. Один цикл зарядки состоит из полной зарядки до полной разрядки. Несколько неглубоких разрядов составляют один полный цикл зарядки.
Хотя зарядка до емкости менее 100% с использованием либо пониженного напряжения холостого хода, либо прекращения минимального зарядного тока приведет к первоначальному уменьшению емкости батареи, поскольку количество циклов увеличивается свыше 500, емкость батареи при более низком плавающем напряжении может превышать более высокое плавающее напряжение. Рис. 3 показывает, как рекомендованное напряжение холостого хода сравнивается с уменьшенным напряжением холостого хода в отношении емкости и количества циклов зарядки.
Из-за различий в химическом составе литий-ионных аккумуляторов и других условий, которые могут повлиять на срок их службы, приведенные здесь кривые являются только оценками количества циклов зарядки и уровней емкости аккумулятора.Даже одинаковый химический состав аккумуляторов от разных производителей может дать совершенно разные результаты из-за незначительных различий в материалах аккумуляторов и методах изготовления.
Производители аккумуляторов указывают метод заряда и поддерживающее напряжение, которое конечный пользователь должен использовать, чтобы соответствовать техническим характеристикам аккумуляторов в отношении емкости, срока службы и безопасности. Зарядка выше рекомендованного напряжения холостого хода не рекомендуется. Многие батареи включают в себя схему защиты батарейного блока, которая временно размыкает соединение с батареей при превышении максимального напряжения батареи.После открытия, подключение аккумуляторной батареи к зарядному устройству обычно приводит к сбросу защиты батареи. На аккумуляторных блоках часто указывается напряжение, напечатанное на аккумуляторе, например 3,6 В для одноэлементной батареи. Это напряжение не является постоянным напряжением, а скорее средним напряжением батареи, когда батарея разряжается.
Выбор зарядного устройства
Хотя зарядное устройство не контролирует глубину разряда батареи, ток разряда и температуру батареи, которые влияют на срок службы батареи, многие зарядные устройства имеют функции, которые могут увеличить срок службы батареи.
Роль зарядного устройства в продлении срока службы аккумулятора в основном определяется подзарядным напряжением зарядного устройства и методом завершения заряда. Многие литий-ионные зарядные устройства имеют фиксированное напряжение холостого хода ± 1% (или ниже) 4,2 В, но есть некоторые предложения в 4,1 В и 4 В, а также регулируемые напряжения холостого хода. Использование зарядных устройств для аккумуляторов с пониженным постоянным напряжением может продлить срок службы аккумулятора при зарядке литий-ионного аккумулятора 4,2 В.
Зарядные устройства, которые не предлагают варианты с более низким плавающим напряжением, также способны продлить срок службы батареи.Зарядные устройства, которые обеспечивают методы завершения минимального зарядного тока (C / 10 или C / x), могут продлить срок службы батареи, выбрав правильный уровень зарядного тока, при котором следует завершить цикл зарядки.
Уровень согласованияA C / 10 повысит емкость аккумулятора только примерно до 92%, но это приведет к увеличению срока службы. Уровень согласования C / 5 может удвоить срок службы, хотя емкость заряда батареи еще больше упадет примерно до 85%. Некоторые ИС зарядного устройства обеспечивают режим прекращения заряда C / 10 (порог тока 10%) или C / x (регулируемый порог тока).
Время работы от батареи
С современной технологией аккумуляторов и без увеличения размера аккумулятора вы не сможете увеличить время работы и время автономной работы. Для максимального времени работы зарядное устройство должно заряжать аккумулятор до 100% емкости. Это приближает напряжение батареи к рекомендованному производителем напряжению холостого хода, которое обычно составляет 4,2 В ± 1%. К сожалению, зарядка и поддержание уровня заряда батареи вблизи этих уровней сокращает срок ее службы. Одно из решений — выбрать более низкое напряжение холостого хода, которое не позволяет батарее достигать 100% заряда, хотя для этого потребуется батарея большей емкости, чтобы обеспечить такое же время работы.Конечно, во многих портативных устройствах аккумулятор большего размера может не подходить.
Кроме того, использование метода ограничения минимального зарядного тока C / 10 или C / x может иметь такое же влияние на срок службы батареи, как и использование более низкого напряжения холостого хода. Уменьшение напряжения холостого хода на 100 мВ снизит емкость примерно на 15%, но может удвоить срок службы. В то же время завершение цикла зарядки, когда ток заряда упал до 20% (C / 5), также снижает емкость на 15% и обеспечивает такое же удвоение срока службы.
Как и ожидалось, во время разряда напряжение аккумулятора будет медленно падать. Профиль напряжения разряда в зависимости от времени зависит от ряда факторов, включая ток разряда, температуру батареи, возраст батареи и тип анодного материала, используемого в батарее. В настоящее время в большинстве литий-ионных аккумуляторов используется кокс на нефтяной основе или графит. Профили напряжения для каждого из них показаны на Рис. 4 . Более широко используемый графитовый материал обеспечивает более плоское напряжение разряда между 20% и 80% емкости, затем быстро падает ближе к концу, тогда как на коксовом аноде наклон напряжения более крутой и ниже 2.Напряжение отсечки 5 В. Приблизительную оставшуюся емкость батареи легче определить с помощью коксового материала, просто измерив напряжение батареи.
Для увеличения емкости литий-ионные элементы часто подключаются параллельно. Никаких особых требований не требуется, кроме батарей должны быть одного химического состава, производителя и размера. Последовательно соединенные элементы требуют большей осторожности, потому что схемы согласования емкости и балансировки ячеек часто требуются, чтобы гарантировать, что каждая ячейка достигает одинакового плавающего напряжения и одинакового уровня заряда.
Последовательное соединение двух ячеек (имеющих индивидуальную схему защиты блока) не рекомендуется, поскольку несоответствие емкости может привести к тому, что одна батарея достигнет предела перенапряжения, что приведет к разрыву соединения батареи. Многоэлементные аккумуляторные блоки следует приобретать у производителя аккумуляторов в сборе с соответствующей схемой защиты.
Пять советов по продлению срока службы литий-ионной батареи
В прессе много говорится о том, как сэкономить заряд батареи, но не так много о том, как позаботиться о батареях.Вот несколько советов, которые помогут продлить срок службы батареи.
В современном мобильном мире время автономной работы дорого стоит. Если не верите, сходите в аэропорт и понаблюдайте за дорожными воинами. Когда двое одновременно находят единственную доступную розетку, это может стать совершенно неприятным.
Не нужно много времени, чтобы узнать, что помогает сохранить текущий заряд аккумулятора. Неизвестно, как ухаживать за самой батареей.Это не менее важно. Это позволит батарее работать эффективно. Вот несколько способов сохранить работоспособность литий-ионных аккумуляторов.
1: Храните батареи при комнатной температуре
Это означает от 20 до 25 градусов Цельсия. Худшее, что может случиться с литий-ионным аккумулятором, — это полностью зарядиться и подвергнуться воздействию повышенных температур. Так что не оставляйте и не заряжайте аккумулятор мобильного устройства в машине, если на улице жарко. Когда речь идет о сокращении срока службы литий-ионных аккумуляторов, тепло является самым важным фактором.
2: подумайте о приобретении литий-ионного аккумулятора большой емкости, а не о запасном
Батареи со временем изнашиваются вне зависимости от того, используются они или нет. Таким образом, запасной аккумулятор не прослужит дольше используемого. При покупке батарей важно помнить о характеристиках старения. Обязательно запрашивайте те, у которых самая последняя дата изготовления.
3: разрешить частичные разряды и избегать полных (обычно)
В отличие от никель-кадмиевых аккумуляторов литий-ионные аккумуляторы не имеют памяти заряда.Это означает, что циклы глубокой разрядки не требуются. На самом деле, для аккумулятора лучше использовать циклы частичного разряда.
Есть одно исключение. Эксперты по аккумуляторным батареям предполагают, что после 30 зарядок вы должны позволить литий-ионным аккумуляторам почти полностью разрядиться. Непрерывные частичные разряды создают состояние, называемое цифровой памятью, снижая точность измерителя мощности устройства. Так что дайте аккумулятору разрядиться до точки отключения, а затем подзарядите. Измеритель мощности будет откалиброван.
4: Избегайте полной разрядки литий-ионных батарей
Если литий-ионный аккумулятор разряжается ниже 2,5 В на элемент, цепь безопасности, встроенная в аккумулятор, размыкается, и аккумулятор выглядит разряженным. Оригинальное зарядное устройство бесполезно. Только анализаторы аккумуляторов с функцией повышения имеют шанс подзарядить аккумулятор.
Также из соображений безопасности не заряжайте глубоко разряженные литий-ионные батареи, если они хранились в таком состоянии в течение нескольких месяцев.
5: Для длительного хранения разрядите литий-ионный аккумулятор примерно до 40 процентов и храните его в прохладном месте.
У меня всегда был запасной аккумулятор для ноутбука, но он никогда не продержался бы так же долго, как оригинальный аккумулятор. Теперь я знаю, что это потому, что я хранил аккумулятор полностью заряженным. Это означает, что окисление литий-иона идет с максимальной скоростью. Рекомендуется хранить литий-ионные батареи при 40-процентной разряде в холодильнике (не в морозильной камере)
Заключительные мысли
Литий-ионные батареи— это огромное улучшение по сравнению с батареями предыдущих типов.Получение 500 циклов зарядки / разрядки от литий-ионного аккумулятора не является чем-то необычным. Просто следуйте приведенным выше рекомендациям.
Как сохранить заряд аккумулятора телефона
Телефон в твоем кармане — современное чудо. То же самое с ноутбуком на столе, планшетом в рюкзаке, может быть, даже с часами на запястье. И независимо от того, на что каждый из них способен, у всех них есть один краеугольный компонент, за который следует благодарить, тот, о котором вы, вероятно, должны знать, как заботиться: батарея.
Первый шаг к определению уровня заряда батареи вашего устройства — это сузить диапазон. Первый тип, о котором вы можете подумать (и тот, с которым вы, вероятно, выросли) — это никель-металлогидридные или NiMH батареи. Как правило, это те, которые выглядят как обычные одноразовые батареи, за исключением того, что вы можете подключить их к настенному зарядному устройству, чтобы получить дополнительный заряд, когда ваш пульт от телевизора умирает.
Батареи в ваших современных гаджетах — от iPhone и ноутбуков до наушников Bluetooth и планшетов — совсем другое дело.Это литий-ионные (также известные как литий-ионные) батареи, и они имеют довольно значительные преимущества перед никель-металлогидридными и другими перезаряжаемыми батареями, которые были раньше. Литий-ионные батареи также полностью отличаются от обычных литиевых батарей, которые нельзя перезаряжать.
Та старая пила о том, что всегда нужно заряжать аккумулятор полностью и использовать его, пока он не разрядится? Эффект памяти, как его еще называют, влияет на NiMH аккумуляторы, но не относится к вашему телефону. На самом деле, когда вы это делаете, вы ненавидите аккумулятор телефона.Точно так же литий-ионные батареи не нуждаются в «калибровке» с полной зарядкой и полной разрядкой, когда они новые.
Литий-ионные аккумуляторымогут вместить большую мощность в небольшие размеры, и они не теряют слишком много энергии из-за утечки, когда они не используются. Комбинация этих факторов делает их отличными для ваших портативных гаджетов.
Как работает литий-ионный аккумулятор?
Все батареи работают с двумя электродами — анодом и катодом — между которыми находится связка материала, называемого электролитом.Когда вы подключаете батарею к замкнутой цепи, на аноде начинается химическая реакция, и там начинают накапливаться электроны. Эти электроны хотят добраться до катода, где меньше людей, но электролит между этими двумя частями не дает электронам пройти туда короткий путь. Единственный выход — это цепь, в которую втиснута батарея, и эти электроны питают ваше устройство в процессе. Между тем, положительно заряженные ионы лития, которые оставляют электроны, проходят через электролит и встречаются с электронами на катодной стороне.
Как только все электроны совершат путешествие, ваша батарея разряжена. Кроме! Если вы используете перезаряжаемый аккумулятор, например литий-ионный, вы можете полностью изменить процесс. Если вы сбрасываете энергию в цепь с помощью зарядного устройства, вы можете заставить реакцию пойти в другом направлении и снова заставить эту сторону электронов на аноде снова скопиться. Как только ваша батарея будет перезаряжена, она будет оставаться такой до тех пор, пока не появится что-то для питания снова, хотя все батареи со временем теряют заряд.
Емкость батареи — то, как долго она может питать ваши вещи — зависит от количества ионов лития, которые могут застрять в крошечных пористых кратерах анода или катода.Со временем при повторной зарядке анод и катод разрушаются и не могут вместить столько ионов, сколько раньше. При этом аккумулятор перестает держать заряд так же хорошо, как когда-то.
Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.
Как заряжается литий-ионный аккумулятор?
Легко представить себе зарядку аккумулятора, как будто вы наполняете ванну «энергией».«Просто подсоедините шланг, пока он не наполнится! Снаружи все работает именно так, но внутри все немного тоньше.
Литий-ионный аккумулятор обычно заряжается в два этапа. Сначала идет процесс, называемый зарядкой постоянным током. Это действительно очень простая часть. Зарядное устройство для вашего телефона или планшета будет подавать постоянный электрический ток на аккумулятор, чтобы вернуть все эти электроны обратно на анод. На этом этапе зарядное устройство просто определяет, сколько энергии выходит из пожарного шланга, и начинает распыление.Чем выше этот постоянный ток, тем быстрее может заряжаться аккумулятор. Высоковольтные устройства быстрой зарядки, такие как те, которые начинают поставляться с большим количеством новых телефонов, используют преимущества этого первого этапа, чтобы как можно быстрее втиснуть заряд (за счет небольшой дополнительной нагрузки на аккумулятор) .
Когда аккумулятор заряжен на 70 процентов, процедура меняется и переключается на зарядку с постоянным напряжением. Во время этого второго этапа зарядное устройство следит за тем, чтобы напряжение, то есть разница в токе между батареей и зарядным устройством, оставалось неизменным, вместо того, чтобы поддерживать постоянным ток.Фактически это означает, что по мере того, как батарея приближается к полной, ток, который зарядное устройство посылает в нее, уменьшается. По мере того, как аккумулятор полностью заряжается, скорость его зарядки снижается. Как только вы достигнете 100 процентов, заряд просто начнет поступать, ровно настолько, чтобы учесть крошечный, крошечный заряд, который ваша батарея естественным образом теряет с течением времени.
Так что насчет перезарядки? Вам нужно об этом беспокоиться? Нет. Я поговорил с Эндрю Голдбергом, техническим писателем iFixit, и он объяснил, почему.
Зарядное устройство Lightning для iPhoneВсе современные литий-ионные аккумуляторные устройства имеют своего рода ИС управления питанием, предназначенную для предотвращения перезарядки аккумулятора. Они будут поддерживать аккумулятор вашего телефона полностью заряженным и готовым к работе в течение всей ночи с минимальной подзарядкой.
Петри Остхёйзен / EyeEmGetty Images
Тысяча способов умереть
Независимо от того, сколько раз вы возвращали его к жизни, ваша батарея когда-нибудь умрет или, по крайней мере, превратится в тень своего прежнего состояния.Это неизбежно. Большинство литий-ионных аккумуляторов имеют номинальный срок службы от 500 до 1500 циклов зарядки.
Один цикл — это всего лишь один цикл разряда, но сколько энергии вы разряжаете за один раз — показатель, называемый глубиной разряда (DoD) — имеет большое значение. Литий-ионы действительно ненавидят глубокую разрядку. Согласно Battery University, ошеломляюще исчерпывающему ресурсу по этой теме, литий-ионный аккумулятор, который проходит через 100% DoD (пользователь полностью доводит его до нуля перед подзарядкой), может снизиться до 70% от своей исходной емкости за 300-500 лет. циклы.При DoD 25 процентов, когда пользователь подключает его, как только остается 75 процентов, та же самая батарея может быть заряжена до 2500 раз, прежде чем она начнет серьезно деградировать.
Что гораздо опаснее для здоровья аккумулятора, так это тепло. Литий-ионные батареи ненавидят тепло. Литий-ионный аккумулятор, который подвергался воздействию температур около 100 градусов по Фаренгейту в течение года, потеряет около 40 процентов своей общей емкости. При 75 градусах он потеряет всего около 20 процентов.
Зарядка не является проблемой. Вопреки тому, что вы могли подумать (или вам сказали), оставлять телефон или ноутбук постоянно включенным в розетку — неплохо для его аккумулятора. Это потому, что ваши гаджеты, батареи в них и зарядные устройства, к которым вы их подключаете, на самом деле довольно умны в том, как они работают. Мелкий заряд — то, что получает ваша батарея, когда она подключена и полностью заряжена, — гораздо менее вредно для здоровья батареи, чем большая разрядка.
, оставляя телефон или ноутбук все время подключенным к розетке, неплохо для его аккумулятора
Между тем существует опасность, о которой вы можете не знать, — это полная разрядка.Когда аккумулятор перестает питать ваш телефон, это не значит, что он действительно разряжен. Это не! Литий-ионные батареи разряжаются только большую часть времени, главным образом потому, что при полной разрядке они могут стать очень нестабильными. Если батарея приближается к этой опасной зоне, схема защиты в батарее сработает и уничтожит батарею навсегда и по-настоящему, функционально разрушив батарею, прежде чем она сможет разрядиться до уровня, при котором существует опасность взрыва.
Как мне ухаживать за моей драгоценной литий-ионной батареей?
1.Аккумулятор 300mAh для Nokia Lumia 620TechStage
Теперь, когда вы знаете основы небольшого количества энергии, которое поддерживает работу вашего телефона, вот несколько простых практических советов, которые помогут сохранить его работоспособность, не сводя себя с ума.
1. Да, вы можете оставить телефон включенным на ночь.
Это не конец света, если вы не отключите телефон от электросети, как только он зарядится. Это зарядное устройство умнее, чем вы думаете. Оставить телефон на зарядном устройстве на всю ночь (или весь день) намного лучше для аккумулятора, чем разрядить его и зарядить.
2. По возможности немного подзаряжайте.
Литий-ионные батареиплохо реагируют на полную зарядку, а затем на полную разрядку. Они гораздо лучше переносят небольшие заряды здесь и там.
3. Да, вы можете постоянно оставлять ноутбук подключенным к сети.
Не беспокойтесь о перезарядке аккумуляторов в ваших гаджетах, и особенно о перезарядке ноутбука. То, что мы только что сказали о телефонах, применимо и здесь.И вдобавок ко всему, многие ноутбуки (на самом деле большинство) достаточно умны, чтобы полностью исключить аккумулятор из уравнения зарядки после его полной зарядки. Батарея просто терпеливо сидит там, пока она вам не понадобится, или пока ей не понадобится еще один небольшой разряд, чтобы зарядить ее.
MacBook Air зарядкаТрэвис Айзекс
4. Но, может быть, вытащите аккумулятор ноутбука, пока он находится в зарядном устройстве, если сможете.
Самая большая опасность для аккумулятора вашего ноутбука — а также аккумулятора телефона и планшета — не перезаряд, а нагрев.Имея это в виду, было бы разумно вытащить аккумулятор ноутбука, когда вы подключены к стене, если можете. Как объясняет Эндрю из iFixit:
Если вы используете свой ноутбук в качестве настольного компьютера и выделяете много тепла, определенно стоит вынуть съемный аккумулятор, чтобы предотвратить его перегрев и износ. Я видел заметное уменьшение емкости аккумулятора в моем ноутбуке за последний год, что я приписываю фотошопам на моем столе.
Загвоздка в том, что, если вы используете компьютер без батареи, вы рискуете завершить работу в случае отключения электроэнергии или неуклюжести с адаптером питания.Взвесьте свои приоритеты.
Если вы не можете или не хотите извлекать аккумулятор из ноутбука, по крайней мере, убедитесь, что у вас хороший воздушный поток. Не закрывайте вентиляционные отверстия. Может даже вентилятор с подставкой подобрать.
5. Держите батареи в прохладном месте.
Говоря о температуре, не оставляйте телефон на весь день в горячей машине. Или поместите его на игровой компьютер. Или использовать в сауне. По возможности старайтесь избегать беспроводной зарядки, потому что тепло, выделяемое этими зарядными устройствами, также сжигает вашу батарею.Также остерегайтесь устройств быстрой зарядки. Хотя ваш телефон и зарядное устройство, как правило, достаточно умны, чтобы свести к минимуму ущерб от высоковольтных зарядных устройств, большая мощность сверхбыстрая энергия может привести к дополнительному нагреву. А если вам нужно какое-то время хранить гаджет или его аккумулятор, делайте это в сухом прохладном месте.
6. Храните аккумуляторы немного заряженными.
Если вы храните батареи, вы сначала дадите им половину заряда. Они будут медленно терять свой заряд с течением времени, и если он упадет в зону истинного нуля, ваша батарея автоматически отключит свою цепь безопасности и по-настоящему убьет себя, прежде чем она станет нестабильной.
7. Может быть, замените, если сможете.
Если вы на грани безумия относительно времени автономной работы, подумайте о выборе гаджетов со съемными батареями, когда это возможно. Во-первых, нет более быстрого способа «зарядить» гаджет, чем заменить полностью заряженный аккумулятор. И если вы не можете избежать этих плохих методов работы с батареями, по крайней мере, вы можете начать все сначала, купив новую батарею.
Как отмечает Эндрю из iFixit:
Для устройств с недоступной батареей, по которой срок полезного использования устройства заканчивается.Для чего-то, что длится около 500 циклов зарядки и заряжается каждый день, вы ожидаете менее 2 лет, прежде чем вы начнете видеть заметное сокращение срока службы батареи.
8. Не позволяйте батарее управлять вашей жизнью.
Мартин Абегглен
Если вы будете следовать самым основным практическим правилам — не переходите от полного к пустому, если вы можете этого избежать и минимизировать воздействие тепла, насколько это возможно, — все будет в порядке.Легко зациклиться на уходе за батареями, чтобы предрассудки о зарядке превратились в навязчивый ритуал. Но запомните две вещи:
1. Ваши гаджеты и аккумуляторы предназначены для того, чтобы вы не испортили их. Литий-ионные батареи сегодня лучше, умнее и устойчивее, чем никель-металлогидриды прошлых лет.
2. Ваши батареи скоро разрядятся. Никакая навязчивая забота не избавит вас от необходимости иметь дело с менее производительной батареей через несколько лет.
Мы все неизбежно обречены на раздражающий финал, который наступает, когда батарея разряжается, и вы либо привязаны к зарядному устройству, либо покупаете новую батарею, либо покупаете новый гаджет. Мы все были там раньше, и мы будем там снова. Пока вы следуете самым элементарным рекомендациям, вы можете максимально увеличить расстояние от одного до другого.
Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.
Как правильно заряжать устройства
Эта история обновлена. Первоначально он был опубликован 23.08.17.
Без аккумулятора ваш дорогой ноутбук или смартфон — просто кусок мертвой электроники. И эти перезаряжаемые электростанции имеют ограниченный срок службы: со временем они начнут терять мощность быстрее и дольше заряжаются.
Чтобы максимально продлить срок службы аккумулятора, необходимо правильно ухаживать за устройством. Это означает, что вы должны научиться правильно заряжать аккумулятор и бережно хранить его. Вот что вам нужно знать.
Наука о литий-ионных аккумуляторах
Все аккумуляторные батареи современных смартфонов, планшетов, ноутбуков и других устройств используют литий-ионную технологию. Как и следовало ожидать, они содержат… ионы лития. Как объяснил Popular Science в нашем обзоре батареи Powerwall от Tesla:
Когда батарея заряжается, положительно заряженные ионы лития перемещаются от одного электрода, называемого катодом, к другому, известному как анод, через раствор электролита в элементе батареи.Это заставляет электроны концентрироваться на аноде с отрицательной стороны. Когда аккумулятор разряжен, происходит обратное. Что касается этих электронов, они движутся по цепям, которые являются внешними по отношению к батарее, обеспечивая сок.
Эти электроны фактически снабжают энергией ваш смартфон или планшет — или, в случае Tesla, весь ваш дом.
За прошедшие годы ученые изменили формулу химического состава литий-ионных аккумуляторов, чтобы они работали дольше, заряжались быстрее и работали более эффективно.Несмотря на их переделку, литий-ионные аккумуляторы все еще имеют установленный срок службы, потому что цикл зарядки, разрядки и перезарядки аккумулятора может повторяться только определенное количество раз. Предел может быть разным, но срок службы большинства аккумуляторов составляет два-три года.
Это связано с природой химических реакций, происходящих на аноде и катоде. По мере их возникновения образуются тонкие слои изолирующих атомов, препятствующие эффективности электродов, поэтому, если вы заметили, что срок службы батареи старого смартфона или ноутбука снизился, вы можете винить в этом скопление атомов.
Как работает зарядка и подзарядка аккумулятора
Вам не обязательно наблюдать за перезарядкой литий-ионного аккумулятора, но лучше не забывать об этом. SamsungИтак, как продлить срок службы литий-ионного аккумулятора? Возможно, вы слышали, что вам нужно выполнить полную зарядку и разрядку, когда ваше устройство находится прямо из коробки, но это не имеет значения для современных аккумуляторов. Важнее всего то, как вы заряжаете свой телефон или ноутбук после того, как начали им пользоваться.
Мелкие разряды и перезарядки лучше, чем полные, потому что они меньше нагружают аккумулятор, поэтому он служит дольше.Когда ваша батарея разряжается, Battery University рекомендует, чтобы она достигла 50 процентов, прежде чем снова доливать ее. Во время повторной зарядки также не следует доводить литий-ионный аккумулятор до 100%.
Если вы полностью зарядили аккумулятор, не оставляйте устройство подключенным. Вместо этого выполните цикл неглубокой разрядки и подзарядки, о котором мы только что говорили. Это не проблема безопасности: литий-ионные батареи имеют встроенные защитные устройства, предназначенные для предотвращения их взрыва, если они оставлены заряжаться при максимальной емкости.Но в долгосрочной перспективе электроника будет стареть быстрее, если она будет постоянно подключаться к электросети и заряжена на 100 процентов.
[Связано: Вставьте беспроводное зарядное устройство прямо в стол ]
Хотя неглубокие заряды и разряды являются оптимальным вариантом для долголетия, из этого правила есть исключения. Раз в месяц дайте батарее полностью разрядиться примерно до 5 процентов, просто для повторной калибровки самооценки. Этот механизм позволяет вашему ноутбуку или смартфону показывать «приблизительное оставшееся время работы от батареи», которое довольно точно.Однако регулярные полные разряды — не лучшая идея. В целом, по словам Samsung, уровень заряда батареи должен быть выше 20 процентов.
Между прочим, это все рекомендации. Нет ничего опасного в том, чтобы держать телефон заряженным на ночь, а современные телефоны и ноутбуки оснащены механизмами, снижающими нагрузку на аккумулятор, если ваше устройство постоянно подключено к сети. К счастью для пользователей, каждый год в технологию вносятся небольшие изменения и улучшения, поэтому каждый раз, когда вы обновляете свой смартфон, вы получаете литий-ионный аккумулятор, который должен работать дольше между зарядками и работать дольше.
Хранение аккумуляторов и общий уход
Убедитесь, что ваш телефон не выдерживает экстремальных температур. SamsungЛитий-ионные аккумуляторы не любят экстремальные температуры. По возможности не оставляйте телефоны и ноутбуки в горячих машинах или в холодных помещениях, потому что такие экстремальные температуры не пойдут на пользу их батареям. Вам следует особенно остерегаться перегрева во время зарядки — хотя, если производитель вашего телефона или ноутбука выполнил свою работу, это не должно быть проблемой.
В качестве еще одной меры предосторожности вам также следует убедиться, что вы используете официальное зарядное устройство, которое идет в комплекте с вашим телефоном или планшетом, или вы должны инвестировать в точную замену. Это гарантирует, что зарядное устройство безопасно использовать с аккумулятором вашего устройства и оптимизировано для его максимально эффективной зарядки. Официальное зарядное устройство применит лучшие методы для общего состояния вашего аккумулятора.
Если вы собираетесь хранить свой ноутбук или смартфон в течение длительного периода времени, вам следует оставить гаджет с заряженным примерно на 50 процентов, как рекомендовано Apple и другими источниками.Выключайте устройство на время хранения и, как мы упоминали ранее, не забудьте хранить его в месте, где хранится Златовласка: не слишком горячо и не слишком холодно.
Документация, поставляемая с вашим устройством, должна включать больше советов и советов по зарядке аккумулятора, поэтому внимательно прочтите ее, чтобы узнать о любых дополнительных рекомендациях по обращению с вашими драгоценными блоками питания как можно более бережно. Примените эту небольшую дополнительную осторожность, и вы обнаружите, что батареи внутри вашего телефона или ноутбука хватит, по крайней мере, до тех пор, пока вы не будете готовы к обновлению.
Советы по продлению срока службы литий-ионных аккумуляторов
ANN ARBOR — Литий-ионные аккумуляторы в наши дни используются повсюду, от мобильных телефонов и ноутбуков до беспроводных электроинструментов и электромобилей.
И хотя они являются наиболее широко применяемой технологией для мобильного накопления энергии, пользователи не понимают, как лучше всего продлить срок службы литий-ионных батарей.
Чтобы прояснить ситуацию, исследователи из Мичиганского университета просмотрели множество научных статей и руководств производителей, а также информацию на веб-сайтах поддержки клиентов, чтобы составить список из девяти передовых методов продления срока службы литий-ионных аккумуляторов.
Девять ключей к увеличению срока службы литий-ионных батарей. Изображение предоставлено Центром устойчивых систем при UM School for Environment and Sustainability.
«За счет сведения к минимуму воздействия условий, ускоряющих деградацию, батареи могут работать дольше. И это положительно сказывается на окружающей среде, поскольку производство аккумуляторов является источником выбросов парниковых газов и многих других загрязняющих веществ », — сказал старший автор исследования Грег Кеолиан, директор Центра устойчивых систем Университета штата Вашингтон при Школе окружающей среды и устойчивого развития.
«Кроме того, у пользователей есть значительные финансовые стимулы, чтобы избежать неблагоприятных условий, поскольку стоимость литий-ионных батарей может составлять от 5% до более 50% стоимости продукта».
Выводы команды UM были опубликованы 15 февраля в Journal of Energy Storage.
Многие из рекомендуемых действий связаны с тремя основными переменными, влияющими на состояние аккумулятора: температурой, состоянием заряда и током.
Вот несколько общих рекомендаций исследователей U-M по увеличению срока службы литий-ионных батарей, а также несколько конкретных рекомендаций от производителей:
- Избегайте экстремальных температур, как высоких, так и низких, при использовании или хранении литий-ионных батарей.Повышенные температуры могут ускорить разрушение почти каждого компонента батареи и могут привести к значительным рискам безопасности, включая возгорание или взрыв. Если ноутбук или мобильный телефон заметно нагреваются во время зарядки, отключите его. Сведите к минимуму воздействие низких температур, особенно при зарядке.
Что касается электромобилей, то почти все производители включают предупреждения о высоких температурах в свои руководства по эксплуатации. Некоторые из них советуют парковаться в тени и держать автомобиль включенным в жаркую погоду, тем самым позволяя системе охлаждения аккумулятора работать по мере необходимости.Подключение автомобиля к сети также рекомендуется в холодную погоду, чтобы система обогрева батареи могла работать от электросети.
- Сведите к минимуму время, в течение которого аккумулятор работает при 100% или 0% заряде. Аккумуляторы с очень высоким и низким «уровнем заряда» нагружают батареи. Рассмотрите возможность использования частичной зарядки, которая восстанавливает батарею до 80% SoC вместо 100%. Если это невозможно, отключите устройство, как только оно достигнет 100%.
Samsung и LG рекомендуют заряжать свои телефоны, когда они достигают уровня заряда 20%.Nokia и Sony упоминают о возможном повреждении своих телефонов, если оставить устройство заряженным после достижения 100%.
Советы по продлению срока службы литий-ионных аккумуляторов портативных компьютеров. Изображение предоставлено Центром устойчивых систем при UM School for Environment and Sustainability.
В большинстве ноутбуков внутренняя система управления батареей прекращает зарядку, как только устройство достигнет 100% уровня заряда, и не возобновляет зарядку, пока ноутбук не достигнет 95% SoC.Тем не менее, многие производители ноутбуков предостерегают от того, чтобы оставлять компьютер включенным после завершения зарядки.
- Использование «быстрых зарядных устройств» удобно, но при стандартной зарядке литий-ионный аккумулятор разлагается быстрее. Слишком быстрая разрядка аккумулятора также приводит к его ухудшению из-за многих из тех же механизмов. Для мобильных телефонов и ноутбуков снижение яркости экрана, отключение служб определения местоположения и выход из приложений с высоким энергопотреблением могут помочь снизить скорость разряда.
- Некоторые производители беспроводных электроинструментов советуют пользователям не хранить батареи в зарядном устройстве, в то время как другие предостерегают от полного разряда батареи. Некоторые рекомендуют при зарядке аккумулятора минимальную температуру окружающей среды 32 F и максимальную 104 градуса.
- Избегайте использования и хранения литий-ионных батарей в среде с высокой влажностью и избегайте механических повреждений, таких как проколы.
Элемент батареи состоит из положительного электрода (катода), отрицательного электрода (анода) и электролита, который вступает в реакцию с каждым электродом.Литий-ионные батареи со временем неизбежно выходят из строя. Это затрагивает почти все компоненты, включая анод, катод, электролит, сепаратор и токосъемники.
Существует две основных формы деградации батареи: уменьшение емкости и уменьшение мощности. Исчезновение емкости — это уменьшение количества энергии, которое может накапливать батарея, а затухание мощности — это уменьшение количества энергии, которую она обеспечивает.
Увеличение срока службы аккумуляторов снижает затраты и снижает нагрузку на окружающую среду, связанную с производством новых аккумуляторов, включая потребление материалов, воздействие горных работ и выбросы парниковых газов, а также утилизацию использованных аккумуляторов.
«Поскольку промышленность мобильной электроники и электромобилей продолжает расти, даже небольшие улучшения в продлении срока службы будут иметь значительные экологические преимущества», — пишут авторы статьи в Journal of Energy Storage.
Помимо изученной академической литературы, исследователи изучили общедоступную информацию от производителей в поисках инструкций, рекомендаций, предупреждений или советов относительно использования и обслуживания литий-ионных батарей.
Эти компании включают 10 производителей мобильных телефонов (Apple, Google, HTC, Huawei, LG, Motorola, Nokia, Samsung, Sony и ZTE), 10 производителей ноутбуков (Acer, Apple, ASUS, Dell, HP, Lenovo, LG, Microsoft, Samsung). и Toshiba), четырех производителей электроинструментов (Bosch, DeWalt, Makita и Milwaukee Tool) и 10 производителей электромобилей (BMW, Chevrolet, Ford, Fiat, Honda, Hyundai, Kia, Mercedes-Benz, Nissan и Tesla).
Авторами статьи в Journal of Energy Storage, помимо Кеолиана, являются Максвелл Вуди, Марьям Арбабзаде и Джеффри Льюис из Центра устойчивых систем UM и Анна Стефанопулу из Института энергетики U-M.
Работа была поддержана Coalition Responsible Battery Coalition — коалицией компаний, ученых и организаций, приверженных ответственному управлению батареями сегодня и завтра.
«По мере того, как страна и мир переходят к экономике, работающей на батареях, крайне важно продлить срок службы всех типов батарей, особенно в наших легковых и грузовых автомобилях», — сказал Стив Кристенсен, исполнительный директор Responsible Battery Coalition.
«Эта работа такого уважаемого исследовательского института, как Мичиганский университет, является важным первым шагом на пути к смене поколений в том, как потребители используют батареи и относятся к ним».
Дополнительная информация:
Рекомендации по обслуживанию литий-ионных батарей| Pro Tool Reviews
Мы уже рассмотрели советы по зарядке аккумуляторов, а также хотели бы рассказать о советах по обслуживанию литий-ионных аккумуляторов. Литий-ионные батареи дороги. Вы хотите сделать все возможное, чтобы продлить срок службы топлива, питающего ваши аккумуляторные инструменты.Из пяти основных убийц мы в наибольшей степени контролируем тепло, но хорошие привычки к зарядке также значительно помогают. В совокупности все эти советы помогут продлить жизнь вашим аккумуляторным блокам.
Литий-ионный аккумулятор Совет № 1: Нагрев
Нагрев — убийца номер один для производительности аккумулятора. Большая часть тепла генерируется при использовании инструмента и его зарядке, но мы можем сделать несколько вещей, чтобы минимизировать его.
Снимите аккумулятор с зарядного устройства и дайте ему остыть в течение нескольких минут, прежде чем снова использовать.
Большинство зарядных устройств имеют автоматическое отключение для остановки процесса зарядки при достижении полной зарядки. Если вытащите аккумулятор в самом конце цикла, останется немного тепла. Даже простое сидение на подключенном к розетке зарядном устройстве генерирует немного дополнительного тепла. Дайте ему остыть всего на пару минут, прежде чем снова поставить под нагрузку.
В жаркую погоду храните аккумуляторы в прохладном затененном месте.
Температура в кузове грузовика и внутри грузовика может резко возрасти по сравнению с температурой окружающего воздуха.Хранение батарей там будет иметь температуру более 100 градусов еще до того, как вы даже включите инструмент. Хотя это не так экстремально, как в автомобиле, простое сидение на солнышке также повысит температуру. Точно так же, если вы делаете даже небольшой перерыв в использовании инструмента, поместите его в тени, пока он не понадобится снова.
Сделайте перерыв.
Вы почувствуете повышение температуры инструмента, когда он достигнет точки автоматического отключения. Помогите поддерживать производительность, давая инструменту частые перерывы в агрессивных операциях, таких как демонстрационные работы и сверление бетона.
Храните батареи внутри.
Там, где я живу, ты начинаешь потеть, как только ступишь в гараж. Некоторым помогает открытие гаражных ворот, но это не так хорошо, как в доме с кондиционером. Найдите место для хранения и зарядки этих батарей внутри, если ваш супруг позволяет вам.
Совет по обслуживанию литий-ионных аккумуляторов № 2: Низкие температуры
Аккумуляторы должны быть не слишком горячими, но и не слишком холодными, чтобы они работали наилучшим образом. Когда температура упадет, вот несколько советов по уходу, которые немного согреют.
Пусть ваши батарейки ездят на дробовике.
Я знаю, что у вас перегрелся грузовик по дороге на стройплощадку. Поместите батареи, которые вы собираетесь использовать, и направьте рядом с ними вентиляционное отверстие. Если позволить им согреться в пути, это поможет им обеспечить дополнительную мощность и время работы.
Установите их на солнце.
В точности противоположно тому, что вы делаете при высоких температурах, но установка аккумулятора и зарядного устройства в местах, где на них попадают прямые солнечные лучи, поднимет температуру больше, чем если вы сидите в тени.
Храните их внутри.
Если вы работаете на открытом воздухе в отапливаемом здании, положите батареи и зарядное устройство внутрь. Это немного неудобно, но вы будете реже менять батареи. Когда вы закончите день, отведите их в дом, а не заставляйте их ночевать в холодном сарае или гараже.
Литий-ионный аккумулятор Совет № 3: следите за вибрацией
К сожалению, с вибрацией мало что можно сделать.Большая часть вибрации, которую испытывает аккумулятор, исходит от самого инструмента и приложения. Тем не менее, есть пара вещей, которые могут помочь здравому смыслу.
Не роняйте батареи.
Батарейные блоки, которые мы используем, представляют собой нечто большее, чем просто батарейки типа AA, упакованные вместе. Это более сложная химия и жилье. Он также включает компоненты электронной связи. Относитесь к ним хорошо.
Не позволяйте им ехать в кузове вашего пикапа.
В ящике для инструментов? Конечно.Бегает по кровати? Точно нет! Каждый раз, когда вы поворачиваете, ускоряетесь или останавливаетесь, эти батареи могут врезаться в бок и генерировать большую силу. Чтобы лучше понять, как это выглядит, перейдите на YouTube и выполните поиск по запросу «Football Concussion Hits».
Совет по обслуживанию литий-ионных аккумуляторов № 4: Влага
Вот еще одна область, которую трудно контролировать. Все мы знаем, что вода и электричество — это как дочери и свидания, поэтому будьте осторожны с тем, что вы можете сделать, чтобы предотвратить это.
Храните батареи вдали от источников воды.
Дайте им немного места вокруг кранов с водой, холодильников и чашек сладкого чая из пенополистирола на 48 унций. Корпус сконструирован так, чтобы отводить влагу от ячеек, но как только повреждение нанесено, это уже сделано.
Берегите их от дождя.
Иногда приходится работать под дождем. Просто держите запасные батареи подальше от него. Храните их в ящике для инструментов или под защитным чехлом.
Совет по обслуживанию литиево-ионной батареи № 5: Остерегайтесь чрезмерной разрядки
Наш последний совет по обслуживанию литий-ионной батареи касается чрезмерной разрядки.Мы максимально контролируем наши привычки зарядки. Хотя заряд и разряд создают тепло, батареи также находятся в оптимальном состоянии как для использования, так и для хранения.
Заряжайте батареи, когда уровень заряда снижается с двух до одного.
Заряжайте аккумуляторы, пока они не разрядились полностью. Даже если у вас может остаться 15–25%, когда вы нажмете одну полосу, вы значительно продлите ее срок службы, заменив ее раньше.
Также следует остерегаться постоянно работающих инструментов, когда они указывают на необходимость зарядки аккумулятора.Большинство упражнений будут сидеть на какое-то время, а затем дать вам еще один шанс. Не поддавайтесь желанию использовать их таким образом. Большинство современных аккумуляторных батарей имеют встроенную защиту от чрезмерной разрядки. Тем не менее, вы не хотите подталкивать вещи, постоянно нажимая на спусковой крючок, когда пакет говорит вам положить его на зарядное устройство.
Храните аккумуляторы наполовину заряженными.
Есть причина, по которой производители поставляют батарею наполовину заряженной: это их счастливое место. Химический состав аккумулятора наиболее стабильный при половинном заряде.Между прочим, они, как правило, работают с максимальным потенциалом и при половинном заряде. Если вы знаете, что храните батареи более пары дней, дайте им наполовину зарядиться. Даже когда вы просто храните их на ночь или на выходных, держите их на частичной зарядке, когда закончите в течение дня. Совершенно нормально частично зарядить их, чтобы довести до половины заряда, не ограничивая срок службы батареи.
Сделайте перерыв.
Это не только позволяет снизить температуру, но и позволяет стабилизировать химический состав.Допустив и то, и другое, вы увеличите время работы без подзарядки.
Как правильно заряжать телефон: советы по работе с аккумулятором iPhone
Добро пожаловать в раздел «Поддержка продуктов», колонка, посвященная тому, чтобы помочь вам максимально эффективно использовать гаджеты и программное обеспечение, которые вы уже используете.
В краткосрочной перспективе легко держать свои гаджеты заряженными. Просто следите за уровнем заряда аккумулятора и подключите его к стене, когда он разрядится. Но поддерживать заряд аккумуляторов ваших гаджетов в долгосрочной перспективе — задача гораздо более сложная.Литий-ионные аккумуляторы, которые есть практически во всех наших гаджетах, химически обречены на разрушение с течением времени, удерживая меньше заряда, чем раньше, и расходуя то немногое, которое они имели, быстрее, чем раньше. Остановить этот процесс невозможно, но можно замедлить.
Чтобы узнать, как лучше всего отсрочить неизбежное, мы поговорили с Исидором Бухманном, генеральным директором и основателем Cadex Electronics и основным участником чрезвычайно подробного и бесценного онлайн-ресурса Battery University, о том, как именно вам следует обращаться с батареями в идеальном состоянии. мир, что вы можете сделать, чтобы максимизировать их жизнь.
Так что приготовьтесь, потому что вот что вы, вероятно, делаете неправильно.
Плохо заряжать телефон до 100 процентов?
Это не здорово!
Вам может быть легче, когда аккумулятор вашего смартфона показывает 100-процентный заряд, но на самом деле это не идеально для аккумулятора. «Литий-ионный аккумулятор не любит полностью заряжаться, — говорит Бухманн. «И он не хочет быть полностью заряженным и теплым».
В идеальном мире ваша батарея никогда не опускается ниже 20 процентов и никогда не превышает 80.
Если вы используете устройство под управлением iOS 13 или более поздней версии, вам повезло, потому что новая функция Apple Optimized Battery Charging позволяет вам делать именно это. Таким образом, вы сможете не дойти до самого верха за ночь, а вместо этого просто долейте в течение дня. Конечно, переполненный телефон не смертельно опасен. Но из-за этого он стареет немного быстрее, поэтому этого лучше избегать, если можете!
Это плохо — разряжать телефон до нуля?
Это тоже не здорово!
Полная зарядка аккумулятора — не идеальный вариант, и, что еще хуже, разрядка аккумулятора до нуля.В то время как старые никель-кадмиевые батареи имели «память», которая могла быть нарушена чем угодно, кроме полного цикла от полного заряда до разряда, ваша современная литий-ионная батарея не терпит обеих крайностей.
С каким процентом зарядить телефон?
В идеальном мире батарея никогда не опускается ниже 20 процентов и никогда не превышает 80 процентов.
Электромобили с батареями, минимальный срок службы которых в соответствии с различными нормативными актами должен быть порядка нескольких лет, делают эту перспективу более реальной, чем для вашего телефона, за счет использования батарей чрезвычайно большого размера, которые специально разработаны так, чтобы никогда не разряжаться полностью. заряжено.«Обычно вы заряжаете примерно до 80 процентов и разряжаете примерно до 20», — говорит Бухманн. «При использовании среднего уровня вы получаете гораздо больше циклов, чем если бы вы полностью заряжали и разряжали, как мы это делаем с нашими мобильными телефонами».
Плохо ли заряжать телефон несколько раз в день?
Нет! Все в порядке. Очень даже хорошо!
Литий-ионные аккумуляторы , например , заряжаются короткими импульсами, поэтому включение пяти процентов здесь и 10 процентов не только нормально, но и целесообразно. «Переключение вашего телефона со 100% до нуля и резервное копирование имеет очень ограниченную полезность в том смысле, что он может« перекалибровать »батарею, если она делает странные вещи, например, внезапно умирает, когда он заявляет, что он прилично заряжен, — говорит Бухманн.«Но кроме этого, не рекомендуется полностью цикл литий-ионного аккумулятора».
Что самое плохое для аккумулятора моего телефона?
Быть очень теплым и одновременно полностью заряженным. Избегайте этого!
Самое неприятное, что может случиться с аккумулятором вашего телефона при регулярном использовании, — это не разрядка и даже не разрядка. «Сочетание полного заряда и нагрева на самом деле вызывает больше стресса, чем использование», — предупреждает Бухманн. «Если вы летом едете в машине, не ставьте ее на приборную панель.Положи его на пол или в тень ».
Обстоятельства, при которых ваш телефон или ноутбук полностью заряжены и сильно нагреваются, должны быть относительно редкими, и поэтому их можно относительно избежать. Не оставляйте полностью заряженный телефон на летнем солнце! Возможно, самая опасная повторяющаяся комбинация нагрева и заряда — это ноутбук, который всегда подключен к сети и склонен к перегреву, и в этом случае покупка охлаждающей подставки может быть разумным шагом на случай, если вы когда-нибудь захотите использовать свой ноутбук вдали от источника питания. привязь.
Можно ли использовать беспроводное зарядное устройство?
Да, особенно если это помогает поддерживать уровень заряда от 20 до 80 процентов.
В то время как литий-ионные аккумуляторы не любят быть горячими , когда они заряжены на , Бухманн говорит, что недавние исследования автомобильных аккумуляторов показывают, что им нравится быть теплыми , пока они заряжают и разряжают , так что ваш беспроводное зарядное устройство, вероятно, не опасно для здоровья вашего аккумулятора, даже если оно может выделять дополнительный нагрев.И если это помогает вам оставаться в диапазоне мощности от 20 до 80 процентов, это очень хорошо.
«При зарядке и разрядке аккумулятор любит быть теплым. Между 25 и 40 градусами Цельсия (77-104 F) », — говорит Бухманн. «Но при хранении аккумулятор должен быть прохладным, может быть, на 15 или 10 градусов Цельсия (59-50 F)». Постоянный мониторинг этих температур — сложная задача и, вероятно, невыполнима, но вы можете найти приложения, которые будут принимать во внимание температуру ваших батарей и предупреждать вас, если она достигает крайних значений, что, по крайней мере, поможет вам избежать худших сценариев.
Лучшие беспроводные зарядные устройства
Подставка для беспроводной зарядки Belkin Boost Up
Цена: 34,99 $ 29,99 $
Подставка для беспроводной зарядки Belkin Boost Up способна обеспечить мощность 10 Вт и быструю зарядку любого iPhone или Android. Конструкция подставки допускает горизонтальную и альбомную ориентацию.
КУПИТЬ СЕЙЧАС
Базовая станция Nomad (Apple Watch Edition)
Цена: 149 долларов.95
Базовая станция заряжает по беспроводной сети три устройства одновременно, независимо от того, куда вы их положите. Apple Watch Edition добавляет плавающую шайбу для Apple Watch.
КУПИТЬ СЕЙЧАС
Быстрое беспроводное зарядное устройство RavPower
Цена: 25,99 $
RavPower способен быстро заряжать большинство смартфонов настолько быстро, насколько это возможно, и поставляется с необходимым сетевым адаптером и кабелем для зарядки менее чем за 30 долларов.
КУПИТЬ СЕЙЧАС
Зарядное устройство Apple MagSafe
Цена : 34 доллара
Лучшее для новых iPhone зарядное устройство MagSafe Charger может заряжать новейшие iPhone с мощностью 15 Вт. Если у вас нет 12, вы не выиграете от этой скорости, но если да, то это хороший выбор.
КУПИТЬ СЕЙЧАС
Насколько мне нужно обо всем этом беспокоиться?
Честно говоря, не , что много.
Хорошо знать основы работы с батареями, чтобы избежать худших ловушек, но также важно не попасть в ловушку стремления к совершенству. В конце концов, многое из этого совершенно не в ваших руках. Несмотря на то, что литий-ионные аккумуляторы являются источником энергии для большей части нашей повседневной жизни, наука о том, как именно они работают на практике, все еще находится в стадии разработки, и новые нюансы все еще открываются. И большая часть новых достижений науки исходит из испытаний огромных многоэлементных автомобильных аккумуляторов, которые похожи, но не идентичны одноэлементным аккумуляторам в вашем телефоне.Кроме того, ваш повседневный опыт использования зарядки настолько изобилует переменными, что практически невозможно подтвердить, правильно ли вы что-то делаете.
Но, пожалуй, самое главное, ваш телефон не будет служить вечно, и даже сверхчеловеческое обращение с аккумулятором не изменит этого. Замена экрана, которая слишком дорога, чтобы того стоить для вашего стареющего телефона или устаревшего процессора, который не поддерживает новейшее программное обеспечение, почти обречена на то, чтобы закончить срок службы вашего телефона, даже если батарея не работает.И до тех пор, пока компании, производящие телефоны, не начнут проектировать их так, чтобы они могли прожить гораздо, гораздо более длительный срок службы, вы как конечный пользователь мало что сможете сделать.
Точно так же, как заряд аккумулятора — это ресурс, который вы тратите на удобство проверки телефона, рассмотрите общий срок службы аккумулятора как ресурс, который вам нужно потратить с умом, чтобы сохранить свое здравомыслие. Вам решать, какие меры предосторожности стоят ваших усилий.
«Зачем нужен идеально исправный аккумулятор, если стекло разбито или телефон устарел?» — спрашивает Бухманн.«Все это как бы гармонирует вместе, чтобы прийти к концу». Вы никогда не предотвратите это, но, вооружившись тем, что знаете сейчас, возможно, вы сможете отложить это еще немного.
Подробнее: здесь
Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.