Технології йдуть вперед, але інерція мислення, людська лінь і небажання вчитися новому тягнуть нас назад. Типовий приклад - рекомендації продавців мобільних телефонів по догляду за акумулятором. Розглянемо найбільш поширені помилки щодо літій-іонних акумуляторів, повсюдно застосовуються нині в мобільних телефонах, медіаплейера, фотоапаратах та інших пристроях, що вимагають автономного живлення.
1. "... і пам'ятайте, перша зарядка - 12-15 годин ...", або "... просто залишаєте на зарядці на всю ніч ..."
2. "... а через 3-5 циклів акумулятор« розгойдається »і набере повну ємність ..."
3. "... бажано повністю заряджати і розряджати батарею ..."
4. "... ну і що, що батареї вже більше року, вона ж не використовувалася. Термін служби батареї залежить виключно від кількості циклів" заряд-розряд "..."
Знайомі фрази, так? Я таке чую постійно, особливо перші два пункти. І ось нарешті, як то кажуть, "дійшли руки" розібратися грунтовно, що ж таке ці літій-іонні (а заодно і літій-полімерні) акумулятори, як їх краще заряджати, розряджати і зберігати. На оригінальність нижченаведеного тексту не претендую (інформація зібрана з інтернет-публікацій і енциклопедій), просто хочу внести і свій скромний внесок у популяризацію цих знань. І для початку трохи історії.
Отже, перший серійний літій-іонний акумулятор був створений компанією SONY в 1992 році. До тих пір акумулятори з позитивним електродом з літію існували і використовувалися, але були небезпечні, тому що часто спалахували і вибухали внаслідок внутрішнього короткого замикання. Інженери SONY замінили надто активний металевий літій іонної формою (спочатку використовувався кобальтат літію) і забезпечили кожну батарею електронною схемою BMS (Battery management System), яка контролювала режими заряду / розряду і не допускала появи в акумуляторі металевого літію - винуватця тих самих коротких замикань.
Наявність BMS автоматично спростовує першу з наведених рекомендацій - керуюча електроніка просто не дасть зарядити акумулятор більше, ніж це передбачено його виробником, а весь залишок ночі зарядний пристрій буде просто накручувати ваш електролічильник і обігрівати кімнату.
Оскільки японська корпорація завбачливо запатентувала використані в своїх акумуляторах матеріали, іншим виробникам довелося шукати альтернативи. І вони були знайдені, причому дві з них (з літій-марганцевих і літій-залізофосфатні анодом) виявилися в чомусь навіть кращий за оригінал. Електроліт також удосконалюється, і замість з'єднання літію, розчиненого в органічному розчиннику, вже досить давно і широко застосовується сухий полімерний матеріал. Такі акумулятори отримали маркування "Li-Polymer" ( "Li-Pol"), що не зовсім вірно. Побічним ефектом цих розробок стало відродження джерел живлення з анодами з металевого літію - твердий полімерний електроліт створює в місці контакту з літієм захисний шар, що виключає внутрішні замикання. Саме такі акумулятори можуть з повним правом називатися літій-полімерними. Але, оскільки нормальна провідність іонів літію в твердому електроліті можлива при температурі від +40 ° С і вище (за іншими джерелами - від +60 ° С), використовуватися в портативних пристроях вони ніяк не можуть.
Детальніше про пристрій і особливості різних типів акумуляторів можна почитати, наприклад, тут , тут і тут (англ.) )
Для затвердження №2 про поступову "розгойдування" не треба було шукати наукових спростувань, допомогла практика. Нещодавно придбаний на заміну штатному акумулятор для Motorola V9 після першої ж повної зарядки відпрацював майже 5 діб (в 2G мережі при невеликій кількості розмов). А незабаром ще два нових гаджета підтвердили той факт, що літій-іонним акумуляторам "тренування" не потрібно.
У рекомендації номер 3 "ноги ростуть" ще з правил експлуатації нікель-кадмієвих батарей, які потрібно було повністю розряджати перед зарядкою, інакше батарея необоротно втрачала частину ємності. Так ось, мало того, що літій-іонні акумулятори не мають "ефекту пам'яті", їм ще й протипоказаний глибокий розряд. При частому використанні це не актуально, тому що BMS не дає батареї розряджатися повністю, але якщо залишити її в розрядженому стані на місяць, є велика ймовірність, що залишки заряду "витечуть", в акумуляторі відбудуться незворотні зміни, і його життєвий цикл на цьому завершиться. Перезаряд теж шкідливий, але контролер батареї його не допустить.
Крім того, рекомендація використовувати повні цикли "заряд / розряд" має ще два "обґрунтування". Часто зустрічається її варіант "заряджайте як хочете, але хоча б раз на тиждень (місяць) розрядите і зарядіть повністю". Така схема роботи оптимальна для нікель-металгідридних акумуляторів - вони також мають ефект пам'яті, але набагато меншим, ніж Ni-Cd, і відновлюють ємність після 1-2 повних циклів.
З твердження номер 4 випливає логічний начебто висновок - раз час життя батареї вимірюється кількістю циклів, значить, краще використовувати їх повністю. Тут теж не все так просто. По-перше, повний заряд і повний розряд швидше зношують батарею, тому не варто боятися неповних циклів - навпаки, вони продовжують її життя.
глибина розряду
Кількість циклів розряду
100%
500
50%
1500
25%
2500
10%
4700
(Джерело - http://bit.ly/fw97v8)
По-друге, літій-іонні акумулятори старіють і втрачають ємність навіть без використання. Вже після року "на полиці" втрачається 5-10% ресурсу батареї, після 2 років - до 30%. Тому, купуючи новий портативний пристрій, звертайте увагу на дату випуску джерела живлення. Очевидно також, що покупка батареї "про запас", навіть якщо її важко знайти в продажу, марна. Але якщо режим роботи гаджета вимагає зарядки частіше разу на добу, то можна використовувати 2 акумулятори по черзі.
Тут ми плавно переходимо до питання зберігання. Встановлено, що найкраще літій-іонні акумулятори зберігаються при температурі близько + 5 °. Чим вище температура експлуатації та зберігання акумулятора, тим швидше вона старіє і втрачає ємність. Якщо ви не користуєтеся старим телефоном, але хочете зберегти його в робочому стані на всякий випадок - витягніть його батарею, попередньо зарядивши (або розрядивши) її приблизно до 40%, упакуйте в герметичний поліетиленовий пакет, покладіть в холодильник і раз на півроку-рік заряджайте до того ж рівня, попередньо давши прогрітися до кімнатної температури.
До речі, про температурний режим. Оптимальна температура для зарядки і розрядки літій-іонних акумуляторів - кімнатна (20-25 градусів Цельсія), причому якщо розряджати їх можна і при негативних температурах (до -10 ... -20 ° С), то заряджати можна (увага!) Тільки при позитивних .
Ось ще одна цікава табличка:
Деградація характеристик найбільш поширених літій-кобальтових акумуляторів в зв'язку з температурою зберігання і ступенем заряду
Температура, ° C
40% рівень заряду
100% рівень заряду
0 ° C
98% через 1 рік
94% через 1 рік
25 ° C
96% через 1 рік
80% через 1 рік
40 ° C
85% через 1 рік
65% через 1 рік
60 ° C
75% через 1 рік
60% через 3 місяці
Ну і коротке резюме всього вищесказаного:
Використання:
- не залишати акумулятор надовго повністю розрядженим
- не боятися неповних циклів заряду / розряду
- Неможливо зарядити телефон при температурах нижче 0 ° С
зберігання:
- окремо від телефону в прохолодному місці з початковим рівнем заряду 40-50%
- підзарядка раз на півроку-рік (після прогріву до кімнатної температури).
Знайомі фрази, так?