О жизни и здоровье литий-ионных батарей
Портативная техника правит бал в нашем динамичном мире. Она незаменима, когда нужно постоянно быть в курсе событий или оперативно управлять бизнесом, да и просто помогает скоротать время в очереди, пробке, общественном транспорте.
И даже дома мы часто слушаем музыку с помощью МР3-плеера и просматриваем новости или прогноз погоды на легком мобильном гаджете, ведь с ним так удобно устроиться на диване.
Все это было бы невозможно без автономных источников питания, которые, пусть и ненадолго, избавляют от необходимости находиться вблизи розетки.
Наиболее распространены в современной электронике литий-ионные аккумуляторные батареи. Они вполне надежны и безопасны, имеют хорошее соотношение габаритов, емкости и цены. Однако есть множество факторов, способных значительно сократить срок их службы и даже привести к необратимым повреждениям.
Краткая история
Первый серийный литий-ионный аккумулятор выпустила корпорация Sony в 1991 г. На тот момент уже существовали батареи с положительным электродом из лития, но их широкому распространению мешала чрезмерная химическая активность данного материала. Нередки были случаи их возгораний и взрывов вследствие внутренних коротких замыканий.
Инженеры Sony заменили металлический литий его ионной формой (кобальтатом лития, LiCoO2) и снабдили каждый аккумулятор электронной схемой управления и защиты BMS (Battery Management System), которая контролировала режимы заряда/разряда и обеспечивала безопасность эксплуатации.
Несмотря на постоянные поиски альтернативных материалов, именно литий-кобальтовые батареи до сих пор применяются в мобильных телефонах, ноутбуках, фото- и видеокамерах и прочих портативных устройствах.
При подаче на электроды зарядного напряжения ионы лития мигрируют из литийсодержащего катода в угольный анод, окисляя его, а при подключении нагрузки – в обратном направлении.
При разряде восстановление отрицательного электрода происходит не полностью, продукты окисления накапливаются, и аккумулятор постепенно теряет емкость. Ее 30%-ная потеря считается концом жизненного цикла батареи, продолжительность которого составляет от 2 до 5 лет (или 500–1000 циклов, в зависимости от условий эксплуатации).
«Вредные советы» и их разоблачение
Литий-ионные батареи не требуют какого-то особенного ухода. Основные правила их эксплуатации можно найти в инструкции к телефону/ноутбуку/камере, а все остальное берут на себя схема BMS и контроллер заряда в питаемом устройстве. Тем не менее при покупке часто можно услышать от продавца или приятеля-«гуру» следующие утверждения:
- «первая зарядка — 12–15 часов» или, как вариант, «просто оставляете устройство подключенным всю ночь»;
- «нужно сделать 3–5 полных цикла, чтобы аккумулятор набрал емкость»;
- «батарею желательно заряжать и разряжать полностью»;
- « ну и что, что аккумулятору уже год, он же не использовался; срок его службы зависит исключительно от количества циклов «заряд–разряд»».
Давайте посмотрим, насколько вышесказанное соответствует действительности.
Первое утверждение попросту лишено смысла – управляющая электроника не позволит зарядить батарею больше положенного.
Совет №2 тоже несостоятелен. Литий-ионные аккумуляторы после первой же зарядки работают с полной отдачей, а разряжаются поначалу быстрее просто потому, что владелец устройства настраивает и изучает его, демонстрирует друзьям и знакомым и т. п.
Через неделю-две гаджет входит в нормальный режим, что, естественно, положительно сказывается на автономности. Но одна полная зарядка перед началом использования все-таки желательна.
Это нужно не для аккумулятора, а для того, чтобы аппарат мог определить ее реальную емкость и в дальнейшем правильно отображать остаток заряда.
У рекомендации №3 «ноги растут» еще из правил эксплуатации никель-кадмиевых батарей, которые нужно было предварительно полностью разряжать, иначе необратимо терялась часть емкости. Их литий-ионные собратья не имеют подобного «эффекта памяти», мало того – им противопоказан глубокий разряд.
При частом применении это неактуально, так как система BMS не дает аккумулятору разрядиться до конца, но если он будет пребывать в разряженном состоянии месяц и более, остатки заряда «утекут», схема защиты заблокирует процесс зарядки и отключится, после чего зарядка будет уже невозможна.
Избыточный заряд тоже вреден, но в большинстве устройств это уже учтено, и они заряжают батарею не до 100%.
Встречается также совет типа «заряжайте как хотите, но хотя бы раз в неделю (месяц) проведите цикл полностью». Такая схема работы оптимальна для никель-металлгидридных аккумуляторов – они тоже обладают эффектом памяти, но намного меньшим, чем Ni-Cd, и восстанавливают емкость после 1–2 полных циклов. Для литий-ионных батарей это справедливо лишь частично, так, например, рекомендуется сделать после длительного хранения.
Из утверждения номер 4 следует логичный, казалось бы, вывод: раз время жизни батареи измеряется количеством циклов, значит, лучше использовать по максимуму. Это ошибка. Полные заряд и разряд быстрее изнашивают ее, а неполные циклы, напротив, продлевают жизнь (см. таблицу 1).
| Глубина разряда | Количество циклов разряда |
| 100% | 500 |
| 50% | 1500 |
| 25% | 2500 |
| 10% | 4700 |
К тому же литий-ионные аккумуляторы теряют емкость даже без использования. Уже после года «на полке» их ресурс уменьшается на 5–10%, после 2 лет – на 20–30%. Поэтому, приобретая новое портативное устройство, обращайте внимание на дату выпуска источника питания. Очевидно также, что покупка батареи «впрок», даже если ее трудно найти в продаже, бесполезна.
Холодно-жарко
Очень важно соблюдать температурный режим работы литий-ионных батарей. На морозе ниже -20 °С они просто перестают отдавать ток, а при жаре выше +45 °С хотя и функционируют, но такие климатические условия активизируют процесс старения, значительно сокращая срок жизни аккумулятора. А вот заряжать его можно только при положительных (по Цельсию) температурах, иначе велик риск выхода устройства из строя. Вообще, оптимальная рабочая температура литий-ионных АКБ составляет +20 °С.
Литий-ионные батареи постоянно совершенствуются, производители активно экспериментируют с материалами электродов и электролита. В 1994 г. появились аккумуляторы с литий-марганцевыми, а в 1996 – с литий-железо-фосфатными катодами. Они гораздо стабильнее и легко переносят большой разрядный ток, поэтому нашли применение в электроинструментах и электромобилях.
С 2003 г. выпускаются батареи, использующие сложный состав катода (LiNiMnCoO2) и обладающие наилучшим сочетанием характеристик среди всех перечисленных. Но по удельной емкости и цене литий-кобальтовые экземпляры пока никому превзойти не удалось, а преимущества новых типов не востребованы в мобильных телефонах и ноутбуках, потребляющих относительно небольшой ток.
Как сохранить неиспользуемую батарею
Если вы временно отложили старый телефон, но хотите сберечь его в рабочем состоянии, – знайте, что лучше всего литий-ионные аккумуляторы хранятся при температуре около +5 °С. Чем она выше и чем ближе степень заряда к 100%, тем быстрее стареет батарея и теряет емкость (см. таблицу 2). Лучше всего зарядить ее до 40–50%, извлечь из аппарата, упаковать в герметичный полиэтиленовый пакет, положить в холодильник (но не в морозильную камеру!) и периодически подзаряжать.
| Температура, °C | 40%-ный уровень заряда | 100%-ный уровень заряда |
| 0°C | 98% через 1 год | 94% через 1 год |
| 25°C | 96% через 1 год | 80% через 1 год |
| 40°C | 85% через 1 год | 65% через 1 год |
| 60°C | 75% через 1 год | 60% через 3 месяца |
Из всего вышесказанного можно вывести набор простых правил, соблюдение которых поможет продлить срок службы вашего мобильного источника энергии.
При покупке
- обращайте внимание на дату выпуска батареи (если ей больше полугода – возможно, стоит поискать другой вариант);
- один раз полностью зарядите аккумулятор перед первым включением устройства.
При использовании
- по возможности избегайте полных заряда и разряда;
- не оставляйте батарею надолго целиком разряженной;
- не заряжайте при отрицательных температурах.
При хранении
- держите отдельно от телефона в прохладном месте с начальным уровнем заряда 40–50%;
- подзаряжайте раз в 2–3 месяца (после прогрева до комнатной температуры).
Источник: https://itc.ua/articles/srok_zhizni_litij-ionnyh_batarej_53611/
La crosse technology
Литий-ионные аккумуляторы вошли в нашу жизнь вместе с сотовыми телефонами и мобильными устройствами. В быту для других автономных устройств до последнего времени литий-ионные аккумуляторы практически не использовались, основной источник питания таких устройств – никель-металлгидридные аккумуляторы привычных для нас размеров ААА, АА, С, D.
Сейчас их постепенно стали вытеснять аккумуляторы на основе лития, так как их преимущества в работе стали неоспоримы.
- Очень низкий саморазряд. Потери энергии минимальны при правильной эксплуатации.
- Высокая плотность энергии, соответственно более большая энергоемкость без увеличения размеров по сравнению с аналогичными никелевыми аккумуляторами.
- Более высокое напряжение на выходе. В сравнении, минимальное для литиевых 3,6 Вольт при стандартном никелеевом 1,2 Вольт по тому же типоразмеру.
- Уменьшении массы аккумулятора при сохранении габаритов.
- Увеличенное количество циклов разряда-заряда при сохранении работоспособности.
- Незначительное уменьшение работоспособности при потере энергоемкости после многочисленных циклов разряда-заряда.
Учитывая эти преимущества, все большее число профессиональных пользователей переводит свои автономные приборы на цилиндрические литий-ионные аккумуляторы и сборки из них. При этом не все знают, как правильно пользоваться, обслуживать, хранить новые источники питания. А также подобрать их по размеру и токовым параметрам.
Обозначение размеров цилиндрических литий-ионных аккумуляторов отличается от привычных для всех никелевых – он цифровой, например, 14500 или 18650. Такое кодирование непривычно, но при этом удобно для подбора необходимого аккумулятора по размеру слота электронного устройства. Первые две цифры кода обозначают диаметр аккумулятора в миллиметрах, вторые – его высоту. Например, типоразмер 18650: 18мм диаметр, 65мм высота.
Правила эксплуатации литий-ионных аккумуляторов и сборок
Литий-ионные аккумуляторы одновременно надежны и капризны, что на первый взгляд кажется парадоксом. Они прихотливы в хранении, обслуживании и эксплуатации. При нарушении условий использования очень быстро выходят из строя. Но при соблюдении всех правил служат долго с высокой производительностью.
Основные ограничения:
- Минимальное напряжение для литий-ионных аккумуляторов не должно быть меньше 2,2-2,5 Вольт.
- Максимальное напряжение для литий-ионных аккумуляторов не должно быть больше 4,25-4,35 Вольт.
- Литий-ионные аккумуляторы неплохо работают при минусовой температуре, но при этом заряжать их на холоде нельзя, тем более если температура ниже нуля градусов.
- Ток заряда литий-ионных аккумуляторов должен быть не выше половины их емкости. Например, для аккумулятора 2000мАч максимальный ток заряда должен быть 900-1000 мА.
- Ток разряда (рабочий) не должен быть выше 2-кратного значения емкости аккумулятора. Например, для аккумулятора емкостью 2000мАч максимальный ток разряда 4000мА.
- Исключения составляют высокомощные литий-ионные аккумуляторы, ток разряда которых может превышать их энергоемкость в 5-10 раз. Такие аккумуляторы маркируются соответствующей надписью.
Цилиндрические литий-ионные аккумуляторы часто используются для больших батарейных сборок. Аккумуляторные сборки обладают более высокой мощностью и длительным сроком одного цикла работы. Такие аккумуляторные сборки используются в высокомощных устройствах. Вот так выглядит литий-ионная аккумуляторная батарея мощного шуруповерта или дрели.
При самостоятельной сборке аккумуляторной батареи следует помнить, что литий-ионные аккумуляторы не терпят перегрева, поэтому ПАЯТЬ их НЕЛЬЗЯ! Такая аккумуляторная сборка работать не будет, так как с уверенностью можно сказать, что пайка контактов вывела аккумуляторы из строя.
При сборке аккумуляторной батареи применяется специальная сварочная лента и контактная сварка.
Для безопасной работы батареи необходим контроллер заряда-разряда.
При сборке аккумуляторных батарей используются только незащищенные литий-ионные аккумуляторы! Используя их можно собрать большой очень энергоемкий аккумулятор (аккумуляторную батарею), которая может использоваться в мощных электроприборах, служить дополнительным источник питания.
Такие батареи стоят в электродрелях, шуруповертах, прожекторах, фото- и видеотехнике, ноутбуках, мониторах и т.д. с обязательным дополнением защиты от перенапряжения, перегрева и короткого замыкания в виде платы контроллера.
Защищенные или незащищенные литий-ионные аккумуляторы
В чем отличия и какой выбрать? – главный вопрос волнующий обычного пользователя. Ответ находится в названии: защищенные имеют собственную плату защиты от перегрева и перенапряжения и не нуждаются в дополнительном контроллере заряда-разряда.
Если вы хотите собрать собственную батарею из литий-ионных аккумуляторов или заменить аккумулятор в готовой батарее электроустройства (например, шуруповерта), вам необходим незащищенный литий-ионный аккумулятор.
В остальных случаях — при замене оригинальных аккумуляторов приборов или переводе их с никель-металлгидридных на литиевые – необходимо купить защищенный литий-ионный аккумулятор.
Если вскрыть оболочку защищенного литий-ионного аккумулятора, то под ней найдем обычный незащищенный с теми же параметрами, что указаны на внешней оболочке.
Главное отличие защищенного аккумулятора от незащищенного – приваренная к одному из контактов электронная плата защиты.
Плата защиты при помощи сварочной ленты приваривается к одному из контактов не защищенного литий-ионного аккумулятора.
Затем все упаковывается в пленку с маркировкой производителя защищенных аккумуляторов. Добросовестные производители, указывают на внешней упаковке производителя используемого незащищенного аккумулятора и параметры в соответствии с маркировкой незащищенного аккумулятора.
При выборе защищенного аккумулятора для своего устройства следует учитывать один очень важный момент. Из-за приваренной платы защиты и упаковки в пленку размер аккумулятора становится чуть больше заявленного, изначального размера незащищенного аккумулятора.
Высота увеличивается на 3-5мм.
Диаметр становится больше примерно на 0,5 мм.
При выборе защищенного аккумулятора необходимо поинтересоваться изготовителем незащищенного. К сожалению, не все производители указывают его на упаковке, хотя нередко используют незащищенные аккумуляторы не собственного производства.
К примеру, приваривают защиту и упаковывают незащищенные аккумуляторы известных брендов Panasonic, Sony, Samsung и других. Не следует покупать защищенные аккумуляторы, если на них не указаны все параметры «начинки»: энергоемкость, напряжение, плата защиты.
Стоит проверить защищенные аккумуляторы на ощупь – не смещается ли при нажатии плата защиты на плюсовом контакте, она обязательно должна быть приварена.
Заряжать цилиндрические литий-ионные аккумуляторы можно только специальными зарядными устройствами. В связи с популяризацией литий-ионных аккумуляторов ассортимент зарядных устройств для Li-Ion растет. При выборе зарядного устройства необходимо обратить внимание на его параметры заряда-разряда, размер слотов и соотнести их с используемыми литий-ионными аккумуляторами для правильной эксплуатации и сохранения работоспособности.
Источник: https://www.lacrossetechnology.ru/vibor-lion-akkum.html
Литиевая батарея для электротележек Li-ion EnSol
Литий-ионные аккумуляторы для складской техники
Литий-ионные аккумуляторы по причине многочисленных достоинств приобретают все большую популярность на складе. Тяговые АКБ EnSol – это инновационное решение.
Экономически целесообразнее использовать литий-ионный аккумулятор вместо гелевой батареи, так как он прослужит в 3-5 раз дольше. Исключается необходимость в регулярном техническом обслуживании.
Не нужно набирать в штат работников, так как заряжать устройство может самостоятельно оператор. Среди принципиальных отличий стоит отметить дробный заряд.
Заряжай, когда удобно
Дело в том, что отсутствует эффект памяти. Не нужно ждать полной разрядки. Восполнять емкость аккумуляторного устройства можно в период технологических и обеденных перерывов, не останавливая рабочий процесс. Это экономит время и средства, повышает показатели эффективности труда в несколько раз.
Дробный заряд не сказывается негативно на показателях надежности и эффективности литиевых АКБ. Доступность техники повышается на 60%. Отсутствуют издержки на замену и ремонт источника питания. Этим и объясняется растущий интерес и широкая область использования АКБ в сегментах малого и среднего бизнеса. Компании могут более эффективно использовать парк собственного оборудования, не беспокоясь о его обслуживании и сокращая текущие расходы.
Все гениальное — просто!
Растущий интерес к данному виду устройств во многом обусловлен тем, что по ряду эксплуатационных и технических характеристик Li-ion АКБ превосходят другие виды устройств, в том числе и свинцово-кислотные:
- Удобство в использовании. Объясняется тем, что литий-ионная батарея отличается простой в обслуживании. Не нужно нанимать и содержать персонал, ведь зарядить аккумулятор может самостоятельно оператор складской техники. Не требуется оборудовать специальную комнату, покупать дополнительный инструмент. Это обеспечивает экономию средств и времени;
- Быстрая зарядка. В среднем необходимо 2 часа, чтобы восполнить запас емкости на 100%. Заряжать АКБ можно на территории склада или производственного помещения. Отсутствие «эффекта памяти» не требует полной разрядки;
- Больший период эксплуатации. Это показатель на данный момент считается рекордным. Свинцово-кислотные источники служат в среднем 1500 циклов. ЛИА – 5000 циклов;
- Экологичность, так как в составе отсутствуют токсичные вещества. Не выделяются опасные соединения и в период зарядки батареи;
- Безопасность в использовании. Имеется защитная система электронного типа, которая блокирует устройство при чрезвычайных и опасных ситуациях. АКБ, отслужившие свой срок, легко утилизируются. При работе не выделяются вредные вещества, представляющие опасность для человека или окружающей среды.
Литий-ионные АКБ EnSol для электротележки – одно из лучших решений, если нужно обеспечить высокую производительность и бесперебойную работу техники на протяжении долгого времени. Даже при критической разрядке транспортировщик паллет, работающий на данном аккумуляторе, может работать максимально долго. Это сокращает потери времени и значительно повышает показатели производительности труда. Даже при интенсивной работе достаточно одного комплекта.
Дополнить список преимуществ можно и такими пунктами, как:
- высокие показатели коэффициента полезного действия;
- можно хранить оборудование в разряженном состоянии без ущерба для его технических и эксплуатационных характеристик;
- зарядное устройство 220В;
- разрядка до 10% от номинальной емкости.
Безопасность в использовании обусловлена тем, что источник питания полностью герметичен. Это значительно облегчает как процесс его транспортировки, так и последующее использование и хранение. При любом режиме эксплуатации исключаются выбросы токсичных и коррозионно-активных соединений.
Тяговые аккумуляторы напряжение: 6 вольт
Источник: https://www.kiit.ru/product/litievaya-batareya-dlya-elektrotelezhek-li-ion-ensol/
Хранение литий–ионных аккумуляторов в домашних условиях
Литий-ионные батареи широко распространены сегодня. Они применяются в мобильных телефонах (самая обширная ниша), в ноутбуках, рациях, в различных других электронных приборах и даже в автомобилях. Эти АКБ имеют множество достоинств, но в то же время чувствительны к определенным факторам и требуют правильного хранения. Рассмотрим, как правильно хранить литий-ионные аккумуляторы.
Виды литий-ионных аккумуляторов
Литиевые батареи делятся на литий-ионные и литий-полимерные. Разница состоит в том, что в первых электролит жидкий, а во вторых – твердый. За счет этого полимерные АКБ считаются чуть менее взрывоопасными и, соответственно, более безопасными. Хотя при правильной эксплуатации вероятность взрыва любого литий-ионного аккумулятора низкая.
Также полимерные батареи для телефонов можно сделать более тонкими, чем ионные. Поэтому они популярны в супертонких моделях.
Также батареи бывают разными по форме и емкости. Это зависит от прибора, для которого они предназначены.
Распространенные формы АКБ: пальчиковые – ААА, АА, 18650.
Используются в часах, детских игрушках, фотоаппаратах и другой технике. Батарея 18650 отличается от остального размера, а также емкостью и напряжением – 3,7 В против 1,5 В у АА. Они не подходят для стандартных электроприборов, их применяют там, где требуется большая емкость – например, в электровелосипедах или в Power Bank.
Прямоугольные – например, в мобильных телефонах.
Крупные в форме электронной коробки – называются твердотельными АКБ и применяются в электромобилях.
Наиболее часто в быту используются обычные небольшие пальчиковые батареи и прямоугольные – для сотовых телефонов. Но некоторые, более крупные, АКБ тоже применимы в быту – например, они стоят в электровелосипедах и автомобилях.
Правила хранения литий-ионных аккумуляторов
Правила хранения АКБ на основе лития основаны на слабостях данного типа аккумуляторов.
Слабости Li-Ion батареи:
- боится полного заряда;
- боится полного разряда;
- боится низких температур;
- боится высоких температур и перегрева;
- боится высокой влажности;
- имеет ограниченный ресурс – определенное число циклов зарядки;
- взрывоопасна при повреждении герметичности;
- емкость теряется даже во время хранения, а не только при активном использовании.
Хранение должно быть направлено на то, чтобы к моменту возобновления использования аккумулятора он сохранил все свои рабочие свойства и был исправен.
Как хранить литиевые аккумуляторы
Выбирайте правильный температурный режим. Лучше всего – от 0 до +20 градусов по Цельсию. Допустима температура до +35. Здесь суть в том, что чем ниже температура – тем лучше батарее, но только если температура не отрицательная. Поэтому многие хранят их в холодильнике. Это допустимо, если аккумулятор герметично упакован в пакет и в него не поступает влага. Если вы не уверены в герметичности упаковки, хранение литий-ионных аккумуляторов лучше осуществлять в другом месте.
Не держите аккумулятор разряженным до нуля или заряженным до 100 процентов. Оптимально отправить его на хранение с зарядом 40–50 процентов.
Раз в два-три месяца батарею нужно подзаряжать до показателя в 40–50 процентов. Также раз в полгода можно разрядить ее полностью, затем зарядить до 100 процентов. А перед отправкой на хранение вновь разрядить до 40–60 процентов.
Если этого не делать, со временем он саморазрядится. А АКБ с зарядом 2 В не восстанавливается, ее остается только выбросить.
Произойти это может уже за 2,5–3 месяца. Не пытайтесь зарядить его в этом случае – это очень опасно; скорее всего, произойдет взрыв. Так что в этом случае пожалейте здоровье и жизнь, а не батарею. Приобретите новую и далее соблюдайте правила хранения.
Место хранения должно быть сухое и прохладное, там не должно быть вибрации и прямых солнечных лучей.
Не стоит заворачивать прибор во что-либо, исключение – когда держите в холодильнике в герметичном пакете, так как это бережет от влаги. В остальных случаях, наоборот, необходима свободная циркуляция сухого воздуха. Любая ткань может впитывать влагу и затем ее задерживать. А этого нужно избежать.
До АКБ не должны добраться дети для их же безопасности.
Батарею не стоит держать в приборе, который длительно не планируется использовать, лучше достать и положить в подходящее место.
Рядом с батареей не должно быть тяжелых предметов и всего, что способно упасть и повредить ее. Не должно быть жидкостей, особенно химических.
Не стоит хранить на большой высоте, откуда она может упасть.
Эти правила помогут вам сохранить АКБ и использовать ее с пользой в любом предмете техники до момента, когда закончится отведенный производителем ресурс, а не до того, как она случайно разрядится полностью во время хранения.
Источник: https://3batareiki.ru/akkumulyatory/kak-khranyt-lytyy-yonnye-akkumulyatory
Использование и утилизация батареек для слуховых аппаратов
При применении и утилизации перезаряжаемых аккумуляторов для слуховых аппаратов необходимо соблюдать особые меры предосторожности. Многие люди выбрасывают такие аккумуляторы с бытовым мусором после использования, однако этот вариант утилизации крайне нежелателен.
Несмотря на свой небольшой размер, аккумуляторы для слуховых аппаратов обеспечивают питание важного устройства, которое позволяет людям лучше слышать, а также обеспечивает возможность передачи аудиоданных и подавления тиннитуса.
Без них слуховые аппараты не могут нормально работать, а разрядившийся аккумулятор может нарушить все планы на день. Тем не менее существуют способы продлить срок службы литий-ионных аккумуляторов за счет правильного ухода за ними.
Кроме того, требуется надлежащая утилизация таких аккумуляторов по окончании срока их службы.
Если вы не знаете, как правильно обращаться с литий-ионными аккумуляторами, или хотите убедиться в том, что делаете все правильно, это руководство поможет вам воспользоваться всеми преимуществами ваших слуховых аппаратов.
Хранение аккумуляторов для слуховых аппаратов
Перед использованием литий-ионных аккумуляторов необходимо ознакомиться с требованиями к их хранению.
Неправильное хранение литий-ионных аккумуляторов может привести к их повреждению и снижению производительности. По этой причине важно хранить слуховые аппараты в сухом прохладном месте. Убедитесь, что в месте, предназначенном для хранения, не слишком холодно, поскольку это также может привести к повреждению.
Тем не менее основной фактор риска для литий-ионных аккумуляторов — высокая температура. Не оставляйте слуховые аппараты в местах, где они могут подвергнуться воздействию прямого солнечного света или повышенной температуры.
Поддерживайте в доме стабильный микроклимат и храните литий-ионные аккумуляторы в местах, недоступных для детей или домашних животных.
Дети и питомцы могут взять слуховые аппараты в рот и даже проглотить. Чтобы избежать этого, не оставляйте слуховые аппараты в легкодоступном месте. Храните их в комоде, ящике прикроватной тумбы или других безопасных местах.
Избегайте хранения в выдвижных ящиках или шкафчиках для лекарств в ванной комнате, поскольку в этих случаях существует риск попадания воды или воздействия повышенной влажности на слуховые аппараты.
К перезаряжаемым слуховым аппаратам часто прилагается футляр, и безопаснее всего будет хранить их в таком футляре.
Как продлить срок службы аккумулятора
Начиная пользоваться новыми слуховыми аппаратами, важно убедиться в том, что вы используете их правильно. В противном случае слуховые аппараты не прослужат долго. Литий-ионные аккумуляторы обладают дополнительным преимуществом в виде возможности перезарядки, но это не означает, что их срок службы неограничен. Благодаря надлежащему уходу за литий-ионными аккумуляторами вы можете продлить срок их службы и избежать дополнительных расходов, связанных с заменой.
Во-первых, необходимо использовать сушку. Ночное хранение слуховых аппаратов в сушке поможет продлить срок службы аккумулятора и благоприятно повлияет на состояние слуховых аппаратов в целом.
Во-вторых, литий-ионные аккумуляторы нужно использовать постоянно, иначе их производительность снижается. Если вы не планируете использовать слуховые аппараты в течение длительного времени, не оставляйте их во включенном зарядном устройстве.
Отключите зарядное устройство от сети или поместите аккумуляторы в безопасное место. Высокий уровень заряда наносит вред аккумулятору.
Если вы не используете слуховые аппараты в течение длительного времени, заряжайте и разряжайте аккумулятор каждые несколько месяцев. Старайтесь не допускать полной разрядки аккумулятора.
При наличии возможности всегда ставьте аккумулятор на зарядку до того, как он полностью разрядится. Подзарядка литий-ионного аккумулятора лучше, чем его перезарядка с нуля.
Периодически активируйте и используйте литий-ионные аккумуляторы, даже если вы не используете сами слуховые аппараты. Это поможет избежать снижения производительности аккумулятора при хранении.
Утилизация использованных аккумуляторов для слуховых аппаратов
Срок службы аккумуляторов для слуховых аппаратов истек? Пришло время для утилизации аккумуляторов. Этому этапу часто уделяют недостаточно внимания, что может привести к серьезным проблемам.
При ненадлежащих способах утилизации аккумулятор могут случайно проглотить дети, домашние животные или животные, питающиеся бытовыми отходами. Утилизация литий-ионных аккумуляторов с бытовым мусором также приводит к их попаданию в окружающую среду, которой они наносят серьезный ущерб.
В большинстве стран утилизация литий-ионных аккумуляторов с бытовым мусором запрещена законодательством.
Поэтому следует принимать надлежащие меры по утилизации. Многие компании и центры переработки отходов принимают использованные аккумуляторы в рамках программ переработки. Некоторые из них специализируются на аккумуляторах для слуховых аппаратов.
В целях безопасности окружающей среды и животных, питающихся бытовыми отходами, использованные литий-ионные аккумуляторы желательно собирать и сдавать в соответствующие пункты переработки отходов.
Другие методы утилизации аккумуляторов для слуховых аппаратов могут подвергнуть окружающих риску и стать причиной серьезных неприятностей для вас.
Преимущества литий-ионных аккумуляторов
Обращение с литий-ионными аккумуляторами, в сравнении с одноразовыми батареями, требует особых мер предосторожности, однако такие аккумуляторы обладают рядом преимуществ.
Благодаря новейшим разработкам необходимость в приобретении и замене воздушно-цинковых батарей во многом отпала. Во многих слуховых аппаратах на смену воздушно-цинковым батареям пришли усовершенствованные литий-ионные аккумуляторы. Мы уже используем ноутбуки и сотовые телефоны с литий-ионными аккумуляторами, поэтому их применение в слуховых аппаратах стало естественным этапом развития данной технологии.
Основное преимущество — это возможность зарядки и перезарядки литий-ионных аккумуляторов. Эта новая технология позволила снизить масштаб утилизации аккумуляторов, а также предельные издержки производства слуховых аппаратов. Пользователям больше не приходится тратить время, деньги и ресурсы на приобретение воздушно-цинковых аккумуляторов. Заряда литий-ионных аккумуляторов хватает на весь день, а вечером их можно поместить в зарядное устройство.
Когда это войдет в привычку, вам почти не придется беспокоиться о том, что аккумулятор может разрядиться в самый неподходящий момент. Даже если аккумулятор разрядится, когда вы не дома, вы сможете легко перезарядить его благодаря портативному зарядному чехлу, где бы вы не находились. Кроме того, литий-ионные аккумуляторы лучше работают в холодную погоду, поэтому более удобны для пользователей, живущих в условиях холодного климата.
Для пользователей, которых беспокоят проблемы утилизации и прочие хлопоты, связанные с применением одноразовых батарей, перезаряжаемые слуховые аппараты могут стать отличным вложением средств. Даже для тех, кого устраивают воздушно-цинковые батареи, литий-ионные аккумуляторы могут стать более удобной альтернативой.
Независимо от вашего отношения к литий-ионным аккумуляторам, Signia как производитель слуховых аппаратов постоянно разрабатывает новые методы адаптации и совершенствования технологий, лежащих в основе ее продукции. Информационная рассылка Signia позволит вам узнавать о таких нововведениях, а также получать новую полезную информацию. Компания часто публикует статьи, посвященные нарушениям слуха, слуховым аппаратам и здоровью органа слуха, поэтому вы всегда будете узнавать что-то новое.
Источник: https://www.signia-hearing.ru/blog/using-and-disposing-of-hearing-aid-batteries/
Rechargeable Battery для GoPro MAX ACBAT-001
В этой статье отвечаем каверзные вопросы о батарейках для камер.
Что такое li-ion-аккумуляторы, краткая вводная
Батарейку li-ion используют в большинстве устройств, которые заряжаются от розетки: телефоны, видеокамеры, фотоаппараты, плееры, планшеты, ноутбуки. В отличие от своего предшественника — литий-полимера, литий-ионные аккумуляторы не обладают эффектом памяти: их не нужно полностью разряжать, чтобы подключить к сети.
Литий-ионный аккумулятор выделяется по двум причинам:
• В нём присутствует защитный контроллер. Он нежно оберегает блок питания от перегрева, чрезмерной разрядки и превышения напряжения.
• В зарядки для li-ion вставляют схему балансировки ячеек. Батарея состоит из сегментов, они могут разряжаться/заряжаться с разной скоростью. С помощью схемы зарядка отключает уже заряженную ячейку и распределяет энергию по остальным.
Плюсы/минусы
Литий-ионные аккумуляторы хорошо держат заряд, «эффект памяти» сведен к минимуму, отдача энергии выше, чем у других батареек.
Два основных недостатка: батареи постепенно теряют свои полезные качества, если их полностью «сажать», и не любят холод. Нарушая эти правила, аккум переживет не больше 500 зарядок.
Взрываются?
Аккумуляторы первого поколения действительно могли «бумкнуть». Конечно, для того, чтобы начался фейерверк, должны были нашалить производитель, сэкономивший на материалах и контроллерах, и владелец гаджета, забивший на инструкцию.
Качественный продукт превращался в злобного гремлина и причинял боль владельцу. Специалисты объясняли это тем, что в производстве использовали анод из металлического лития, а в нём появлялись «зазоры» от многочисленных зарядок.
Электроны замыкались, праздник с огоньками начинался.
Проблему решили, заменив анод на графит. Поэтому «веселые» костры остались в 16-ом и 18-ом годах.
5 советов, как использовать батареи, чтобы жили дольше
Если соблюдать простые правила безопасности, то батарейки прослужат долго-долго.
1. Не разряжайте гаджеты до конца. Осталось 10%-20% заряда? Самое время найти зарядное устройство и подключить к нему камеру.
2. Изредка опустошайте батарею раз в 3 месяца. После этого подключайтесь к сети и оставляйте гаджет на ночь, часов на 8. Тогда у неё будет здоровый баланс.
3. Хранить с 40% заряда, в тёплом и сухом месте. Не у батареи, не на подоконнике и не в холодильнике. Полностью заряженный блок сам разрядится со временем. Пустая батарея умрет на полке, и вернуть её к жизни не получится.
4. Использовать «родную» зарядку, в ней предусмотрена схема балансировки. В китайских аналогах могут про неё «забыть», тогда пострадает не только батарея, но и камера.
5. Берегите от перепада температур. Техника не любит дикую жару и лютый холод. Прямые солнечные лучи нанесут столько же урона, сколько −30 за бортом. Если вы жить не можете без зимних видов спорта, то это не приговор. По возвращению в теплое помещение выньте батарею из камеры и оставьте электронику оттаивать на час.
Можно ли возить аккумуляторы из-за границы?
Смотря сколько. Если вы везете телефон маме в подарок, а внутри стоит батарейка, то проблем не будет. Хотите основательно закупиться аккумуляторами в США? Везти их на борту пассажирского самолета категорически запрещается. Поправки к соответствующему закону утвердили ещё в 2016 году. Теперь большие партии блоков питания возят исключительно на грузовых самолетах.
Казалось бы, в чём проблема? А она есть. Многие заказы летали как раз-таки пассажирскими рейсами. Теперь их не принимают на борт в свободные отсеки, отправляют на грузовые рейсы, пересылают по морю или на суше.
Самостоятельно заказать одну батарею можно. Но учитывайте риски, ведь продавец из Китая будет отсылать целую партию блоков, для всех желающих. А как будет добираться посылка до вашего города — неизвестно. Тем более, что её могут затормозить на таможне. Много проблем и мало удовольствия.
Поэтому лучше покупать на родине, меньше мороки.
У нас нет тайных знаний о том, как перебрасывать блоки через границу. Мы просто соблюдаем законы и закупаемся заранее. Поэтому у нас на складе есть литий-ионный аккумулятор Rechargeable Battery для GoPro MAX ACBAT-001. Батарейка обладает всеми полезными качествами li-ion, емкости 1600 мАч хватит на 1.
5 — 2 часа съемок. Пластиковый корпус защищает блок от всех последствий экстремального спорта: пыль, вода, механические повреждения. Система замены батареи налажена так, что замена севшего блока на свежий займет меньше минуты. Как все литий-ионные батарейки, ACBAT-001 мало весит. Она в целом компактная.
Кому стоит купить Rechargeable Battery для GoPro MAX ACBAT-001
На самом деле всем, кто снимает весь день. Острая необходимость в дополнительном аккумуляторе появляется и у операторов экшн-камер, и у фотографов с зеркалками. Когда вы снимаете дольше часа в день, то и батареек нужно больше, чем одна. Как и карточек, но это совсем другая история.
Когда вы отправляетесь на долгую прогулку по незнакомому городу, семейных праздник, пеший поход — везде пригодится запасной блок питания. А если до ближайшей розетки больше суток пути, то запасайтесь ими, как питательными батончиками. Лишними они не будут.
Источник: https://camera.ru/blogs/blog/rechargeable-battery-dlya-gopro-max-acbat-001
Натрий-ионный аккумулятор. Реальные перспективы супер-батареи
Один из самых перспективных кандидатов на замену литий-ионным аккумуляторам — натрий-ионный. Вопрос перехода на новые типы аккумуляторов назрел давно. Для прогресса в различных областях, особенно в автомобилестроении, нужны дешевые и емкие аккумуляторы, а литий дорожает год от года, к тому же он химически очень активен и пожароопасен.
Результаты исследований показывают, что натриевые аккумуляторы могут заменить литий-ионные, используемые сегодня в электронных устройствах и некоторых типах электромобилей. При этом электроды должны быть сделаны из железа, а не из никеля или кобальта. Такие материалы, как натрий и железо широко распространены в природе, и их использование приведет к снижению стоимости, при этом плотность энергии останется такой же, как и у литиевых аккумуляторов.
В ноябре 2017 года французская компания Electrochemical Energy Storage (RS2E) анонсировала новую улучшенную батарею формата 18650, имеющую напряжение 3,5 В, ёмкость 90 Вт*ч/кг, количество циклов заряд-разряд более 2000 без существенной потери ёмкости, что соответствует примерно 10 годам эксплуатации.
В 2019 году гигантская Na-ионная батарея мощностью 100 кВт-ч была открыта для испытаний китайскими учеными в Исследовательском центре физики дельты реки Янцзы. Гигантская батарея состоит из более чем 600 соединенных Na-ионных аккумуляторных элементов и обеспечивает питание здания, в котором расположен центр.
Камень преткновения
Пределом мечтаний сейчас стала мысль поменять литий на натрий, в техническом процессе производства аккумулятора. Увы, но все как оказывается, упирается в размеры атомов элементов. Атом натрия не встроится туда куда атом лития легко становится, атом лития намного меньше атома натрия.Электрод просто не сможет накапливать ионы натрия. Литиевый аккумулятор состоит из двух электродов, один на основе углерода (графит), а другой из оксида кобальта (в идеале, но может быть и иной оксид).
Ионы лития несут заряд от одного электрода к другому. Когда идет зарядка аккумулятора, ионы лития высвобождаются из электрода на основе оксида металла и направляются в сторону электрода на основе углерода. Пока идет заряд, между слоями углерода накапливаются ионы лития.
При разряде литий-ионного аккумулятора, все происходит с точностью наоборот. Не трудно понять, что размер и встраиваемость ионов это и есть камень преткновения в разработке.
Чем проще ион достигает своей цели, тем большую мощность может развить батарея, если же процесс встаривания вялотекущий, то получить ток на нагрузке нужного уровня будет крайне сложно.
Na-ion аккумулятор все еще находится в стадии разработки, и исследователи работают над увеличением его срока службы, сокращением времени зарядки и производством аккумуляторов, способных выдавать большую мощность.
В настоящее время ученые сосредоточились на совершенствовании конструкций натрий-ионных аккумуляторов, прежде всего на подборе оптимальной конструкции электрода и поиске экологически чистых материалов.
После завершения этой работы, можно будет говорить о начале коммерциализации новой технологии.
Мечта про идеальную чудо-батарею
Абсолютной чудо-батареи пока не существует, и она остается «слабым звеном» в обозримом будущем. Поскольку батарея основана на электрохимическом процессе, необходимо учитывать ограничения плотности мощности и короткого срока службы.
Мы должны приспособиться к этому ограничению и спроектировать изделие, соответствующее заданным параметрам. Люди хотят получить неисчерпаемый запас энергии в небольшой упаковке, которая будет дешевой, безопасной и чистой.
Необходим радикальный поворот, чтобы удовлетворить неутолимую жажду портативных и мобильных устройств.
За последние полтора столетия аккумулятор улучшился умеренно по сравнению с другими достижениями прогресса. Аккумулятор по прежнему хранит относительно мало энергии, громоздок, тяжел и имеет короткий срок службы. Наблюдается тенденция, что чем меньше батарея, тем больше возрастает цена за ватт.
Скорость, с которой мобильность совершенствуется, во многом зависит от батареи. Этот источник энергии настолько важен, что инженеры проектируют портативные устройства вокруг батареи, а не наоборот.
С каждым постепенным улучшением батареи открываются перспективы для создания новых конструкций и расширения их применения.
Исследования новых типов аккумуляторов идут уверенными темпами. Среднегодовой прирост мощности обычно составляет около 6%. Для сравнения, микроэлектроника добилась гораздо лучших результатов.
Гордон Мур сделал свое знаменитое наблюдение в 1965 году, когда он предсказал, что рост числа транзисторов на интегральную схему будет удваиваться каждые два года. Благодаря неустанным технологическим достижениям Intel, закон Мура был сохранен и претворяется в жизнь и в 21 веке.
Такие успехи, если бы это было возможно для аккумуляторов, уменьшили бы сверхмощный автомобильный аккумулятор до размера монеты.
Проблема состоит в размере ионов натрия, которые на 25% больше, чем у лития. Из-за этого ионы медленно перемещаются и с трудом встраиваются в кристаллическую структуру электродов. До сих пор эта проблема казалась нерешаемой, ведь уменьшить размеры ионов натрия нельзя, но ученые нашли способ обойти данный барьер.
Литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы лидируют
Литий-ионные аккумуляторы отличаются от прочих многими желательными характеристиками, такими как высокая эффективность, длительный срок службы, высокая плотность энергии и высокая удельная мощность. Плотность энергии Li-ion, по крайней мере, в два раза выше, чем у NiCad, и его номинальный ток нагрузки достаточно высок. На самом деле Li-ion ведет себя подобно NiCad с точки зрения характеристик разряда. Li-ion также имеет относительно низкий уровень саморазряда.
Характеристики Li-ion, наряду с их способностью к быстрому разряду, сделали их почти идеальными для применения в мобильной электронике.
Альтернатива литию и надежды на «соседа»
Потребление лития с каждым годом растет, появляется все больше разных устройств на батарейках, гаджеты, телефоны, смартфоны. Большинство из них — это аккумуляторы созданные на основе литий-ионных структур.
К сожалению, литий является ограниченным ресурсом и ему будет сложно удовлетворить растущий мировой спрос на относительно дешевые батареи. Поэтому исследователи сейчас ищут альтернативы литий-ионному аккумулятору.
И хотя лития в природе еще достаточно много, на наш век хватит, о будущем нужно думать уже сегодня и придумывать такое, чтобы действенно заменяло литий в аккумуляторах. Возможно, на очередном этапе будет создан аккумулятор с лучшими показателями и гораздо дешевле.
Многообещающей альтернативой является замена лития металлическим натрием, чтобы сделать Na-ионные батареи. Натрий в больших количествах содержится в морской воде и может быть легко извлечен из нее.
Специалисты обратили внимание на «соседа» по таблице Менделеева, на щелочной метал натрий, который можно и найти практически всюду, да и по цене он гораздо дешевле лития. Таким образом, можно создать аккумулятор, в котором уже ионы натрия (Na+) встраиваются в слои материала. В качестве матрицы использовали материал на основе молекул 4,4’-стильбендикарбоксалата. Опытный электрод из такого материала имеет достаточную емкость и позволяет добиваться хороших показателей в мощности.
Натриевые перспективы
Натрий-ионный аккумулятор (Na-ion) — это тип электрического аккумулятора, который имеет практически идентичные литий-ионному аккумулятору энергетические характеристики, но стоимость применяемых в нём материалов значительно ниже (натрий примерно в 100 раз дешевле лития). Поэтому в ближайшие годы ожидается широкое распространение таких аккумуляторов взамен литиевых, в том числе в электромобилях. Большим преимуществом натрий-ионных батарей является безвредность разряда до нуля, что делает более безопасной их перевозку и хранение.
Решение проблемы замены лития на натрий в акумуляторах заключается в увеличение расстояния между отдельными слоями атомов углерода, образующих кристаллическую структуру графита.
Аккумуляторы Na-ion работают по тому же принципу, что и Li-ion: натрий так же хорошо теряет электроны и отлично подходит для создания анода. Однако у батарей Na-ion есть серьезный недостаток — очень долгое время заряда и разряда, то есть такие батареи принимают и отдают слишком слабый ток, мощности которого не хватает, например, для вращения автомобильного электродвигателя.
Проблема состоит в размере ионов натрия, которые на 25% больше, чем у лития. Из-за этого ионы медленно перемещаются и с трудом встраиваются в кристаллическую структуру электродов. До сих пор эта проблема казалась нерешаемой, ведь уменьшить размеры ионов натрия нельзя, но ученые нашли способ обойти данный барьер.
Отличающая химическая активность и более крупные размеры атомов натрия потребуют изменения конструкции батареи. Чтобы соответствовать по плотности энергии литий-ионным аккумуляторам, анод натриевого аккумулятора должен удерживать большее количество ионов.
Группа исследователей Токийского университета науки под руководством Шиничи Комаба (Shinichi Komaba) создала специальный материал, смешав оксид железа, оксид натрия и оксид марганца. Затем полученный порошок был помещен в капсулу и нагревался на протяжении 12 часов при температуре 900 °С. Формула нового материала, который был использован для создания анода аккумулятора, имеет вид Na2/3[Fe1/2Mn1/2]O2, при этом катод был изготовлен из натрия.
Емкость полученного аккумулятора составила 190 мА•ч на один грамм при среднем напряжении 2,75 В. Если катод выполнить из углерода или диоксида титана, напряжение можно увеличить до 3 В. Это примерно соответствует напряжению, которое можно получить от двух батареек типа АА.
Вариант аккумулятора, в котором ионы натрия (Na+) встраиваются в слои материала электрода.
Новый аккумулятор имеет электроды, собранные из множества слоев, причем между слоями большой зазор, по которому, как по автобану, быстро передвигаются крупные ионы натрия. Это позволяет быстро вводить электроны в решетку электродов (т.е. быстро заряжать аккумулятор), а также быстро извлекать их оттуда (разряжать). Производительность нового аккумулятора высока: плотность тока в 1000 раз выше (10 А/г против 10 мА/г), чем у большинства других натрий-ионных аккумуляторов.
Такой аккумулятор имеет большую емкость при максимальных токах: (72 мА·ч/г). При промежуточных значениях плотности тока (1 А/г), новый аккумулятор показывает впечатляющую емкость до 160 мА·ч/г, что сравнимо с лучшими литий-ионными аккумуляторами.
Долговечность Na-ion тоже на высоте: высокое количество циклов заряд/разряд при сохранении 70% емкости.
Проще говоря, для электромобиля с запасом хода в 200 км на одной заправке срок службы батареи составит 5-10 лет без заметного ухудшения характеристик.
Еще одним преимуществом является то, что Na-ионные батареи не нуждаются в кобальте, который все еще необходим в литий-ионных батареях. Большая часть кобальта, используемого сегодня для производства литий-ионных батарей, добывается в Демократической Республике Конго, где восстания, неорганизованная добыча полезных ископаемых и детский труд создают неопределенность и моральные сомнения в отношении торговли кобальтом.
С положительной стороны также учитывается, что Na-ионные аккумуляторы могут производиться на тех же заводах, которые сегодня производят литий-ионные аккумуляторы.
Дисульфид молибдена ведёт себя в натрий-ионных аккумуляторах: многослойная и пористая структура обеспечивает эффективные диффузные каналы для ионов натрия во время быстрого накопления и отдачи заряда ячейками. Кроме того, отпадает необходимость в использовании полимерного связующего вещества и медной фольги, которые являются частью традиционных электродов. При этом электроды нового типа дают стабильную зарядную ёмкость в 230 мА•ч/г.
Одна из проблем заключается в том, что может быть сложно изготовить небольшие Na-ионные батареи. Но большие батареи также имеют ценность — например, когда речь идет о хранении ветровой или солнечной энергии.
Na-ионным – «зеленую» дорогу
В условиях быстрого роста спроса на электроэнергию, вырабатываемую из возобновляемых источников, интерес к Na-ионным батареям вырос из-за их низкой стоимости и необходимости увеличивать разнообразие технологий хранения аккумуляторов в целях обеспечения энергетической безопасности. Для небольших масштабов (
Источник: https://naukatehnika.com/natrij-ionnyj-akkumulyator.html
Как правильно хранить Li-ion аккумулятор — Блог об электротранспорте
Производители сегодня используют практически в любых электрических устройствах накопители одного типа – это элементы типоразмера 18650. Разница между электромобилем и ноутбуком здесь будет только в количестве элементов.
Упомянутые батареи далеки от совершенства и требуют соблюдения определенных требований при эксплуатации. Их стоимость и уязвимость перед безграмотным хранением являются основными причинами, зарождающими сомнения в приобретении экотранспорта.
Среди основных проблем хранения выделяются:
- хранение литий ионных аккумуляторов на морозе приводит к полной разрядке и уменьшению ресурса,
- требуют постоянного контроля над остаточным уровнем заряда,
- длительное хранение литий ионных аккумуляторов несет массу неудобств и не гарантирует сохранения ресурса.
Чтобы ответить на вопрос «Как хранить литиево-ионные батареи?», нужно понимать, больше всего они боятся длительного хранения при глубоком разряде. Именно это способно окончательно прикончить батарею. Можно сказать, что если после эксплуатации устройства забыли поставить пустой аккумулятор на зарядку и вспомнили о нем через месяц-другой, то будьте готовы покупать новый накопитель.
Вся сложность эксплуатации устройств на таких батареях, вызвана отсутствием защиты от полного разряда (или недостаточно эффективной работой этой защиты). Ниже разберемся, как сохранить литий ионный аккумулятор 18650, который используется в электрическом транспорте. Но, в любом случае, совет и правило №1: если уровень заряда упал ниже 30-40% после работы устройства, немедленно ставьте АКБ заряжать.
Li ion аккумуляторы: температура хранения и зарядки
Если о том, что отрицательный градус хранения АКБ отрицательно влияет на время службы, знают все, то немногим известно, что при минусовых температурах губительна даже сама зарядка – аккумулятор просто теряет емкость. Еще одно «температурное» требование говорит, что нельзя хранить Li-ion-батарею при температурах выше 30 градусов. Это также кратно снижает емкость.
При зарядке устройства тоже есть своя опасность – перезаряд АКБ. Этого тоже нужно избегать, чтобы продлить срок службы устройства. Не менее важно использовать только сертифицированное, идущее в комплекте с батареей, зарядное устройство, которое соответствует по техническим характеристикам. И нужно помнить, что нередки случаи взрыва батарей, поэтому нельзя оставлять процесс без внимания.
Срок и условия хранения литиевых аккумуляторов
Если батарее все-таки предстоит долговременное хранение, то нужно учесть ряд требований, которые сохранят работоспособность после возобновления эксплуатации:
- Хранить нужно при приблизительно 40% заряда (дополнительно это гарантирует, что элементы не взорвутся),
- Лучшая температура хранения: плюс 5-8 градусов Цельсия. Влажность не играет роли, но производители рекомендуют уровень в 50%, поэтому лучше защитить от влаги, убрав в пластиковый пакет,
- Проверять и подзаряжать АКБ следует каждые 5-6 месяцев. До все тех же 40%,
- Если есть необходимость снизить уровень заряда, то разряжать стоит любой транспорт под нагрузкой (без нее можно перегреть двигатель),
- Худшим решением будет хранить литий-ионные батареи в автомобиле, где регулярно меняется температура – последующее падение емкости гарантировано,
- При хранении АКБ в загородном доме защитите ее от грызунов, которые способны «наделать дел». Лучше убрать батареи в деревянный ящик.
Перечисленные рекомендации также подойдут, если нужно понять, как лучше хранить литиевые аккумуляторы зимой. Основная проблема обеспечения условий идеального хранения заключается в обеспечении того самого заряда в 30-40%, а именно в наличии под рукой средств для его измерения. Многочисленные форумы любителей экотранспорта советуют при покупке сразу обращать внимание на тип зарядного устройства – нужна умная зарядка с индикацией.
Заключение
Литий-ионные аккумуляторы электротранспорта –дорогостоящая и наиболее капризная часть транспорта. Батареи требуют повышенного внимания при регулярном использовании и соблюдения целого ряда мер при длительном хранении. На первый план выходят температура окружающей сред и уровень заряда. Несмотря на то, что Li-ion-батареи деградируют с первого дня своей жизни, соблюдение перечисленных в статье рекомендаций поможет им сохранить работоспособность не один год.
Новые посты:
Другие посты:
Источник: http://electrotransport.su/kak-pravilno-hranit-akkumulyator/
Эксплуатация и хранение литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов для инструмента
Часто люди пишут в отзывах к новому инструменту, что «сам инструмент хорош, а вот аккумулятор приказал долго жить уже через полгода», или «пользовался им всего два раза, а аккумулятор сдох».
Список подобных сообщений можно продолжить, но основной смысл в том, что люди инструментом толком не успели попользоваться, как случилось непоправимое. Притом, зачастую, приобретение нового аккумулятора либо вовсе невозможно (поди, найди их для какого-нибудь китайца), либо его цена оказывается сопоставимой с покупкой нового инструмента. Винят, разумеется, сразу производителя инструмента. Однако его вины тут лишь малая доля.
Эта короткая статья поможет вам не пополнить ряды «обманутых покупателей», а также подскажет что делать, если уже все случилось.
Начнем с главного – в большинстве случаев, производитель инструмента не имеет никакого отношения к производителям аккумуляторных элементов, находящихся в его аккумуляторных блоках. Он просто их покупает у тех, кто, по его мнению, предлагает хорошее соотношение цены и качества. Другими словами, аккумуляторные элементы в батареях к инструменту Bosch и какому-нибудь безымянному «китайцу», скорее всего, окажутся от одного и того же производителя, например, японской компании Sanyo или Samsung.
Чаще всего используются аккумуляторные элементы типоразмера 18650 с типичным напряжением 3,6-3,7 В. Эти элементы универсальные и используются везде, где только можно: от батарей ноутбуков до электромобилей. Если речь идет о 10,8-вольтовом аккумуляторе у инструмента, то это значит, что в нем размещено три таких элемента. В 14,4-вольтовом – четыре. В 18-вольтовом – пять. В 22-вольтовом уже шесть, и так далее.
Вот фото 14,4-вольтового аккумулятора Hitachi BCL без крышки. Видно, что в базовой части размещаются четыре аккумуляторных элемента (кстати, производства Sanyo), а в «ноге» – схема управления.
Если Li-ion аккумулятор приказал долго жить
Итак, если беда уже случилась, и ваш аккумуляторный блок не подает признаков жизни, то необходимо всего лишь купить нужное количество аккумуляторных элементов аналогичного типа и самостоятельно установить их в блок.
Пара замечаний: в России все они редкость, но можно заказать из Китая или Штатов (Aliexpress.
com и Ebay.com вам в помощь) с бесплатной доставкой по цене 4-5 долларов за штуку; а также придется вспомнить навыки пайки. Вдобавок, нельзя менять аккумуляторные элементы выборочно. Только все сразу.
Ведь контроллер заряда будет считать их все одинаковыми, что приведет к перегреву старых, которые могут даже загореться или взорваться.
И еще: в аккумуляторном блоке также может повредиться электроника, потому перед покупкой новых «банок» сначала «прозвоните» старые. Вдруг с ними все в порядке, и виноваты вовсе не они.
Что надо сделать, чтобы Li-ion аккумулятор прослужил дольше двух месяцев
Другими словами: чего бояться литий-ионные аккумуляторы. В бытовом применении в электроинструментах им страшно только одно – длительное хранение при глубоком разряде. Когда заряда остается менее 10%, аккумулятор начинает быстро деградировать. Если вы разрядили аккумулятор полностью и забыли его поставить на зарядку, а вспомнили о нем через пару месяцев – не обессудьте. Скорее всего придется купить новый.
Ситуация усугубляется тем, что многие производители электроинструмента из соображений экономии не делают двух вещей. Первая – в самом дешевом инструменте может отсутствовать система защиты аккумулятора от глубокого разряда.
Вторая – если эта система присутствует, она частенько допускает более глубокий разряд, чем регламентирует производитель аккумуляторных элементов. Делается это чтобы выжать все до капли и с таким расчетом, что пользователь не будет долго тянуть с установкой аккумулятора на зарядку.
Другими словами, если вы закончили работу и считаете, что аккумулятор разряжен более чем на две трети – ставьте его на зарядку.
Вот и все премудрости для тех, кто не хочет вникать в детали. Если вы относитесь к таким, то дальше можно не читать.
Но если интересны подробности или если вы используете инструмент регулярно, то тут еще есть что рассказать.
Для тех, кто использует инструмент регулярно
Есть еще несколько рекомендаций, которые помогут вам продлить жизнь литий-ионных аккумуляторов.
1. Как было уже сказано выше, всегда старайтесь сразу поставить на зарядку аккумулятор, если он разряжен полностью или почти полностью. Попутно избегайте циклов глубокой разрядки-зарядки. Данная таблица покажет, какое количество циклов заряда-разряда последует до потери 50% емкости в зависимости от глубины разряда аккумулятора:
2. Не заряжайте аккумуляторы при отрицательных температурах. Они будут терять емкость.
3. Не храните аккумуляторы при температуре выше 30 градусов. Эта табличка показывает, насколько снизится емкость в зависимости от температуры хранения и степени заряженности аккумулятора:
4. Если аккумулятору предстоит долгое хранение, не заряжайте его полностью. Оптимальным будет уровень заряда в 35-50%.
Что нужно знать о зарядке литий-ионных аккумуляторов
Это сложный процесс. Для каждого типа аккумуляторов существует своя стратегия, но в общих чертах она именуется CC-CV и состоит из двух основных стадий – зарядки постоянным током и растущим напряжением, затем дозарядки с постоянным напряжением. Также могут быть и дополнительные стадии, например, весь процесс может выглядеть так:
1. сначала батарея проверяется электроникой, чтобы узнать ее текущее состояние и степень заряда, а также пригодность к быстрому циклу зарядки. В первые минуты подается небольшое напряжение и невысокий ток. Если напряжение на батарее не растет (т.е. она хорошо принимает заряд), значит все в порядке, можно заряжать в быстром режиме;
2. затем идет основная фаза заряда, которая длится около часа, где постепенно повышается напряжение при неизменно высоком токе;
3. потом начинается завершающая фаза (дозарядка), где напряжение держится на максимально допустимом уровне (обычно 4,2 В), а ток постепенно снижается. Она может длится около двух часов.
Крайне важно для литий-ионных аккумуляторов – не допустить перезаряда. Он также негативно сказывается на ресурсе батареи, как и ее хранение в разряженном состоянии. Кроме того аккумулятор может банально перегреться и взорваться. Поэтому контроллер строго следит за этим процессом и прекращает заряд в соответствующий момент.
Но недобросовестные производители могут немного схитрить. Если незначительно повысить напряжение заряда (на 0,1 В, до 4,3 В), это чуть-чуть ускорит процесс, а главное – увеличит на 10% количество запасенной аккумулятором энергии. Последствия такого подхода отражает вот этот график:
Обратите внимание, что шкала ординат нелинейная, а сам график отражает лишь количество циклов перезаряда, при котором емкость аккумулятора снизится вдвое. И тут мы видим, что при напряжении 4,2 В аккумулятор деградирует крайне медленно, и количество циклов до момента «уполовинивания» емкости может быть около 1000. Но если напряжение повысить всего на 0,1 В, скорость деградации увеличится аж в четыре раза.
Ультрабыстрая зарядка
Обычно производитель рекомендует заряжать аккумуляторные элементы токами, равными 0,7 или 1 от емкости деленной на время (т.е. для аккумуляторного элемента 1500 мА·ч рекомендуемый ток заряда составляет 1,5 А).
Некоторые производители допускают зарядку значительно большими токами, что в разы ускоряет процесс.
Однако это приводит к ускоренной деградации батареи, плюс попутно приходится следить за ее температурой и останавливать процесс, если батарея нагрелась до 40 градусов (точное значение определяется производителем батареи). Ранний перегрев обычно характерен для стареющих батарей.
Вот график потери емкости литий-ионных аккумуляторов в зависимости от величины токов заряда и разряда:
Синяя линия – зарядка и разрядка токами, равными емкости/время (для аккумуляторов 1500 мА·ч – это 1,5 А). Зеленая – удвоенный ток заряда и разряда относительно емкости (для аккумуляторов 1500 мА·ч – 3 А). Красная – утроенный ток (для аккумуляторов 1500 мА·ч – 4,5 А).
Другими словами, режимы быстрой зарядки будут приводить к ускоренной деградации батареи.
Параметры типичных аккумуляторных элементов
Напоследок в качестве справочной информации приведем официальные характеристики тех же популярных аккумуляторных элементов Sanyo UR18650W2, которые упоминались выше:
| емкость минимальная / типичная, мА·ч | 1500 / 1600 |
| номинальное напряжение, В | 3,7 |
| минимальное напряжение, В | 2,75 |
| метод зарядки | CC-CV (постоянный ток, затем постоянное напряжение) |
| максимальное напряжение зарядки, В | 4,2 |
| ток зарядки, А | 1,5 |
| время зарядки, ч | 2,5 |
| максимальный продолжительный ток разряда, А | 15 |
| температура при зарядке, град. | 0 — +40 |
| рабочая температура | -20 — +60 |
| температура хранения | -20 — +50 |
—
Нижняя оранжевая линия – работа при температуре -20°C.
Ну а чтобы быть уверенными, что Sanyo UR18650W2 не являются каким-то исключением из общего правила, выложим их график разряда током 10 А в сравнении с двумя другими аккумуляторами производства Samsung и AW:
Подготовлено по материалам BatteryUniversity
Оценка статьи: (7
Источник: https://dacha.news/li-ion-accumulators/
Литиевые аккумуляторы
Радиоэлектроника для начинающих
Среди самых современных аккумуляторов особое место занимают литиевые. В химии литий из металлов самый активный.
Он обладает огромным ресурсом хранения энергии. 1 кг лития способен хранить 3860 ампер-часов. Хорошо известный цинк сильно отстаёт. У него этот показатель равен 820 ампер-часов.
Элементы на основе лития могут вырабатывать напряжение до 3,7V. Но лабораторные образцы способны вырабатывать напряжение около 4.5V.
В современных литиевых аккумуляторах чистый литий не применяется.
Сейчас распространены 3 типа литиевых аккумуляторов:
-
Литий-ионные (Li-ion). Номинальное напряжение (Uном.) – 3,6V;
-
Литий-полимерные (Li-Po, Li-polymer или «липо»). Uном. – 3,7V;
-
Литий-железо фосфатные (Li-Fe или LFP). Uном. – 3,3V.
Все эти типы литиевых аккумуляторов различаются материалом катода или электролита. В Li-ion используется катод из кобальтата лития LiCoO2, в Li-Po применён электролит из гелеобразного полимера, а в Li-Fe используется катод из литий-ферро-фосфата LiFePO4.
Любой литиевый аккумулятор (или устройство в котором он работает) оснащён небольшой электронной схемой — контроллером заряда/разряда. Так как аккумуляторы на основе лития очень чувствительны к перезаряду и глубокому разряду, это необходимо. Если «расковырять» любой литиевый аккумулятор от сотового телефона, то в нём можно обнаружить небольшую электронную схему — это и есть защитный контроллер (Protection IC).
Если встроенного контроллера (или супервизора заряда) в литиевой батареи нет, то такой аккумулятор называют незащищённым. В таком случае контроллер встроен в прибор, который питается от такой батареи, а зарядка возможна только от прибора или от специального зарядного устройства.
На фото показан незащищённый Li-Po аккумулятор Turnigy 2200 mAh 3C 25C Lipo Pack. Данная акк.батарея состоит из 3 последовательно включенных ячеек (3C — 3 cell) по 3,7V и поэтому имеет балансировочный разъём. Продолжительный ток разряда может достигать 25С, т.е. 25 * 2200 мА = 55000 мА = 55 А! А кратковременный ток разряда (10 сек.) — 35С!
Для литиевых батарей, которые представляют собой несколько последовательно включенных ячеек, требуется сложное зарядное устройство, оснащённое балансиром. Такой функционал реализован, например, в таких универсальных зарядных устройствах, как Turnigy Accucell 6 и IMAX B6.
Балансир нужен для того, чтобы во время заряда составной литиевой батареи выровнять напряжение на отдельных ячейках. Из-за различий между ячейками одни могут заряжаться быстрее, а другие медленнее. Поэтому применяется специальная схема шунтирования зарядного тока.
Вот такую распайку имеют балансировочный и силовой шлейф у LiPo-аккумулятора на 11,1V.
Как известно, перезаряд ячейки литиевого аккумулятора (особенно Li-Polymer) свыше 4,2V может привести к взрыву или самовозгоранию. Поэтому во время заряда необходимо контролировать напряжение на каждой ячейке составной батареи аккумулятора!
Правильная зарядка литиевых аккумуляторов
Литиевые аккумуляторы (Li-ion, Li-Po, Li-Fe) заряжаются по методу CC/CV («постоянный ток/постоянное напряжение»). Метод заключается в том, что сначала, когда напряжение на элементе мало, его заряжают постоянным током (constant current) определённой величины. При достижении напряжения на элементе (например, до 4,2V – зависит от типа аккумулятора), контроллер заряда поддерживает постоянное напряжение (constant voltage) на нём.
Первая стадия заряда литиевого аккумулятора – CC – реализуется за счёт обратной связи. Контроллер так подбирает напряжение на элементе, чтобы ток заряда был строго постоянной величины.
В течение первой стадии заряда литиевый аккумулятор накапливает большую часть мощности (60 – 80 %).
Вторая стадия заряда – CV — начинается тогда, когда напряжение на элементе достигает определённого порогового уровня (например, в 4,2V). После этого контроллер просто поддерживает постоянное напряжение на элементе и отдаёт ему тот ток, который ему необходим. К концу заряда ток снижается до значения 30 – 10 мА. При таком токе элемент считается заряженным.
Во время второй стадии аккумулятор накапливает оставшиеся 40 – 20 % мощности.
Стоит отметить, что превышение порогового напряжения на литиевом аккумуляторе чревато его чрезмерным перегревом и даже взрывом!
При зарядке литиевых аккумуляторов рекомендуется помещать их в невозгораемый пакет. Это особенно актуально для аккумуляторов, которые не имеют специального бокса. Например, такие, которые применяются в радиоуправляемых моделях (авто-, авиа- моделирование).
Недостатки литий-ионных аккумуляторов
-
Основным и самым пугающим недостатком аккумуляторов на основе лития, я бы назвал их пожароопасность при превышении рабочего напряжения, перегреве, неправильном заряде и безграмотной эксплуатации. Особенно много нареканий относительно литий-полимерных (Li-Polymer) аккумуляторов. Однако, литий-железо-фосфатные (Li-Fe) аккумуляторы не имеют такой негативной особенности — они пожаробезопасны.
-
Также литиевые аккумуляторы очень боятся холода – быстро теряют свою ёмкость и перестают заряжаться. Это относится к Li-ion и Li-Po аккумуляторам. Литий-железо-фосфатные (Li-Fe) аккумуляторы более устойчивы к морозу. Собственно, это одно из положительных качеств Li-Fe аккумуляторов.
-
Недостатком литиевых аккумуляторов является и то, что они требуют наличия специального контроллера заряда – электронной схемы. А в случае составной аккумуляторной батареи и балансира.
-
При глубоком разряде литиевые аккумуляторы теряют свои первоначальные свойства. Особенно глубокого разряда боятся Li-ion и Li-Po аккумуляторы. Даже после восстановления такой аккумулятор будет иметь меньшую ёмкость.
Если литиевый аккумулятор не будет «работать» долгое время, то сначала напряжение на нём снизится до порогового уровня (как правило 3,2-3,3V). Электронная схема полностью отключит ячейку аккумулятора, а затем начнётся глубокий разряд. Если напряжение на ячейке снизится до 2,5V, то это может привести к выходу её из строя.
Поэтому стоит время от времени подзаряжать аккумуляторы ноутбуков, сотовых телефонов, mp3-плееров во время длительного простоя.
Обычно срок службы рядового литиевого аккумулятора составляет 3 — 5 лет. Спустя 3 года ёмкость аккумулятора начинает довольно заметно уменьшаться.
» Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница
Также Вам будет интересно узнать:
Источник: https://go-radio.ru/litievie-akkumulatori.html
