Модуль зарядного устройства для литий-полимерных аккумуляторов и советы по зарядке-battery-knowledge

• Лучший литиевый аккумулятор 18650

• Цилиндрическая литий-ионная батарея

• Лучшее руководство по литиево-ионной батарее

• Лучшее руководство по LiPo батареям

• Лучшее руководство по батарее Lifepo4

• Руководство по литиевой батарее 12 В

• Литий-ионный аккумулятор 48 В

• Подключение литиевых батарей параллельно и последовательно

• Лучшая литий-ионная батарея 26650

APR 28, 2022   Вид страницы：38

Если у вас есть литиевая батарея, у вас есть преимущество. Существует много зарядок для литиевых аккумуляторов, и вам также не нужно специальное зарядное устройство для зарядки вашего литиевого аккумулятора. Зарядное устройство для литий-полимерных аккумуляторов становится очень популярным из-за его значимости.

Это специализированные батареи, обеспечивающие более высокую удельную энергию, которой нет в других литиевых батареях. Вы можете легко получить в свои руки зарядное устройство для литий-полимерных аккумуляторов. Он имеет свой модуль, и вы также должны знать, как заряжать аккумулятор с помощью зарядного устройства. Это то, как вы можете сделать вашу батарею и зарядное устройство эффективными.

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4-40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Модуль зарядного устройства для литий-полимерных аккумуляторов

Модуль зарядного устройства для литий-полимерных аккумуляторов очень универсален для этих аккумуляторов. Вам не нужно беспокоиться о состоянии аккумулятора, поскольку зарядное устройство специально предназначено для поддержания заряда аккумулятора.

Постоянный поток напряжения

Он предназначен для зарядки аккумулятора постоянным потоком напряжения или тока. Он не только обеспечит постоянный заряд аккумулятора, но и обеспечит безопасную зарядку аккумулятора. У него есть специальная плата, которая защищает аккумулятор. Это лучше всего подходит для большинства бытовых приборов, потому что вы не будете беспокоиться об их перезарядке или повреждении из-за перезарядки.

Цепь защиты

Схема защиты, присутствующая в аккумуляторе, имеет одну из лучших тепловых обратных связей. Таким образом, ваша батарея не будет нагреваться, даже если вы используете ее в течение длительного времени и она подключена к сети. Модуль разработан таким образом, что он автоматически регулирует ток зарядки, необходимый для батареи. Это идеально подходит для людей, которые не могут постоянно следить за зарядкой аккумулятора.

Прекращение цикла зарядки

Вам просто нужно подключить аккумулятор, а зарядное устройство само справится со всем благодаря новейшему модулю зарядного устройства для литий-полимерных аккумуляторов. Когда достигнуто конечное плавающее напряжение, зарядное устройство для литий-полимерных аккумуляторов автоматически прервет цикл зарядки аккумулятора. Вы также можете использовать зарядное устройство в режиме отключения, когда нет источника питания. Зарядный модуль сделан после долгих раздумий и больших усилий.

Лучший опыт зарядки

Вот почему это зарядное устройство считается лучшим для литий-полимерных аккумуляторов. Если вам нужна безопасная и надежная зарядка аккумулятора, вам следует приобрести зарядное устройство для литий-полимерных аккумуляторов. Лучшее в этом то, что вы можете легко найти его, и вам не нужно искать его в большем количестве мест. Вы можете получить его по самым выгодным ценам, потому что он доступен в большинстве компаний.

Низкотемпературныйпрочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Найдите лучшее зарядное устройство.

Вы должны убедиться, что выбираете лучшее зарядное устройство для своей батареи, потому что от этого будет зависеть срок службы вашей батареи. Зарядный модуль безопасен для аккумулятора, но вы также должны провести исследование. Перед покупкой также рекомендуется узнать о зарядном устройстве для литий-полимерных аккумуляторов. Это поможет вам использовать зарядное устройство наилучшим образом.

Советы по зарядке литий-полимерных аккумуляторов

Вы должны помнить о многих вещах, когда заряжаете аккумулятор с помощью зарядного устройства для литий-полимерных аккумуляторов. Вот несколько советов, которые помогут вам легко зарядить аккумулятор.

Аккумулятор не повредится, и вы также сможете использовать его в течение длительного времени.

литий-полимерные аккумуляторы

Ваше зарядное устройство должно быть предназначено для аккумуляторов LiPo. Если это не так, никогда не заряжайте литий-полимерный аккумулятор с помощью зарядного устройства. Вы можете получить эту информацию при покупке зарядного устройства. Вы также можете узнать у поставщика тип зарядного устройства и для чего оно предназначено. Это одна из основных вещей, которые вы должны иметь в виду.

Ограничение зарядки

Рекомендуется никогда не заряжать аккумулятор выше 4,2 В на ячейку. Вы также должны убедиться, что вы не разряжаете аккумулятор ниже 3 В на ячейку. Это может очень повредить вашу батарею, поэтому вы должны позаботиться об ограничении зарядки вашей батареи.

Не оставляйте батарею без присмотра.

Если вы заряжаете его в своем автомобиле, никогда не оставляйте аккумулятор без присмотра в автомобиле. Если вы попали в аварию в своем автомобиле, также рекомендуется не оставлять в нем заряжающийся аккумулятор. Это может быть очень вредно не только для вашего аккумулятора, но и для вашего автомобиля.

Не оставляйте аккумулятор включенным.

Вы никогда не должны оставлять аккумулятор подключенным в автомобиле, когда он не используется. Это один из важных моментов, о котором всегда следует помнить, если вы хотите, чтобы ваша батарея работала долго.

Циклы зарядки литий-полимерных аккумуляторов

Литий-полимерный аккумулятор имеет свои циклы зарядки, как и любой другой аккумулятор. Расчетное время, в течение которого цикл зарядки аккумулятора будет завершен, составляет от двух до трех лет в зависимости от вашего использования. По оценкам, цикл зарядки также может составлять от 300 до 500 циклов.

Это зависит от состояния вашей батареи и типа батареи, которую вы покупаете. Вы должны быть осторожны, когда дело доходит до циклов зарядки батареи, потому что, как только эти циклы будут завершены, ваша батарея не будет работать так, как раньше. Вы также столкнетесь с трудностями, связанными с зарядкой аккумулятора.

Вывод

Литий-полимерный аккумулятор является одним из самых мощных аккумуляторов, который обеспечивает большую мощность по сравнению с другими литий-ионными аккумуляторами. У них есть зарядные устройства для литий-полимерных аккумуляторов, которые можно легко использовать. Вам нужно позаботиться о некоторых методах зарядки аккумулятора, которые обсуждаются в данном тексте. Вы также должны быть осторожны с циклами зарядки литий-полимерного аккумулятора и с тем, как увеличить срок службы аккумулятора.

• Предыдущая статья： Литиевая аккумуляторная батарея Цена и размеры
• Следующая статья： Недорогие литий-ионные аккумуляторы — введение и стоимость

Самые популярные категории

Индивидуальные решения

• Схема конструкции аккумулятора 11,1 В, 6600 мАч портативного сверхзвукового диагностического набора B

• Схема резервного питания 7,4 В 10 Ач медицинского инфузионного насоса

• Решения для литий-ионных аккумуляторов AGV 25,6 В, 38,4 Ач

Литий-полимерные (Li-Pol) аккумуляторы

RC Design / Статьи / Двигатели

Автор — Сергей Потупчик (serj)

• Вступление
• Основные характеристики
• Области применения и стоимость
• Производители
• Зарядка литий-полимерных аккумуляторов
• Эксплуатация и меры предосторожности
• Сборка батареи
• Нюансы применения
• Заключение

Вступление

Прогресс идет вперед, и на смену традиционно используемым NiCd (никель-кадмиевым) и NiMh (никель-металлогидридным) мы получили возможность использовать литиевые аккумуляторы. При сравнимом весе одного элемента они имеют большую, по сравнению с NiCd и NiMH емкость, кроме того, напряжение элемента у них в три раза выше — 3.6V/элемент вместо 1.2V. Так что для большинства моделей достаточно батареи из двух или трех элементов.

Среди литиевых аккумуляторов различают два основных типа — литий-ионные (Li-Ion) и литий-полимерные (LiPo, Li-Po или Li-Pol). Разница между ними – в типе используемого электролита. В случае LiIon – это гелевый электролит, в случае LiPo – специальный полимер, насыщенный литийсодержащим раствором. Но для использования в силовых установках моделей наибольшее распространение получили литий-полимерные аккумуляторы, так что в дальнейшем разговор пойдет именно о них. Впрочем, жесткое разделение тут весьма условно, так как оба типа отличаются в основном используемым электролитом, и все, что будет сказано про литий-полимерные аккумуляторы, практически в полной мере относится и к литий-ионным (заряд, разряд, особенности эксплуатации, техника безопасности). С практической точки зрения нас волнует только тот момент, что литий-полимерные аккумуляторы в настоящий момент обеспечивают более высокие разрядные токи. Поэтому на модельном рынке в качестве источника энергии для силовых установок в основном предлагают именно их.

Основные характеристики

Литий-полимерные аккумуляторы при одинаковом весе превосходят по энергоемкости NiCd в 4-5 раз, NiMH в 3-4 раза. Количество рабочих циклов 500- 600, при разрядных токах в 2С до потери емкости в 20% (для сравнения — у NiCd- 1000 циклов, у NiMH – 500). Вообще говоря, каких–либо данных по количеству рабочих циклов пока еще очень мало и к приведенным в данном случае их характеристикам необходимо относиться критически. Кроме того, технология их изготовления совершенствуется, и возможно, что в данный момент цифры по этому типу аккумулятора уже другие. Так же, как и все аккумуляторы, литиевые подвержены старению. Через 2 года батарея теряет около 20% ёмкости.

Из всего многообразия силовых литий-полимерных аккумуляторов, имеющихся в продаже, можно выделить две основные группы — быстроразрядные (Hi discharge) и обычные. Отличаются они между собой максимальным разрядным током — его указывают или в амперах, или в единицах емкости аккумулятора, обозначаемой букой «С». Например, если ток разряда 3С, а емкость аккумулятора – 1 Ач, то ток будет равен 3 А.

Максимальный ток разряда обычных аккумуляторов, как правило, не превышает 3С, некоторые производители указывают 5С. Быстроразрядные аккумуляторы допускают ток разряда до 8-10С. Такие аккумуляторы несколько тяжелее своих слаботочных собратьев (примерно на 20%), и в названии у них после цифр емкости присутствуют буквы HD или HC, например KKM1500 – обычный аккумулятор емкостью 1500 мАч, а KKM1500HD – быстроразрядный. Хочется сразу сделать небольшое замечание для любителей экспериментов. В бытовой технике быстроразрядные аккумуляторы не применяются. Поэтому если вас посетит идея добыть по дешевке аккумулятор из сотового телефона или видеокамеры, то на хороший результат тут рассчитывать сложно. Скорее всего, такая батарея очень быстро умрет из-за нарушения предусмотренных режимов эксплуатации.

Области применения и стоимость

Применение литий-полимерных аккумуляторов позволяет решить две важные задачи — увеличить время работы мотора и снизить вес батареи.

При замене батареи 8.4 V NiMH 650 мАч двумя обычными, не быстроразрядными литиевыми аккумуляторами емкостью 2 А*ч, получаем батарею в 3 раза большей емкости, легче на 11 г и с несколько меньшим напряжением (7.2 вольта)! А если использовать быстроразрядные аккумуляторы, вот тогда и большие самолеты могут летать, не уступая в энерговооруженности ДВСу. В подтверждение этому, 7-е место в первенстве мира по пилотажным моделям F3A занял американец на электролете. Причем это была не маленькая жужжалка, а нормальный двухметровый самолет, как у остальных участников, имевших модели с двигателями внутреннего сгорания!

Очень хорошо зарекомендовали себя литий-полимерные аккумуляторы на небольших вертолетах, таких, как Piccolo или Hummingbird — например, даже при использовании стандартного коллекторного мотора время полета на двух банках емкостью 1 Ач составляет более 25 минут! А при замене мотора на бесколлекторный — более 45 минут!

И, конечно, литиевые аккумуляторы просто незаменимы, когда речь идет о комнатных самолетах весом 4-20 г. В этой области NiCd с ними сравниться не может — просто нет таких батарей (например, вес 45 мАч банки-1 г, 150 мАч — 3.2 г), которые при столь малом весе давали бы необходимую мощность — пусть даже в течение 1 минуты!

Единственная область, где пока литий-полимерные аккумуляторы уступают Ni-Cd — это область супервысоких (40-50С) разрядных токов. Но прогресс идет вперед, и, может быть, через пару лет мы услышим про новые успехи в этой области — ведь 2 года назад про быстроразрядные литиевые аккумуляторы тоже никто не слышал…

Вот, для примера, основные характеристики LiPo аккумуляторов Kokam:

Kokam 145	145	27.5х20.4х4.3	3.5	0.7A, 5C
Kokam 340SHC	340	52x33x2.8	9	7А, 20С
Kokam 1020	1020	61x33x5. 5	20.5	3А, 3С
Kokam 1500HC	1500	76x40x6.5	35	12А, 8С
Kokam 1575	1575	74x41x5.5	32	7А, 5С

По цене, в пересчете на емкость, литий-полимерные аккумуляторы стоят примерно столько же, сколько NiMH.

Производители

В настоящее время существует несколько фирм-производителей литий- полимерных аккумуляторов. Лидером по количеству выпускаемых аккумуляторов и одним из первых по качеству является Kokam. Также известны фирмы Thunder Power, I-Rate , E-Tec, и Tanic (предположительно, это второе название Thunder Power или же это один из продавцов Thunder Power под своим названием). Посмотреть типы Kokam-а можно на сайте www.fmadirect. com, батареи разных производителей предлагаются на сайте www.b-p-p.com и www.lightflightrc.com.

Есть еще Platinum Polymer, предлагаемый на сайте www.batteriesamerica.com, предположительно — это другое название I-Rate .

Ассортимент емкости аккумуляторов весьма широк – от 50 до 3000мАч. Для получения больших емкостей используют параллельное соединение аккумуляторов.

По форме все батареи плоские. Как правило, их толщина меньше самой короткой стороны более чем в 3 раза, и выводы делаются с короткой стороны в виде плоских пластин.

I-Rate, насколько мне известно, быстроразрядных аккумуляторов пока не делает, и их аккумуляторы имеют одну особенность: один из электродов у них алюминиевый, и паять его проблематично. Это делает их неудобными при самостоятельной сборке батареи.

Аккумуляторы E-Tec — нечто среднее, они не заявлены как быстроразрядные, но ток их разряда выше, чем у обычных – 5-7С.

Лидерами по популярности являются Kokam и Thunder Power, причем Kokam в основном используют в легких и средних моделях, а Thunder Power на средних, больших и гигантских (более 10 кг!). Очевидно, это обусловлено ценой и наличием в ассортименте мощных сборок — до 30 вольт и 8Ач емкостью. Далее идут Tanic и E-tec, а вот про I-rate упоминаний мало. Platinum Polymer популярен почему-то только в Америке, причем используют его почти исключительно на медленных слоуфлаерах.

Зарядка литий-полимерных аккумуляторов

Заряд аккумуляторов осуществляется по достаточно простому алгоритму — заряд от источника постоянного напряжения 4.20 вольт/элемент с ограничением тока в 1С. Заряд считается завершенным, когда ток упадет до 0.1-0.2С. После перехода в режим стабилизации напряжения при токе в 1С аккумулятор набирает примерно 70-80% емкости. Для полной зарядки необходимо время около 2-х часов. К зарядному устройству предъявляются достаточно жесткие требования по точности поддержания напряжения в конце заряда — не хуже 0. 01 в/банку.

Из представленных на рынке зарядных устройств можно выделить основных типа — простые, не «компьютерные» зарядники, в ценовой категории 10-40$, предназначенные только для литиевых аккумуляторов, и универсальные — в ценовой категории 120-400$, предназначенные для различных типов аккумуляторов, в том числе и для LiPo и Li-Ion.

Первые, как правило, имеют только светодиодную индикацию заряда, количество банок и ток в них выставляются перемычками. Достоинство таких зарядных устройств — низкая цена. Главный недостаток – некоторые из них не умеют правильно показывать окончание заряда. Они показывают лишь момент перехода от режима стабилизации тока к режиму стабилизации напряжения, что составляет примерно 70-80% емкости. Для полного окончания заряда надо еще подождать минут 30-40.

У второй группы зарядников возможности намного шире, как правило, они все показывают напряжение, ток и емкость (мАч), которую аккумулятор «принял» в процессе заряда, что позволяет более точно определять, насколько заряжен аккумулятор.

При использовании зарядного устройства самое главное — правильно выставить на заряднике нужное количество банок в батарее и ток заряда. Ток заряда, как правило, равен 1С.

Эксплуатация и меры предосторожности

Можно с уверенностью сказать, что литий-полимерные аккумуляторы самые «нежные» аккумуляторы из существующих, то есть требуют обязательного соблюдения нескольких несложных, но обязательных правил, из-за несоблюдения которых случается или пожар, или аккумулятор «умирает».

Перечислим их в порядке убывания опасности:

1. Заряд до напряжения, превышающего 4.20 вольт/банку.
2. Короткое замыкание аккумулятора.
3. Разряд токами, превышающими нагрузочную способность или нагревающими аккумулятор выше 60°С.
4. Разряд ниже напряжения 3.00 вольта/банку.
5. Нагрев аккумулятора выше 60°С.
6. Разгерметизация аккумулятора.
7. Хранение в разряженном состоянии.

Невыполнение первых трех пунктов приводит к пожару, всех остальных — к полной или частичной потере емкости.

Из всего сказанного можно сделать следующие выводы:

Чтобы не было пожара, надо иметь нормальный зарядник и правильно выставлять на нем число заряжаемых банок. Необходимо также использовать разъемы, исключающие возможность короткого замыкания батареи (из-за этого у моего друга обгорел стол, на котором заряжались аккумуляторы, и занавеска) и контролировать ток, потребляемый мотором на «полном газу». Кроме того, не рекомендуется на модели закрывать аккумуляторы со всех сторон от поступления потока воздуха, а если это невозможно, то следует предусмотреть специальные каналы для охлаждения.

В случаях, когда ток, потребляемый двигателем, составляет более 2С, а аккумулятор на модели закрыт со всех сторон, после 5-6 минут работы мотора следует его остановить, а затем вытащить и потрогать аккумулятор — не слишком ли горячий. Дело в том, что после нагрева выше определенной температуры (около 70 градусов) в аккумуляторе начинает идти «цепная реакция», превращающая запасенную им энергию в тепло, аккумулятор буквально растекается, поджигая все, что может гореть.

Если замкнуть почти разряженный аккумулятор, то пожара не будет, он тихо и мирно умрет из-за переразряда …Отсюда следует второе важное правило: следите за напряжением в конце разряда аккумулятора и обязательно отключайте аккумулятор после работы!

Некоторые регуляторы скорости (особенно этим грешат Jeti) не прекращают потребление тока после выключения штатного выключателя. Что заставило чехов принять такое странное решение – не знаю. Но факт остается фактом, практически все модели контроллеров для бесколлекторных моторов Jetti (включая и новую серию «Advanced»), в которых есть BEC, то есть стабилизатор питания приемника и машинок от силового питания, не обеспечивают полное обесточивание цепи штатным выключателем. Отключаются только приемник и сервомашинки, а контроллер продолжает потреблять ток около 20 мА. Это особенно опасно, так как не видно, что питание включено, машинки стоят, мотор молчит… И если забыть о подключенном аккумуляторе на сутки-другие, то окажется, что с ним можно попрощаться — не любит литий глубокого разряда.

Конечно, следует помнить о том, что контроллер двигателя должен уметь работать с литиевыми аккумуляторами, то есть иметь регулируемое напряжение отключения двигателя. И надо не забывать программировать контроллер на нужное количество банок. Впрочем, сейчас появилось новое поколение контроллеров, которые автоматически определяют количество подключенных банок.

Разгерметизация – еще одна причина выхода литиевых аккумуляторов из строя, поскольку внутрь элемента не должен попадать воздух. Это может произойти при повреждении внешнего защитного пакета (аккумулятор запаян в пакет наподобие термоусадочной трубки), в результате удара или повреждения острым предметом, или при сильном перегреве вывода аккумулятора при пайке. Вывод — не ронять с большой высоты и паять аккуратно.

Хранение аккумуляторов, судя по рекомендациям производителей, следует производить в заряженном на 50-70% состоянии, лучше в прохладном месте, при температурах не выше 20°С. Хранение в разряженном состоянии отрицательно сказывается на сроке службы — как и у всех аккумуляторов, у литий-полимерных есть небольшой саморазряд.

Сборка батареи

Для получения батарей с высокой токоотдачей или большой емкости используют параллельное соединение аккумуляторов. Если вы покупаете готовую батарею, то по маркировке можно узнать, сколько в ней банок и как они соединены. Буква P (parallel) после числа обозначает количество соединенных параллельно банок, а S (serial) –последовательно. Например, «Kokam 1500 3S2P» обозначает батарею, соединенную последовательно из 3-х пар аккумуляторов, и каждая пара образована 2-мя параллельно соединенными аккумуляторами емкостью по 1500мач., то есть емкость батареи будет 3000мАч (при соединении параллельно емкость возрастает), а напряжение – 3,7*3 = 11,1В. .

Если вы покупаете аккумуляторы отдельно, то перед соединением их в батарею нужно уравнять их потенциалы. Особенно это касается варианта параллельного включения, так как при этом одна банка начнет заряжать другую, и зарядный ток может превысить значение 1С. Желательно все купленные банки перед соединением разрядить до 3-х вольт током 0.1С – 0.2С. Напряжение надо контролировать цифровым вольтметром с точностью не ниже 0.5%. Это обеспечит надежное функционирование батареи в будущем.

Выравнивание потенциалов (балансировку) также желательно проводить даже уже на собранных фирменных батареях перед их первым зарядом, так как многие фирмы, собирающие элементы в батарею, не балансируют их перед сборкой.

Из-за падения емкости в результате эксплуатации ни в коем случае нельзя добавлять новые банки последовательно старым — батарея будет при этом разбалансирована.

Конечно, также нельзя соединять в батарею аккумуляторы разных, даже близких емкостей – например 1800 и 2000 мАч, а также использовать в одной батарее аккумуляторы разных производителей, так как различное внутреннее сопротивление приведет к разбалансировке батареи. При пайке следует соблюдать аккуратность, нельзя допускать перегрева выводов, — это может нарушить герметизацию и навсегда убить еще не успевший полетать аккумулятор. Некоторые типы аккумуляторов Kokam поставляются с уже припаянными кусочками печатной платы к выводам, для удобства распайки проводов. При этом добавляется лишний вес — около 1г на элемент, зато греть места для припайки проводов можно гораздо дольше — стеклотекстолит плохо проводит тепло. Провода с разъемами следует закрепить на корпусе батарее, хотя бы скотчем, чтобы случайно не оторвать вывод под корень.

Нюансы применения

Итак, подчеркнем еще раз самые важные моменты, связанные с использованием литий-полимерных аккумуляторов.

• Используйте нормальный зарядник.
• Применяйте разъемы, исключающие возможность замыкания батареи.
• Не превышайте допустимые токи разряда.
• Следите за температурой аккумулятора при отсутствии охлаждения.
• Не разряжайте аккумулятор ниже напряжения 3 V/банку (не забывать отключать аккумулятор после полета!).
• Не подвергайте батарею ударам.

Приведем еще несколько полезных примеров, вытекающих из ранее сказанного, но неочевидных на первый взгляд.

При больших зарядных токах (2 А и более) использование тонких проводов от зарядника до батареи, а также подключение «крокодилами» а не штатными разъемами батареи к заряднику приводят к паразитному падению напряжения в контактах и проводах, зарядник раньше переходит в режим стабилизации напряжения, что увеличивает время заряда. Например, на заряднике «Triton» при использовании штатных проводов с «крокодилами» время заряда на токе 1.5 А увеличивается на 20 минут по сравнению с толстыми (1 кв.мм) проводами без «крокодилов».

При использовании коллекторных моторов нужно не допускать ситуаций, когда мотор застопорен (например, модель лежит на земле), а на передатчике дан полный газ. Ток при этом слишком велик, и мы рискуем взорвать батарею (если раньше не сгорит мотор или регулятор). Эта проблема неоднократно обсуждалась в форумах RC Groups. Большинство регуляторов для коллекторных моторов выключают мотор при потере сигнала от передатчика, и, если ваш регулятор умеет это делать, я бы советовал выключать передатчик, если модель упала, например, в траву далеко от вас, — меньше риск при поиске модели задеть ручку газа болтающегося на ремне передатчика и не заметить этого.

В течении долгой эксплуатации батареи ее элементы из-за изначального небольшого разброса емкостей становятся несбалансированными — какие-то банки «стареют» раньше других и теряют свою емкость быстрее. При большем числе банок в батарее процесс идет быстрее.

Отсюда вытекает следующее правило — иногда необходимо контролировать емкость каждого элемента батареи в отдельности. Для этого можно измерить его напряжение в конце заряда. Как часто? Точно это пока установить сложно — слишком мало опыта эксплуатации накоплено. Как правило, рекомендуют примерно через 40-50 циклов после начала эксплуатации раз в 10-20 циклов производить проверку напряжения элементов батареи при заряде для выявления «плохих банок».

Не рекомендуется «высаживать в ноль» батарею, гоняя мотор до тех пор, пока он не перестанет вообще вращаться. Новой батарее такое обращение не повредит, а для немного разбалансированной — это лишний риск разрядить самую «плохую банку» ниже 3-х вольт, из-за чего она еще больше потеряет емкость.

Когда емкости различаются более, чем на 20% — такую батарею без специальных мер заряжать всю целиком нельзя!

Для автоматической балансировки элементов батареи при заряде используют так называемые балансеры (balancer). Это небольшая плата, подключаемая к каждой банке, содержащая нагрузочные резисторы, схему управления и светодиод, показывающий, что напряжение на данной банке достигло уровня 4.17 — 4.19 вольт. При превышении напряжения на отдельном элементе порога в 4.17 вольт балансер замыкает часть тока «на себя», не позволяя напряжению превысить критический порог. По одновременности зажигания светодиодов видно, какие банки имеют меньшую емкость — на их балансере светодиод зажжется первым. К балансерам предъявляется одно важное дополнительное требование- ток, потребляемый ими от батареи в «ждущем» режиме должен быть мал, обычно он составляет 5-10 мкА.

Следует добавить, что от переразряда некоторых банок в разбалансированной батарее балансер не спасает, он служит только для защиты от повреждения элементов при заряде и средством индикации «плохих» элементов в батарее. Вышесказанное относится к батареям, составленным из 3-х и более элементов, для 2-х баночных батарей балансеры, как правило, не применяют.

Существует мнение, что литий-полимерные аккумуляторы нельзя эксплуатировать при отрицательных температурах. Действительно, в технических характеристиках на батареи указан рабочий диапазон 0-50 °С(при 0 °С сохраняется 80% емкости). Но тем не менее, летать на них при температурах около –10…-15 °С можно. Дело в том, что не надо перед полетом морозить батарею — положите ее в карман, где тепло. А в полете внутреннее выделение тепла в аккумуляторе оказывается в данный момент полезным свойством, не позволяя батарее замерзнуть. Конечно, отдача аккумулятора будет несколько ниже, чем при нормальной температуре.

Заключение

Учитывая, какими темпами двигается технический прогресс в области электрохимии, можно предположить, что будущее за литий-полимерными аккумуляторами — если их не догонят топливные элементы. По мере повышения спроса на аккумуляторы и увеличения объема их выпуска цена будет неизбежно падать, и тогда литий станет, наконец, также распространен, как NiMH. На Западе это время уже полгода как наступило, по крайней мере, в Америке. Популярность электролетов с литий-полимерными аккумуляторами все растет. Хочется надеяться, что бесколлекторные моторы и контроллеры к ним тоже подешевеют, но в этой области прогресс снижения цен движется менее стремительно. Ведь всего два года назад задавался в форуме вопрос — «А кто- нибудь реально летает на brushless?». А про литиевые аккумуляторы тогда упоминания не было вообще. ..

В общем, поживем — увидим.

Обсудить на форуме

Литий-полимерные аккумуляторы (Li-Po). В чём отличие литий─полимерного аккумулятора от ионного

В современных гаджетах используется всё больше литий─полимерных аккумуляторов. Этот тип батарей появился не так давно. Их конструкция и используемые материалы постепенно совершенствуются. Li─Pol аккумуляторы можно встретить в планшетах, некоторых моделях смартфонов и ноутбуков. Также они широко используются в игрушках и моделях на радиоуправлении. К нам приходит довольно много вопросов о том, как заряжать такие аккумуляторы. Об этом уже упоминалось в некоторых статьях. Поскольку эта тема пользуется большим спросом, мы решили вынести её в отдельную заметку.

Как правильно заряжать и эксплуатировать Li─Pol аккумуляторы?

Теперь непосредственно о том, как заряжать литий─полимерные АКБ и об их правильной эксплуатации. Для начала нужно понять, что литий─полимерная аккумуляторная батарея должна весь срок эксплуатации иметь напряжение в определённых рамках. Эти границы в большинстве случаев от 2,7 до 4,2 вольта. Эти значения соответствуют минимальному заряду и максимальному.

Стоит также понять, что ёмкость аккумулятора представляет собой количество запасённой энергии, которое он отдает, полностью разряжаясь со стопроцентной зарядки. Часто у этих аккумуляторных батарей верхний порог по напряжению ограничивается значением 4,1 В. При этом немного снижается ёмкость, но увеличивается срок службы батареи. Ведь для Li─Pol аккумуляторов вредны пограничные состояния (полного заряда и разряда). Это объясняется тем, что в таком состоянии ионы лития максимально внедрены в кристаллическую решётку катода или анода. Нахождение в таких пограничных состояниях даже непродолжительное время отрицательно сказывается на сроке его службы.

Так, что добиться максимального срока эксплуатации литий─полимерного аккумулятора можно, поддерживая уровень его заряда на уровне 40─60 процентов. Часто аккумуляторные батареи в продаже имеют примерно такой уровень заряда. Эти границы могут быть проконтролированы самим пользователем, а минимум и максимум заряда АКБ контролирует специальная плата. Она называется контроллером заряда-разряда.

Пользователям можно дать совет заряжать аккумулятор, не дожидаясь полного разряда. Также не следует заряжать его «под завязку». При 80% заряда вполне можно его отключать от адаптера. Остаётся только добавить, что в электронике (планшеты, ноутбука, смартфоны) работа платы-контроллера часто дополнена схемой питания в самом устройстве.

О чём нужно помнить пользователям при зарядке АКБ?

Для пользователя можно назвать ряд простых правил при эксплуатации Li─Pol аккумуляторов:

• Не доводите дело до минимального разряда батареи. Особенно не рекомендуется ждать до отключения телефона, планшета и т. п. Если это произошло, сразу ставьте АКБ на зарядку;
• Не бойтесь делать частые подзарядки. То есть, пользуйтесь розеткой в любой подходящий момент. Если при этом литий─аккумулятор не заряжается целиком, то частые зарядки ему не вредят. Можно, к примеру, использовать ноутбук для зарядки телефона. Для этого просто подключите его к порту USB. Также можно немного восполнить заряд аккумулятора от прикуривателя в машине, если есть соответствующий переходник. И ничего страшного, если вы не зарядите АКБ до конца. Наоборот, это лучший режим для Li─Pol батарей;
• Перезаряд аккумуляторной батареи может произойти даже при нормальной работе контроллера. Причиной здесь может стать рост температуры. К примеру, аккумулятор полностью зарядился и контроллер отключил банку от зарядки. Если дальше держать устройство на зарядке, оно может немного нагреться. Соответственно, нагреется и аккумулятор. Вместе с температурой растёт и заряд батареи. И это не способствует увеличению срока службы литий─полимерной АКБ;
• В идеальном случае зарядка Li─Pol батареи должна находиться на уровне 50 процентов. В реальных условиях это сложно. Но поддерживать заряд в интервале 30─80 процентов вполне реально.

Литиево-полимерными аккумуляторами оснащаются практически все современные электронные гаджеты. Широкое применение они нашли на летающих радиоуправляемых моделях, квадрокоптерах, вертолетах и самолетах. У литий-полимерных аккумуляторов есть немало преимуществ, в том числе — высокая плотность энергии, низкий саморазряд и отсутствие так называемого «эффекта памяти».

В результате для моделей с силовыми электроагрегатами Li Pol батарее практически не существует достойной альтернативы. Следует ожидать, что они будут применяться все более широко, особенно в таких областях, как непилотируемые летательные аппараты, электромобили и т.п.

Несмотря на все преимущества, LiPol батареи имеют репутацию капризных, опасных и маложивущих источников питания. На самом деле, эти недостатки несколько преувеличены. Если их правильно использовать, проблемы будут сведены к минимуму.

Правила зарядки

Для того чтобы в эксплуатации источника питания не возникало проблем, необходимо правильно заряжать LiPo батареи. В противном случае велик риск их повреждения и даже самовозгорания. Рассмотрим, как правильно зарядить литий полимерный аккумулятор , чтобы избежать возможных проблем:

• Зарядить LiPo аккумулятор любым ЗУ не получится, для этого требуются специальные зарядные устройства. Связано это с особенностями двухфазного процесса зарядки.

• Зарядка аккумуляторов Li Pol проходит в две фазы (метод CC-CV). На первой стадии напряжение на всех банках АКБ возрастает. К окончанию фазы оно достигает 4,2 Вольт. По сути, к этому моменту зарядка Li Pol аккумуляторов достигает 95%. Дальше начинается вторая фаза. Для недопущения перезаряда, губительного для литий-полимерной АКБ, ток снижается. В случае превышения напряжения более 4,25 Вольт увеличивается риск самовозгорания.
• Не рекомендуется допускать полной разрядки источника питания, перед повторной зарядкой в нем должно оставаться около 10-20%, иначе он быстро выйдет из строя.
• Важно следить, чтобы напряжение не падало ниже 3 Вольт на каждой банке. При таком снижении показателей напряжения велик риск того, что батарея может вздуться. При этом вздувшийся LiPo аккумулятор потеряет более 50% своей емкости. Если вздулась LiPo батарея, ее останется только выбросить — потеря емкости необратима.

То, что литий-полимерные источники питания вздуваются, является одной из серьезных проблем их эксплуатации. Все банки должны заряжаться и разряжаться равномерно. При этом зарядное устройство для литий полимерных батарей отслеживает только суммарное напряжение, но при большом разбросе показателей вероятность того, что LiPo аккумулятор вздулся увеличивается в разы. Также это приводит к перезаряду отдельных банок, увеличению риска самовозгорания.

Для решения этой проблемы зарядку Li Pol батарей необходимо выполнять с использованием балансира, который способен отслеживать напряжение на каждой банке, либо ЗУ со встроенным балансиром. Не заряжайте источник питания ЗУ с таймером. Если ток будет недостаточным, ЗУ отключится, не зарядив его полностью. Ток заряда не должен превышать 1С и быть меньше 0,5 С. Также нужно помнить, что чем больше емкость LiPo аккумулятора, тем дольше он будет заряжаться.

Эксплуатация

Для того чтобы продлить срок службы Li Pol устройств или, как минимум, не сократить его, важна и правильная эксплуатация аккумуляторов. Когда мы заряжаем источник питания, нельзя допускать его нагрева выше 60 градусов. Если нагрев все же произошел, прежде чем использовать батарею, ей нужно дать остыть. Также нельзя и ставить на зарядку перегревшийся накопитель.

На хранение нельзя оставлять полностью разряженную АКБ. Обязательно зарядите ее. Самые оптимальные показатели — 60%. В целом, при соблюдении этих несложных правил, проблем с использованием литий-полимерных батарей не возникает.

Рост потребительского интереса к мобильным гаджетам и технологичной портативной технике в целом заставляет производителей совершенствовать свою продукцию в самых разных направлениях. При этом существует целый ряд общих параметров, работа над которыми ведется в одном русле. К таким можно отнести способ энергообеспечения. Всего несколько лет назад активные участники рынка могли наблюдать процесс вытеснения более совершенными элементами никель-металлгидридного происхождения NiMH. Сегодня же соперничество ведут между собой уже новые генерации батарей. Широко распространенную литий-ионную технологию в некоторых сегментах успешно вытесняет литий-полимерный аккумулятор. Отличие от ионного в новом блоке не так заметно для рядового пользователя, но в некоторых аспектах оно существенно. При этом, как и в случае конкуренции элементов NiCd и NiMH, замещающая технология далеко не безупречна и по некоторых показателям уступает аналогу.

Устройство аккумулятора Li-ion

Первые модели серийных аккумуляторов на основе лития стали появляться еще в начале 1990 годов. Однако в качестве активного электролита тогда использовался кобальт и марганец. В современных же важно не столько вещество, сколько конфигурация его размещения в блоке. Такие аккумуляторы состоят из электродов, которые разделяются сепаратором с порами. Масса сепаратора, в свою очередь, как раз и пропитывается электролитом. Что касается электродов, то их представляет катодная основа на алюминиевой фольге и медный анод. Внутри блока соединяются между собой клеммами-токосъемникам. Обслуживание заряда выполняет положительный заряд ион лития. Этот материал выгоден тем, что располагает способностью легко проникать в кристаллические решетки других веществ, формируя химические связи. Впрочем, положительных качеств таких батарей все чаще оказывается недостаточно для современных задач, что и обусловило появление элементов Li-pol, которые имеют немало особенностей. В целом же стоит отметить и сходство литий-ионных источников питания с гелиевыми полноформатными АКБ для автомобилей. В обоих случаях батареи разрабатываются с расчетом на физическую практичность в использовании. Отчасти это направление развития продолжили и полимерные элементы.

Устройство литий-полимерного аккумулятора

Толчком для совершенствования литиевых аккумуляторов стала необходимость борьбы с двумя недостатками существующих батарей Li-ion. Во-первых, они небезопасны в эксплуатации, а во-вторых, довольно дорого обходятся по цене. Избавляться от данных минусов технологи решили путем смены электролита. В итоге на смену пропитанному пористому сепаратору пришел полимерный электролит. Надо отметить, что полимер и раньше использовался в электротехнических нуждах в качестве пластиковой пленки, проводящей ток. В современной же батарее толщина элемента Li-pol достигает 1 мм, что также снимает с разработчиков ограничения по использованию различных форм и размеров. Но главное заключается в отсутствии жидкого электролита, благодаря чему исключается риск воспламенения. Теперь стоит подробнее рассмотреть отличия от литий-ионных элементов.

В чем главное отличие от ионной батареи?

Принципиальное отличие заключается в отказе от гелиевых и жидкостных электролитов. Для более полного понимания этой разницы стоит обратиться к современным моделям автомобильных аккумуляторов. Потребность в замене жидкого электролита была обусловлена, опять же, интересами безопасности. Но если в случае с автомобильными АКБ прогресс остановился на тех же пористых электролитах с пропиткой, то литиевые модели получили полноценную твердую основу. Чем же так хорош твердотельный литий-полимерный аккумулятор? Отличие от ионного заключается в том, что активное вещество в виде пластины в зоне контакта с литием препятствует формированию дендритов при циклировании. Как раз этот фактор исключает вероятность взрывов и возгораний таких батарей. Это лишь то, что касается достоинств, но также есть и слабые места у новых элементов питания.

Срок службы литий-полимерного аккумулятора

В среднем такие аккумуляторы выдерживают порядка 800-900 циклов зарядки. Данный показатель является скромным на фоне современных аналогов, но даже не этот фактор можно рассматривать как определяющий ресурс элемента. Дело в том, что такие аккумуляторы подвержены интенсивному старению независимо от характера эксплуатации. То есть даже если батарея вовсе не используется, ее ресурс будет сокращаться. Причем не имеет значения, это литий-ионный аккумулятор или литий-полимерный элемент. Все источники питания, базирующиеся на литиевой основе, характеризуются данным процессом. Существенную утрату в объеме можно заметить уже через год после приобретения. Спустя 2-3 года некоторые батареи и вовсе выходят из строя. Но многое зависит от производителя, поскольку внутри сегмента тоже есть различия в качестве исполнения аккумулятора. Аналогичные проблемы свойственны и элементам NiMH, которые подвергаются старению при резких температурных колебаниях.

Недостатки

Кроме проблем с быстрым устареванием, такие аккумуляторы нуждаются в дополнительной системе защиты. Связано это с тем, что внутреннее напряжение на разных участках может привести к перегоранию. Поэтому используется особая схема стабилизации, предотвращающая перегревы и перезаряды. Эта же система влечет и другие недостатки. Главным из них является ограничение тока. Но, с другой стороны, дополнительные защитные схемы делают безопаснее литий-полимерный аккумулятор. Отличие от ионного в плане стоимости тоже имеет место. Полимерные батареи стоят дешевле, но ненамного. Их ценник также повышается из-за внедрения электронных защитных схем.

Эксплуатационные особенности гелеобразных модификаций

С целью повышения электропроводности в полимерные элементы технологи все же добавляют гелеобразный электролит. О полном переходе на такие вещества речи не идет, поскольку это противоречит концепции данной технологии. Но в портативной технике часто используют именно гибридные элементы питания. Их особенность заключается в чувствительности к температуре. Производители рекомендуют использовать такие модели батарей в условиях от 60 °C до 100 °C. Это требование определило и особую нишу применения. Использовать гелеобразные модели можно только в местах с жарким климатом, не говоря о необходимости погружения в теплоизолированный корпус. Тем не менее вопрос о том, какой аккумулятор выбрать — Li-pol или Li-ion, — не так остро стоит на предприятиях. Там, где особое влияние имеет температура, часто применяются комбинированные решения. Полимерные элементы в таких случаях обычно используют в качестве резервных.

Оптимальный метод зарядки

Обычное время восполнения заряда у литиевых аккумуляторов составляет в среднем 3 ч. Причем в процессе зарядки блок остается холодным. Наполнение происходит в два этапа. На первом напряжение достигает пиковых величин, и такой режим поддерживается до набора 70%. Остальные 30% набираются уже в условиях нормального напряжения. Интересен и другой вопрос — как заряжать литий-полимерный аккумулятор, если нужно в постоянном режиме поддерживать его полный объем? В таком случае следует соблюдать график подзарядок. Эту процедуру рекомендуется производить примерно каждые 500 ч эксплуатации с полной разрядкой.

Меры предосторожности

В процессе эксплуатации следует применять только соответствующий по характеристикам зарядный прибор, подключая его к сети со стабильным напряжением. Также необходимо проверять состояние разъемов, чтобы не произошло размыкания аккумулятора. Важно учитывать, что, несмотря на высокую степень безопасности, это все же чувствительный к перегрузкам тип аккумулятора. Литий-полимерный элемент не терпит превышения показателей тока, чрезмерного охлаждения внешней среды и механических ударов. Впрочем, по всем этим показателя полимерные блоки все же более надежны, чем литий-ионные. И все-таки главный аспект безопасности заключается в безвредности твердотельных источников питания — разумеется, при условии поддержания их герметичности.

Какой аккумулятор лучше — Li-pol или Li-ion?

Данный вопрос в большей степени определяется условиями эксплуатации и целевым объектом энергоснабжения. Основные преимущества полимерных устройств скорее ощутимы для самих производителей, которые могут свободнее использовать новые технологии. Для пользователя разница будет малозаметна. Например, в вопросе о том, как заряжать литий-полимерный аккумулятор, владельцу придется больше внимания уделять качеству источника энергоснабжения. По времени же заряда это идентичные элементы. Что касается долговечности, то в этом параметре тоже ситуация неоднозначная. Эффект старения в большей степени характеризует полимерные элементы, но практика показывает разные примеры. К примеру, есть отзывы о литий-ионных элементах, которые становятся непригодными уже через год пользования. А полимерные в некоторых аппаратах эксплуатируются по 6-7 лет.

Заключение

Вокруг аккумуляторов по-прежнему сохраняется множество мифов и ложных суждений, которые касаются разных нюансов эксплуатации. И напротив, некоторые особенности батарей замалчиваются производителями. Что касается мифов, то один из них опровергает литий-полимерный аккумулятор. Отличие от ионного аналога заключается в том, что полимерные модели испытывают меньше внутренних нагрузок. По этой причине сеансы зарядки еще не севших аккумуляторов не оказывают вредного воздействия на характеристики электродов. Если же говорить о скрываемых производителями фактах, то один из них касается долговечности. Как уже говорилось, ресурс аккумуляторов характеризуется не только скромным показателем циклов зарядки, но и неизбежной утратой полезного объема элемента питания.

В числе самых распространенных видов аккумуляторов — литий-полимерные и литий-ионные. В чем их особенности?

Факты о литий-полимерных аккумуляторах

В литий-полимерных аккумуляторах задействуется твердый полимерный электролит. В самых первых образцах батарей рассматриваемого типа, созданных в 70-х годах, он присутствовал преимущественно в сухой модификации. Данный электролит фактически не проводил электрический ток, однако в нем мог осуществляться обмен ионами, образуемыми соединениями лития. В современных устройствах — ноутбуках, мобильных телефонах, гаджетах — используются аккумуляторы, в которых также есть некоторое количество электролита в виде геля.

Литий-полимерные батареи способны обеспечивать высокий уровень плотности электроэнергии в расчете на свои размеры и массу. Они характеризуются довольно невысоким саморазрядом, не обладают так называемым эффектом памяти — когда заряженный аккумулятор в процессе использования иногда разряжается только до уровня, который соответствует моменту постановки батареи на зарядку (то есть необязательно до нуля), а также могут работать при широком диапазоне температур.

Однако литий-полимерные аккумуляторы не всегда безопасны — особенно при перегреве или слишком долгой зарядке. Батареи рассматриваемого типа имеют порядка 800-900 рабочих циклов, при которых уровень потери емкости не превышает 20 %. Те же 20 % производительности аккумулятор теряет после 2 лет эксплуатации, даже если он не используется, а находится на хранении.

У литий-полимерных аккумуляторов зачастую очень небольшие размеры — теоретически возможен выпуск батарей толщиной порядка миллиметра. Применение металлического корпуса в их конструкции необязательно.

Факты о литий-ионных аккумуляторах

Конструкция литий-ионного аккумулятора состоит из электродов и сепараторов, пропитанных обычно жидким электролитом. Первые представлены катодами из алюминия и анодами из меди. Электрический заряд в аккумуляторах рассматриваемого типа переносится положительно заряженным ионом лития, который имеет способность встраиваться в кристаллические решетки других веществ и формировать таким образом новые соединения. Катоды в современных литий-ионных аккумуляторах, как правило, представлены соединениями лития с кобальтом, никелем, марганцем, а также фосфатом железа.

Батареи рассматриваемого типа характеризуются, как и литий-полимерные изделия, низким саморазрядом, но несколько превышают их по энергоемкости. Литий-ионные аккумуляторы нет необходимости периодически заряжать и разряжать в целях поддержания функциональности.

Устаревшие модели литий-ионных аккумуляторов считаются небезопасными в эксплуатации, но те, что включают в себя элементы из соединения лития с фосфатом железа, признаны достаточно надежными. Как и литий-полимерные устройства, батареи рассматриваемого типа теряют в емкости с течением времени — даже если не используются.

Сравнение

Главное отличие литий-полимерного от литий-ионного аккумулятора заключается в применении в структуре первых преимущественно сухого электролита (с небольшим процентом гелевого), в то время как во вторых используется, как правило, жидкий электролит. Это предопределяет возможность, прежде всего, не применять в конструкции литий-полимерных батарей металлическую оболочку и произвести аккумулятор небольшого размера и толщины. В литий-ионных аккумуляторах, в свою очередь, она необходима — иначе электролит вытечет. Важность использования металлической оболочки может затруднять уменьшение размера выпускаемых батарей фирмами-производителями.

Определив, в чем разница между литий-полимерным и литий-ионным аккумулятором, отразим выводы в небольшой таблице.

Таблица

Литий-полимерные аккумуляторы	Литий-ионные аккумуляторы
Что общего между ними?
Имеют общие принципы передачи электрозаряда — с помощью соединений лития
Характеризуются низким саморазрядом
Нет эффекта памяти
Есть общий недостаток в виде снижения емкости с течением времени
В чем разница между ними?
Имеют в своей структуре твердый электролит (с добавлением гелевого)	Имеют в своей структуре жидкий электролит
Не требуют металлической оболочки и могут обладать малыми размерами	Требуют металлической оболочки, что предопределяет больший их размер в сравнении с литий-полимерными батареями
Имеют несколько меньшую энергоемкость	Имеют несколько большую энергоемкость

Технический прогресс — машина, которая катит без остановки! Топливом для этой машины служат всё новые и новые проблемы нашего современного мира. Помните, еще не так давно в ходу были никель-кадмиевые (NiCd) аккумуляторы, им на смену пришли никель-металлгидридные (NiMH). А вот сегодня место литий-ионных (Li-ion) пытаются занять литий-полимерные (Li-pol) аккумуляторы. Чем отличаются Li-pol от Li-ion? Какие преимущества литий-полимерных перед литий-ионными аккумуляторами? Попробуем разобраться.

Когда мы покупаем телефон или планшет, мало кто задает себе вопрос — какой внутри аккумулятор? Лишь потом, столкнувшись с проблемой быстрого разряда гаджета, мы начинаем более детально рассматривать «внутрянку» нашего устройства.

О литиевых батареях стало известно в 1912 году, тогда начались первые эксперименты, но широкого применения они не нашли. И лишь в 70-х годах, через шесть десятилетий, эти зарядные элементы заняли свои места практически во всех бытовых устройствах. Подчеркнем, что разговор пока идет только о батареях, а не аккумуляторах.

Литий — самый легкий металл, так же он обеспечивает самую большую плотность энергии и обладает существенным электрохимическим потенциалом. Аккумуляторы, которые в своей основе имеют литиевые металлические электроды, обладают большой ёмкостью и высоким напряжением. В 80-х годах, в результате многочисленных исследований, выяснилось, что циклическая работа литиевых аккумуляторов (процесс заряд/разряд) приводит к воспламенению зарядных устройств, а вслед за ними и самих гаджетов. Так, в 1991 году, в Японии было отозвано несколько тысяч телефонов из-за угрозы возгорания. Из-за этих опасных свойств лития, ученые обратили все свои усилия на неметаллические литиевые аккумуляторы на основе ионов лития. И через некоторое время был создан более безопасный вариант зарядного устройства, который получил название литий-ионный (Li-ion) .

Сегодня литий-ионный аккумулятор стоит практически во всех мобильных устройствах, он имеет большое количество разновидностей, обладает массой положительных качеств, но и недостатков, о которых мы поговорим подробнее.

Преимущества литий-ионных аккумуляторов:

Высокая плотность энергии и как следствие — большая емкость

Низкий саморазряд

Высокое напряжение единичного элемента. Это упрощает конструкцию — зачастую аккумулятор состоит только из одного элемента. Многие производители сегодня применяют в сотовых телефонов именно такой одноэлементный аккумулятор (вспомните Nokia)

Низкая стоимость обслуживания (эксплуатационных расходов)

Отсутствие эффекта памяти, требующего периодических циклов разряда для восстановления емкости.

Недостатки:

Для аккумулятора требуется встроенная схема защиты (что ведет к дополнительному повышению его стоимости), которая ограничивает максимальное напряжение на каждом элементе аккумулятора во время заряда и предохраняет напряжение элемента от слишком низкого понижения при разряде

Аккумулятор подвержен старению, даже если не используется и просто лежит на полке. Процесс старения характерен для большинства Li-ion аккумуляторов. По вполне очевидным причинам производители об этой проблеме умалчивают. Незначительное уменьшение емкости становится заметным уже через год вне зависимости от того, находился аккумулятор в эксплуатации или нет. Через два или три года он часто становится непригодным к использованию

Более высокая стоимость по сравнению с NiCd аккумуляторами.

Литий-ионные аккумуляторы постоянно совершенствуются, технология улучшается. И всем был бы хорош этот аккумулятор, если бы не проблемы безопасности при его использовании и высокая цена. Все эти причины стали основой для создания литий-полимерных аккумуляторов (Li-pol или Li-polymer) . Самое очевидное и самое основное различие между Li-pol и Li-ion — это тип используемого электролита. Использование твердого полимерного электролита существенно удешевляет процесс создания аккумулятора и делает его более безопасным, а так же позволяет создавать более тонкие зарядные устройства. Почему же литий-полимерный аккумулятор полностью не вытеснил своего предшественника? Одна из возможных версий, которую высказывают эксперты — инвесторы, вложившие большие суммы в разработку и массовое внедрение Li-ion аккумуляторов, стараются вернуть инвестиции.

Давайте подведем итоги. Если говорить обобщающе, то литий-полимерный аккумулятор — это более совершенная версия литий-ионного. Судите сами:

Преимущества Li-pol и Li-ion аккумуляторов

Обобщая, можно сказать, что, благодаря современным технологиям, у нас есть два типа надёжных внешних батарей. С развитием мобильных технологий, с появлением смартфонов, планшетов и многих других цифровых гаджетов, с созданием энергоёмких приложений, пользователи оказались перед проблемой «севшей батареи». Конечно же, и Li-ion, и Li-Pol батареи сразу же нашли своё применение во внешних зарядных устройствах.

Это превосходное решение для современной жизни. Самое главное при выборе powerbank — это не нарваться на мошенников (подробнее о том, как отличить подделку от оригинала мы писали , а о том, как по сайту магазина понять со 100%-ной уверенностью, что в нём вам продадут подделку —

никель кадмиевый, литий полимерный, гелевый

Как правильно заряжать Li ion аккумуляторы

В большинстве современных девайсов установлены литий-ионные батареи. Они обладают высокой мощностью и безопасностью. Здесь нет эффекта памяти. Не нужно выполнять никакие циклы полной зарядки и разрядки.

Чтобы правильно заряжать Li ion аккумуляторы и увеличить их срок действия, нужно придерживаются простых рекомендаций:

• не стоит полностью опустошать и заряжать батарею;
• вынимают батарею аккуратно из выключенного девайса;
• литиевые АКБ не переносят высоких и низких температур;
• оптимальное состояние батареи для работы 40-60%;
• не стоит слишком часто использовать беспроводные зарядные устройства, они выделяют много тепла, что влияет на аккумулятор.

Всегда нужно иметь при себе зарядное устройство, чтобы телефон не разрядился полностью. Если зарядки нет, то можно подключить к ноутбуку или компьютеру через переходники или кабели.

На заметку! Заряжать АКБ разрешается несколько раз за день, например, зарядить на 20%, а затем построить через некоторое время еще раз процедуру. Частичное питание не вреди АКБ.

Особенности строения ni cd аккумуляторов достоинства и недостатки

Аккумулятор никель кадмиевый по своей конструкции представляет собой разнополюсные электроды, разделенные межу собой специальным сепаратором. В качестве электролита применяется щелочной концентрат, зачастую это гидроксид калия, данное вещество не является пожаро и взрывоопасным.

Для увеличения активной площади взаимодействия при гальванической реакции электроды изготавливаются в виде фольги, расхода электролита в процессе эксплуатации не происходит благодаря герметичности корпуса источника питания.

К достоинствам такого элемента питания следует отнести:

• доступная стоимость относительно аналогичных;
• возможность отдавать повышенный ток под нагрузкой;
• допускается ускоренный метода заряда;
• способность сохранять емкость заряда до -20°С;
• увеличенное количество циклов заряда-разряда в процессе эксплуатации.

Главными недостатками считаются:

• повышенный уровень самостоятельного разряда в течение короткого времени;
• при долгом хранении для восстановления требуют более 5 циклов заряда-разряда;
• увеличить срок службы возможно только при полном разряде батареи.

Li ion аккумуляторы, строение, плюсы и минусы

Литиевые аккумуляторы представляют собой элементы питания анод которых произведен из металла лития. В них повышены некоторые основные характеристики необходимые для современных электронных устройств. Главное отличие литий ионных аккумуляторов от никель кадмиевых считается повышенное рабочее напряжение и увеличенная энергетическая емкость.

Ni mh и li ion в своей конструкции имеют специальные защитные приспособления такие, как датчики давления и предохранительные средства при увеличении внутренней температуры.

К плюсам производители относят:

• практически полное отсутствие «эффекта памяти»;
• повышенная внутренняя емкость элемента;
• малая масса относительно аналогов;
• минимальный самостоятельный разряд.

К минусам потребители причисляют:

• повышенную цену, в результате применения редких металлов в конструкции;
• нетерпимость к минусовым температурам;
• имеют ограничения по сроку службы.

Никель кадмиевые и литий ионные аккумуляторы схожи между собой в возможности использования при необходимости быстрого заряда повышенными токами.

Правила эксплуатации литий-полимерных аккумуляторов

Li-Pol АКБ прослужит долго, если соблюдать ряд простых правил

Важно понимать, что несоблюдение рекомендаций может причинить непоправимый вред батарее

Защищайте литий-полимерный элемент питания от перегрева, переохлаждения, перепадов температур. При сильном нагреве батарея может воспламениться, при низких температурах замедляются химические реакции и АКБ перестает работать. Чтобы пользоваться телефоном зимой на улице, держите его во внутреннем кармане одежды. При совершении звонка он не успеет остыть даже в мороз.

Сохраняйте баланс энергии — поддерживайте заряд литий-полимерного аккумулятора в диапазоне 10-90%. Емкость АКБ при этом немного теряется (емкостью называют количество запасенной энергии), но зато вы получает выигрыш в виде максимально продленного срока службы батареи.

Новые модели планшетов и смартфонов оснащены контроллером, который помогает поддерживать баланс энергии в батарее. Он не допускает разрядку до нуля и прерывает зарядку до достижения 100%.

Раз в 3-6 месяцев полезно проводить калибровку – разрядите батарею до самоотключения устройства, а затем зарядите до 100%. В отличие от никелевых батарей, литий-полимерные не имеют эффекта памяти и не нуждаются в тренировке зарядом-разрядом.

В обычном режиме эксплуатации гаджета не допускайте его отключения – ставьте на подзарядку, увидев предупреждающий сигнал. Самоотключение в полностью разряженном состоянии сокращает емкость и работоспособность батареи.

Проводите подзарядку при каждом удобном случае, даже если АКБ заряжена до 60-70%. Но внимательно следите за уровнем заряда при коротких подпитках, он не должен дойти до 100%.

Идеальный диапазон заряда Li-Pol батареи составляет 30-80%. Если его постоянно поддерживать, аккумулятор будет максимально защищен от износа и прослужит предельно долго.

Не оставляйте заряженный АКБ включенным в розетку. Встроенный контроллер защищает батарею от перезарядки, но не спасает от перегрева – при контакте с током химические реакции в электролите продолжаются. Это оборачивается резким сокращением срока службы элемента питания и даже может привести к взрыву.

Если литий-полимерную батарею оставить включенной в розетку, даже исправный контроллер может не спасти от перезарядки. Аккумулятор нагревается, и вместе с ростом температуры повышается уровень заряда. Это сокращает рабочий ресурс батареи.

Используйте только оригинальное зарядное устройство, которое входит в комплект поставки гаджета. Такой блок питания откалиброван под особенности АКБ данной модели и обеспечивает оптимальный режим зарядки. Если «родное» ЗУ вышло из строя, его следует заменить зарядным устройством, сертифицированным производителем.

Перед длительным хранением гаджета зарядите батарею до 50-60%. Устройство следует отключить. При включении заряд окажется ниже – в неактивном состоянии Li-Pol аккумулятор продолжает работать и стареть.

Не заряжайте гаджет, если АКБ нагрелся при активной работе устройства. Контакт с током повысит температуру батареи, что легко может привести к взрыву или возгоранию.

Старайтесь снизить нагрузку на устройство, если эксплуатируете его во время зарядки. К примеру, можно отключить Bluetooth, GPS, соединение с интернетом, ограничить прием смс и звонков. В идеале на зарядку надо ставить выключенный гаджет.

АКБ следует беречь от механических повреждений, ударов, контактов с металлическими предметами.

Как зарядить гелевый аккумулятор

Данный тип АКБ является одним из наиболее распространенных. Гелевые батареи используются в авто, мото-, квадроциклах, системах бесперебойного питания и т.д. Они характеризуются высокой токоотдачей, многозарядностью, минимальным током саморазряда. Однако перезаряжать их недопустимо, ведь это чревато сокращением общего ресурса емкости.

Принципы заряда гелевых аккумуляторов:

• Использовать ЗУ с регулятором значений напряжения и силы тока.
• При зарядке устанавливать ток на уровне 10-30% от номинальной емкости.
• Максимальное значение напряжения – 14,5-15 В.

Электролитом в АКБ данного типа является гель. Он плавится в случае превышения напряжения или излишнего времени зарядки. Вот почему рекомендуется использовать электронные ЗУ, которые автоматически подбирают оптимальные параметры тока, учитывая специфику, состояние и характеристики батареи.

Проверка состояния аккумулятора мультиметром

Если аккумулятор для шуруповерта быстро разряжается или не работает, то не нужно сразу идти за покупкой новой АКБ. Причину неработоспособности можно узнать самостоятельно. Для этого потребуется тестер либо другое аналогичное устройство. Кроме того, понадобятся следующие инструменты:

• паяльник;
• пассатижи;
• отвертка;
• ножик.

Чтобы узнать причину неисправности батареи, нужно сначала удостовериться в работоспособности ЗУ. Это выполняется следующим образом:

• включают мультимер;
• ставят прибор в режим постоянного напряжения;
• подсоединяют щупы в соответствующие гнезда;
• сравнивают полученные данные с номинальными, которые указаны в инструкции;
• если показатели различны, то адаптер относят в ремонт или приобретают новый.

Чтобы удостовериться в исправности аккумулятора, делают следующее:

• подзаряжают АКБ до 100%;
• проверяют измерительным прибором выходное напряжение батареи;
• если номинальные данные не совпадают с текущими, то АКБ разбирают и достают все банки;
• если визуально отсутствуют неисправные банки, то в таком случае у них проверяют выходное напряжение, но перед этим нужно при помощи паяльника распаять цепь;
• к банкам поочередно подключают доп. нагрузку на одно и то же время, и на какой банке возникла самая большая просадка вольтажа, то та и является неработающей.

Кроме того, выполняя проверку АКБ, надо учитывать, что для никелевых батарей вольтаж на выходе должен составлять от 1,2 вольт до 1,4 вольт, а для литиевых– от 3,6 вольт до 3,8 вольт. Найдя нерабочую банку, ее нужно поменять на новую.

Как зарядить кальциевый аккумулятор

Кальциевые АКБ, обозначаемые литерами Ca-Ca, в основном относятся к необслуживаемым.

Они быстро получили популярность благодаря ряду положительных качества, среди которых:

• высокая емкость;
• значительный ток пуска;
• практически полное отсутствие испарения электролита.

Однако эти батареи имеют и свои недостатки. Главная их неприятная особенность – это чувствительность к разрядке.

Достаточно 3-4 раза допустить глубокий разряд, чтобы емкость снизилась в несколько раз. Поэтому контроль разряда и регулярная зарядка для этого вида АКБ критически важны.

У кальциевых батарей нужно соблюдать технологию зарядки, которая имеет свои особенности. Необходимо приобрести зарядное устройство, которое способно генерировать напряжение 16,1-16,5 В.

Если ЗУ имеет меньшее выходное напряжение, то АКБ будет постоянно недозаряжаться. Так, при токе 14,8 В батарея наберет 45-50% емкости, при 15,5 В – 70-80%.

На пониженном напряжении кальциевая АКБ никогда не может набрать 100% своей емкости. Поэтому нужно покупать только современного типа зарядные устройства.

Например, подходящей моделью послужит «Орион-Вымпел-55», оснащенная программируемым циклом зарядки, что позволяет заряжать аккумулятор под минимальным присмотром.

Проблема еще в том, что генераторы на автомобилях отдают в сеть напряжение всего в 15 В. Это значит, что они не могут полностью зарядить АКБ кальциевого типа.

Из-за этой особенности, данный тип батареи нуждается в регулярной периодической подзарядке 1 раз в месяц

Особенно важно это делать зимой, когда из-за морозов емкость АКБ снижается

Кальциевый аккумулятор.

Как написано выше, требуется купить зарядное устройство, оснащенное возможностью программирования цикла работы.

Процесс зарядки выглядит так:

1. На панели ЗУ устанавливается напряжение в 16,1 В. Показатель тока должен составлять стандартные 10% емкости АКБ, т.е. для батареи в 70 А·ч ток устанавливаем в 7 А).
2. Аккумулятор заряжается с установленными параметрами до момента, пока сила тока не понизится до 0,5 А. Продолжительность этого периода зависит от степени разрядки, емкости и состояния батареи.
3. Теперь на панели приборов устанавливаются 2 режима: верхний и нижний. Значения для первого: 16,1 В и 3 А, для второго – 13,2 В и 0 А.
4. Прибор зарядки устраивает «качели», позволяющие довести емкость до 100%. На аккумулятор подается ток силой 3 А, при этом напряжение плавно нарастает до 16,1 В. Как только оно дойдет до этого значения, сила тока становится равно 0. Напряжение при этом плавно снижается до 13,2 В. Затем цикл повторяется снова.

Чем больше аккумулятор заряжается, тем меньше становятся колебания «качель» по времени, сначала оно повышается в течение десятков минут, а снижается быстро.

Постепенно характер работы меняется на противоположный: быстрое повышение меньше, чем за 1 минуту и медленное понижение в течение нескольких минут. Это свидетельствует о полной зарядке батареи.

Виды АКБ для шуруповертов и их особенности

В современных аккумуляторных шуруповертах и дрелях используются три типа батарей:

1. Никель-кадмиевые (NiCd, Ni-Cd).
2. Никель-металлогидридные (Ni-MH или NiMH).
3. Литий-ионные (Li-ion).

Рассмотрим особенности каждого из типов аккумуляторов подробно.

Никель-кадмиевые

Этот тип источников энергии, пожалуй, самый старый. Появились кадмиевые аккумуляторы в 70-х годах, и это был настоящий прорыв. По сравнению с кислотно-свинцовыми и щелочными батареями никелевые оказались намного компактнее при той же электрической емкости и имели умеренную цену.

Как и свинцово-кислотные, Ni-Cd элементы могут отдавать довольно большой ток в нагрузку и выдерживать до 1 000 циклов заряд/разряд. Причем такое количество циклов – всего лишь гарантия производителя. Фактически батарея продолжает служить и по достижении этой цифры.

Время зарядки Ni-Cd батареи в среднем составляет 6-8 часов, что, к сожалению, многовато, но все же меньше, чем у его кислотных и щелочных собратьев. Отличаются никелевые АКБ и своей «морозоустойчивостью» — они отлично работают при температурах до -20 градусов Цельсия. Дополнительно кадмиевая технология допускает глубокую разрядку, а срок службы батареи зависит в основном от количества циклов заряд/разряд. Храниться же такая батарейка может долго – до 7-8 лет.

Но есть у этого типа аккумуляторов и недостатки, причем существенные. Один из них – большой саморазряд, который может достигать 10% в месяц. Таким образом, если шуруповерт пролежал без дела, скажем, полгода, то перед использованием его придется зарядить.

Еще один недостаток – так называемый «эффект памяти». Если батарею постоянно подзаряжать, не разряжая в ноль, то она «запомнит», до какого уровня ее разряжали и по достижении этого порога просто откажется работать, «сказав», что разряжена. Именно поэтому аккумуляторы данного типа нужно периодически «гонять» — полностью разряжать и тут же заряжать до 100%.

Никель-металлогидридные

Этот тип аккумуляторов появился чуть позже – в начале 90-х годов прошлого века. Ni-MH элементы обладают сходными с кадмиевыми характеристиками, но эффект памяти проявляется у них намного слабее (но все же проявляется) и, главное, в таких аккумуляторах отсутствует кадмий.

Ni-MH батарея аккумуляторов для шуруповерта

Никель-металлогидридная батарея способна отдавать приличный ток, хорошо работает на морозе, а ее саморазряд составляет те же 7-10% в месяц. Что касается стоимости, аккумуляторы этого типа несколько дороже кадмиевых, количество же циклов заряд/разряд, от которого зависит срок службы, составляет всего 300-500 раз, что является существенным минусом. Срок хранения таких элементов – 6-7 лет. Соотношение габариты/емкость, как и время заряда — до 8 часов, сходны с кадмиевыми. Металлогидридные элементы, как и кадмиевые, хорошо переносят глубокий разряд.

Литий-ионные

Li-Ion технология на сегодняшний день является передовой. Литиевые элементы намного компактнее и легче предыдущих при той же электрической емкости и, что очень удобно, могут заряжаться повышенным током. При этом время полной зарядки литий-ионных АКБ может быть сокращено до 1-2 часов.

Li-Ion батарея аккумуляторов для шуруповерта

Большим преимуществом батареек этого типа является и практически полное отсутствие эффекта памяти – инструмент можно подзаряжать когда угодно и до любого уровня. Саморазряд Li-Ion батарейки относительно невелик и составляет примерно 2-3% емкости в месяц.

Что касается недостатков, то до относительно недавнего времени это были высокие степени пожаро- и взрывоопасности. При неправильной эксплуатации батарея могла загореться, а то и взорваться. Причем горящий элемент практически невозможно потушить водой – это только усиливает горение.

Еще один серьезный недостаток элементов этого типа – они не терпят глубокого разряда и перезаряда. В первом случае АКБ тут же выходит из строя, во втором — может загореться. Но эту проблему тоже легко решили все тем же контроллером, который отключает элемент питания от нагрузки при критическом разряде и от зарядного устройства, если АКБ зарядилась.

Обычный ресурс Li-Ion батареек составляет 600 циклов заряд/разряд, но он также сильно зависит и от «возраста». Храниться литий-ионная АКБ может не более 2-3 лет независимо от того, работает она или просто лежит в столе.

Выбирая инструмент с такими элементами питания, следует учитывать, что они будут плохо вести себя на морозе (сильное снижение емкости, которая, впрочем, восстановится в тепле). В дополнение они не смогут отдать большой ток при любой температуре, а значит, не обеспечат большой крутящий момент, необходимый для работы с плотными материалами. И стоимость Li-Ion элементов намного выше, чем у никелевых собратьев.

Избегайте простоя зарядки

Ставить устройство на зарядку ночью или на весь день — очень распространенная привычка, но она не рекомендуется по нескольким причинам (старый миф о «перезарядке» не является одним из них). Во-первых, непрерывная подзарядка полностью заряженной батареи может привести к металлизации металлического лития, что снижает стабильность в долгосрочной перспективе и может привести к сбоям в работе всей системы и перезагрузкам. Во-вторых, это оставляет аккумулятор на более высоком напряжении, когда аккумулятор находится на 100%, как мы упомянули выше. В-третьих, создается избыточное тепло, вызванное потерей мощности.

В идеале, устройство должно прекратить зарядку, когда оно достигнет 100-процентной емкости аккумулятора, включив только цепь зарядки, чтобы время от времени пополнять аккумулятор — или, по крайней мере, уменьшая зарядный ток до очень малых величин.

Последний пункт, который стоит упомянуть, это паразитная нагрузка. Это происходит, когда батарея сильно разряжается при зарядке, например при просмотре видео или играх во время зарядки.

Такие нагрузки вредны для батарей, потому что они искажают цикл зарядки и могут вызывать мини-циклы, когда часть батареи непрерывно работает и изнашивается с большей скоростью, чем остальная часть элемента. Еще хуже — паразитные нагрузки, когда устройство полностью заряжено, также вызывают более высокое напряжение и нагревание батареи.

Лучший способ избежать паразитных нагрузок — выключить устройство во время зарядки. Но, вероятно, более реалистично поддерживать рабочую нагрузку очень легкой, пока устройство подключено к сети, оставляя его большую часть времени в режиме ожидания. Не забудьте отключить его, как только батарея будет достаточно заполнена.

Основные характеристики

Чтобы понять, как заряжать Ni-Cd-аккумуляторы, необходимо ознакомиться с особенностями подобных приборов. Их изобрел В. Юнгнер еще в далеком 1899 году. Однако их производство было тогда слишком затратным. Технологии совершенствовались. Сегодня в продаже представлены простые в эксплуатации и относительно недорогие батареи никель-кадмиевого типа.

Представленные устройства требуют, чтобы заряд происходил быстро, а разряд медленно. Причем опустошение емкости батареи необходимо выполнять полностью. Подзарядка производится импульсными токами. Этих параметров следует придерживаться на протяжении всего срока эксплуатации устройства. Зная, каким током заряжать аккумулятор Ni-Cd, можно продлить срок его службы на несколько лет. При этом подобные батареи эксплуатируются даже в самых тяжелых условиях. Особенностью представленных аккумуляторов является «эффект памяти». Если периодически не разряжать батарею полностью, на пластинах ее элементов будут формироваться крупные кристаллы. Они снижают емкость аккумулятора.

На что обратить внимание при покупке аккумуляторного шуруповерта

Чтобы приобрести качественное устройство, рекомендуется учитывать целый ряд важных параметров.

О чем говорит емкость аккумулятора

Этот показатель обозначаются цифрами 1-7 и оценивается в амперах. Поскольку инструменту требуется 1-5 А в час, его можно использовать 2-8 часов.

При покупке нужно учитывать емкость

О чем говорит напряжение аккумулятора

Максимальным параметром для шуруповертов считается напряжение 36 В. Они подходят для воздействия на прочные материалы. Показатели 3-10 В характерны для маломощных устройств. Их допустимо использовать лишь для небольшого крепежа или мягких материалов.

Каким образом нужно проводить правильную зарядку автомобильного аккумулятора

На практике имеется два ведущих способа для того, чтобы зарядить аккумулятор автомобиля 60 Ач, а также батареи другой емкости:

1. Есть метод, когда напряжение всегда является неизменной величиной , а показатели тока при этом нужно регулировать вручную . Каким напряжением при этом нужно заряжать автомобильный аккумулятор? Безопасный показатель — 14,4 В.
2. Также имеется и метод, когда постоянной величиной , наоборот, является ток . Этот способ более сложен и отличается «многоступенчатостью» — уровень напряжения нужно менять, как минимум, два раза во время всего процесса зарядки .

Оба метода одинаково хороши, если всегда быть в курсе того, как правильно зарядить автомобильный аккумулятор.

Перед осуществлением процесса зарядки важно понимать, какого вида ваш аккумулятор. Если он свинцово-кислотный, не забудьте перед началом его зарядки выкрутить защитные пробки с «банок», чтобы дать воде и прочим химическим веществам свободно испаряться

Если вы — обладатель гелевого аккумулятора, перед зарядкой осмотрите его вентиляционные отверстия и проверьте, нет ли в них грязи или пыли . После этого можете приступать к процессу зарядки.

Метод регулировки показателей тока является наиболее простым. Поэтому его мы и рассмотрим наиболее подробно, в качестве наиболее подходящего примера. Правильная зарядка автомобильного аккумулятора устройством с регулятором показателей тока должна проводиться следующим образом:

Наденьте резиновые или другие технические перчатки . Если даже аккумулятор не кислотный, а гелевый, остерегаться следует не столько кислоты, сколько удара током.

Подключите к аккумуляторной батарее подходящее к ней ЗУ .
Одним из главных условий того, как правильно заряжать автомобильный аккумулятор, является четкое знание принципа полярности : подведите «крокодилы» зарядника к батарее, строго ее соблюдая. Обычно красный провод означает плюсовой полюс , который надевается на плюсовую сторону АКБ, а черный — минус , и надеваем его на клемму со знаком «минус».

Получив питание от батареи, устройство загорается и начинает работать . Теперь выставляем уровень тока заряда

Важно знать, что уровень тока , поступаемого к АКБ, должен всегда составлять 10% от емкости батареи , обозначенной на ее корпусе. К примеру: на корпусе батареи указана емкость 60 Ач ( 60 ампер -часов)

В данном случае, нужные 10 процентов будут равняться 6 амперам.

Выставляем параметры тока и только теперь, когда все параметры выставлены, подключаем электрическую цепь к сети.
Если требуется зарядить полностью разряженныйаккумулятор , может понадобиться до 24 ч асов .

Внимательно следите за процессом , заряжать АКБ не следует, оставляя ее надолго без должного присмотра.

Ближе к концу зарядки батарея начинает кипеть. Это нормально и не должно вызывать опасений.

Когда процесс зарядки будет близиться к концу, показатели тока будут уменьшаться и, в конечном итоге, опустятся до нуля.

После окончания зарядки дождитесь, пока аккумулятор перестанет кипеть , и только потом закрывайте пробки «банок» обратно. Но это относится только к кислотным АКБ. У гелевого аккумулятора никаких манипуляций с пробками на «банках» проводить не нужно.

В машину устанавливайте только «остывший» аккумулятор . Не торопитесь, дайте ему время «отстояться».

Если зарядить аккумулятор автомобиля зарядным устройством, в котором установлен индикатор, сигнализирующий об уровне зарядки аккумуляторной батареи, в конце процесса ЗУ обязательно должно дать сигнал об окончании изменением индикаторного цвета. Если речь идет, например, об отечественных ЗУ типа «Орион», оснащенных светодиодными лампочками, все источники света должны погаснуть, когда зарядка аккумулятора будет полностью завершена.

Разрядка прессованной батареи

Особой конструкцией характеризуются прессованные Ni-Cd-аккумуляторы. Как заряжать и выполнять разрядку представленных устройств, зависит от их внутреннего сопротивления. На этот показатель влияют некоторые конструкционные особенности. Для длительной работы оборудования применяются аккумуляторы дискового типа. Они имеют плоские электроды достаточной толщины. В процессе разрядки их напряжение медленно падает до 1,1 В. Это можно проверить при помощи построения графика кривой.

Если батарею продолжить разряжать до показателя 1 В, ее разрядная емкость составит 5-10% от первоначального значения. Если ток увеличить до 0,2 С, существенно снижается напряжение. Также это касается и емкости батареи. Это объясняется невозможностью разрядить массу по всей поверхности электрода равномерно. Поэтому сегодня толщину их снижают. При этом в конструкции дисковой батареи присутствует 4 электрода. Их можно в этом случае разряжать током 0,6 С.

Эксплуатация после процесса зарядки

Когда вы полностью зарядили АКБ, его можно подсоединять к бортовой сети машины. Но на этом обслуживание не заканчивается. За АКБ нужно правильно ухаживать.

Верный сервис означает следующее:

1. Время от времени правильно анализировать состояние крепежных болтов батарее и при необходимости подкручивать их.
2. Зачищать клеммы от окисления и его последствий (это позволит не допустить коррозии металла)
3. Осмотр величины электролита любыми способами (погружение трубки, корпус ручки и т.д.). Обязательно нужно возмещать его потери, доливая очищенную воду или другой электролит.
4. Время от времени контролировать плотность проводниковой жидкости. Это влияет на заряд аккумулятора.

В холодное время года все эти действия стоит делать каждый день или перед выездом. Только регулярные, последовательные и правильные действия позволят вам продлить работоспособность АКБ. Относительно новой батареи, то стоит еще в момент покупки, в магазине проверить его уровень заряда. Допустимая величина составляет 95%. В исключительных случаях следует подзарядить его с минимальными показателями, не больше номинальных – 14,4В на протяжении 2-3 часов.

В идеале стоит смотреть на дату производства аккумулятора. Если он хранился в магазине дольше года, то такую батарею не стоит приобретать. Правильно поискать другой экземпляр или другой магазин.

Если еще есть вопросы или дополнения по теме, то напишите нам об этом ниже. Ваши замечания сделают статью конкретнее, информативнее и полезнее.

Как зарядить литий-полимерный аккумулятор? :: SYL.ru

Литий-ионный полимерный аккумулятор – это устройство, позволяющее обеспечить энергией двигательные аппараты с наименьшей весовой нагрузкой. Этот вид зарядных приборов пришел на смену никель-кадмиевым АКБ, которые были слишком тяжеловесными и не давали такой мощности.

Назначение

Литий-полимерный аккумулятор необходим для обеспечения важнейших задач – увеличить срок работы мотора или двигателя, а также снизить общий вес двигательного аппарата и батареи. Эти зарядные устройства легко сменили устаревшие никель-кадмиевые приборы, а также никель-металлогибридные.

Основное отличие – малый вес и большая емкость. К тому же такой аккумулятор позволяет достичь более высокого напряжения элемента – 3,6 V на фоне 1,2 V у их предшественников. Для зарядки большинства технических устройств хватает всего лишь одной батареи из 2-3 зарядных элемента.

Все типы аккумуляторов работают на принципе использования электролитов, поэтому в целом особых фундаментальных отличий в разных элементах нет. LiPo-устройства используют для различных силовых установок и двигательных аппаратов, требующих бесперебойной подачи энергии. Эти аккумуляторы соответствуют требованиям техники безопасности и особенностям эксплуатации большинства заряжаемых приборов. Самое главное – такие зарядные устройства обеспечивают также и более высокий уровень разрядных токов. Поэтому большинство технических специалистов рекомендуют к использованию именно такой тип источника энергии.

Область применения

Подобные зарядные устройства успешно используются на вертолетах, самолетах, где способны обеспечивать уровень заряда, равный двигателю внутреннего сгорания. Некоторое время назад при использовании такого прибора американский пилот занял 7-е место в мире по пилотажу на электролете с размахом два метра, который обогнал многих участников соревнований на моделях с ДВС.

Удобно использовать такие зарядные устройства на небольших комнатных вертолетах и самолетах (Piccolo, Hummingbird) в сочетании с коллекторным мотором – это дает время полета до 25 минут, а с бесколлекторным двигателем – 45 минут.

Смена никель-кадмиевых (Ni-Cd) устройств на литий-полимерные объясняется несколькими параметрами, и на сегодняшний день LiPo уступают предшественникам, пожалуй, лишь в одной сфере – в области подачи супервысоких разрядов (40-50 С).

Однако прогресс не стоит на месте, возможно, совсем скоро будет разработан вариант высокоразрядного LiPo-аккумулятора, ведь еще недавно про них никто практически не слышал, а сегодня они активно используются.

Надо отметить, что быстрозарядные варианты не используются в быту – если кто-то хочет поэкспериментировать с недорогим и мощным АКБ к сотовому телефону или к камере, то результата не будет. Это нарушение условий эксплуатации, поскольку прибор или сама батарея не выдержит испытаний.

Специфика работы

Необходимо знать, как зарядить литий-полимерный аккумулятор, чтобы обеспечить его эффективную работу. В процессе максимум тока разряда в таких устройствах не превышает 3С, редкие модели достигают 5С. Самые быстрозарядные варианты могут допускать силу тока в 8-10С, они значительно тяжелее по весу (на 20%), также в их наименовании можно увидеть обозначения HD, HC. Например, разновидность прибора ККМ 1500 имеет емкость 1500 мАч, а ККМ1500HD является быстрозарядным вариантом.

Производители и стоимость

Одним из наиболее известных и уважаемых производителей аккумуляторов литий-полимерного типа является Kokam, чьи модели отличаются хорошим качеством и приемлемой стоимостью в зависимости от веса и габаритов. Востребованы на рынке также марки I-Rate, E-Tec, Tanic, Platinum Polymer, Thunder Power. Это лидеры подобной продукции, причем некоторые из них являются дочерними брендами от основных. Типы приборов и стоимость можно увидеть на сайтах производителей. Аккумуляторы этих марок имеют обширный ассортимент и большой выбор емкости: от 50 до 3000 мАч. Если требуется еще большая емкость, можно настроить параллельное соединение нескольких аккумуляторов.

Все разновидности LiPo-устройств по внешнему виду плоские, имеют толщину, которая меньше самой короткой стороны в 3 раза. Вывод энергии делают с короткого бока в виде плоских пластинок. При этом в перерасчете на емкость приборы LiPo по стоимости не превышают NiMh.

Простые зарядные приборы (не компьютерные) стоят примерно 10-40 долларов, универсальные же значительно дороже – на уровне 120-400 долларов.

Характеристики

Литий-полимерный аккумулятор имеет примерно одинаковый вес при сильном отличии в энергоемкости. Рабочие циклы насчитывают 500-600 раз при подаче разрядов в 2С и с потерей емкости до 20%.

У предшественников (NiCd, NiMh) в аналогичных условиях количество циклов составляет 1000 и 500 циклов, но с меньшей высотой токов. Но многие показатели пока сомнительны в силу новизны литий-полимерных приборов. Время покажет их окончательную эффективность. Литий-полимерный прибор также стареет и начинает терять емкость через 2 года после начала использования – потери составляют 20%.

Ресурс для зарядки

Литий-полимерные аккумуляторы 3,7 V имеют возможность замены батареи обычными или быстрозарядными литиевыми аналогами, имеющими емкость 2A в час. Это в три раза больше по емкости, легче на 11 грамм и требует меньшего напряжения (7,2 Вт).

В целом можно выделить две основные разновидности LiPo-устройств на современном рынке по скорости зарядки: быстрозарядные и стандартные. Отличие заключается в максимальном показателе разрядного тока в амперах (обозначается буквой С).

При разряде 3С и емкости прибора 1 Ач сила тока будет равна 3А.

Процедура зарядки

Как заряжать литий-полимерные аккумуляторы? Используется заряд от постоянного источника на уровень 4,20 В, при этом устанавливается ограничение на 1С для поступления тока.

Литий-полимерный аккумулятор заряжают по простому алгоритму. Завершение заряда – падение тока до уровня 0,1-0,2С. Стабилизация устройства – пребывание на уровне заряда в 70-80% от всей емкости. До окончания процедуры рекомендуется подождать минут 30-40.

Полный цикл зарядки занимает примерно 2 часа. При этом предъявляются достаточно жесткие требования для поддержания постоянно поступающего напряжения. Оно по точности должно составлять не менее 0,01 на одну банку.

Отзывы пользователей

Большинство пользователей быстрозарядных устройств на основе литий-полимеров сходятся во мнении, что лучшей маркой является Kokam, однако не все могут себе позволить такие расходы: на рынке цены завышены, дефицит хороших устройств приводит к спекуляции, привычка использовать стандартные литий-ионные или кадмиевые варианты.

Правильная зарядка литий-полимерных аккумуляторов позволит продлить срок службы устройства, а также спасет от сокращения энергоемкости.

Типичная ошибка экспериментатора – попытка совместить несовместимое, бытовой прибор или телефон со сверхмощной батареей может обойтись убытками.

Литий-полимерный аккумулятор на сегодняшний день является самой актуальной технологией высоких токов, которая имеет большое будущее и перспективы для развития. Сменить такой тип прибора сможет только альтернативное решение в энергетике или разные модификации, основанные на том же принципе работы – использовании полимеров.

Правильная зарядка автомобильного аккумулятора. Каким напряжением необходимо заряжать автомобильный аккумулятор Зарядка литий полимерных аккумуляторов

Разряженный аккумулятор не всегда требует покупки нового, часто достаточно зарядить старый, процедура неизбежна при частых холодных запусках и коротких поездках. Самые доступные по цене зарядные устройства имеют ручное управление, владелец должен знать, каким напряжением заряжать аккумулятор автомобиля.

Требуется постоянный ток, напряжение до 16,5 Вольт. Зарядка происходит в одном из двух режимов: при постоянной силе тока или постоянной величине напряжения.

Зарядка АКБ Бош

На зарядном устройстве выставляется сила тока, равная 10% от номинальной емкости. Например, для АКБ 12 Вольт емкостью 55Ач требуется ток 5,5А, для 60Ач – 6А. Силу тока при этом необходимо регулярно контролировать и регулировать, так как она имеет свойство сбиваться.

При поддержании силы тока на уровне 10% в конце процесса зарядки происходит сильное газовыделение. Поэтому при достижении 14,4 Вольт силу тока снижают в 2 раза. У необслуживаемых аккумуляторов ее повторно уменьшают вдвое, когда напряжение показывает 15 Вольт.

Узнай время зарядки своего аккумулятора

Аккумулятор 12 Вольт автомобиля заряжен, когда в нем показатели напряжения и силы тока не меняются на протяжении 2-х часов. Для полноценной эксплуатации достаточно сохранения параметров в течение 1 часа. Обычно это происходит при 16,3(±0,1) Вольтах.

Зарядка с сохранением напряжения

АКБ 12 Вольт за сутки зарядится:

У сильно разряженного аккумулятора сила тока в начале зарядки может достигать высоких величин, что может привести к поломке батареи, поэтому показатель ограничивают до 20А.

По мере зарядки сила тока снижается, и в конце стремится к нулю. Такой метод не требует постоянного контроля со стороны владельца. Проконтролировать процесс можно через сутки после начала, замерив, какое напряжение на клеммах. Если оно составляет 14,4(±0,1) Вольт, зарядка окончена. Необслуживаемым батареям требуется обычно более суток для достижения этого показателя. На устройствах, снабженных индикацией, загорится сигнал, свидетельствующий об окончании.

Зарядка кальциевых аккумуляторов

Старые сухозаряженные аккумуляторы заряжаются 10%-м током, для них допустимо напряжение до 16 Вольт. Аккумуляторы 12 Вольт Ca/Ca нового образца быстро выходят из строя от такого высокого напряжения.

Максимально допустимое для них значение 14,4 Вольт при токе 10% от емкости. Такая зарядка требует большего времени, но не сокращает срок эксплуатации АКБ.

Зарядка аккумуляторов 6 Вольт

Батареи на 6 Вольт часто используются в:

• мотоциклах, скутерах;
• лодках;
• торговой, складской, промышленной технике;
• детских автомобилях;
• инвалидных колясках.

Учитывая широкое применение 6 Вольтных АКБ, они выпускаются в широком диапазоне емкости, могут иметь как 1,2Ач, так и 16Ач, или любое промежуточное значение. Заряжать такие аккумуляторы зарядником для автомобильного проблематично. Потребуется пристальный контроль, постоянная регулировка тока. Риск перегревания высок.

Наиболее подходящим зарядным устройством для АКБ 6 Вольт является зарядное устройство Imax B6 или ему подобное. Ток 10% от емкости, напряжение до 7,3В.

Зарядка литий полимерных аккумуляторов

Lipo 3.8 V заряжаются устройствами, которые идут в комплекте с ними, либо зарядниками подобным Imax B6.

Батареи заряжаются током от 20 до 100% от номинальной емкости. Для АКБ предпочтительнее меньшие величины. Главный вопрос, какое напряжение показывает заряженный аккумулятор? Набрав 70-80%, начинается зарядка при постоянном напряжении и снижающемся токе.

Специальные устройства для Lipo 3.8 V сигнализируют об окончании зарядки при достижении 70-80% емкости. Дальнейший набор плотности обеспечивает более редкие зарядки, однако сокращает срок эксплуатации аккумулятора в целом.

При зарядке литий-полимерных аккумуляторов 3,8 Вольт зарядное устройство должно показывать 4,2 Вольта. При возможности выставить 4,1 Вольт потребуется несколько больше времени на зарядку, но аккумулятор прослужит значительно дольше.

Зарядка аккумулятора без демонтажа с машины

Описанные выше способы подразумевают зарядку от розетки, для чего обычно требуется снятие аккумулятора. Однако зарядка может происходить и под капотом. Современные портативные устройства, такие как CTEK, имеют компактные габариты, позволяют заряжать аккумулятор 12В под капотом. Их можно оставить на ночь, чтобы утром АКБ был в рабочем состоянии. Особенно актуальны подобные зарядники для владельцев авто с кальциевыми батареями.

Подзарядка АКБ генератором

У автомобилей с двигателем внутреннего сгорания аккумулятор работает в паре с генератором. При поездках генератор подзаряжает батарею, впоследствии она дает заряд для запуска автомобиля.

При чрезмерном превышении емкости АКБ относительно рекомендованной, ей потребуется значительно больше времени на зарядку от штатного генератора. Часто в таких случаях батарея не успевает подзаряжаться до нужного уровня, начинает быстро разряжаться вплоть до глубоких разрядов.

При установке Аккумулятора емкостью меньше рекомендованной, сила тока генератора для нее оказывается слишком высокой, она быстро перегревается, может закипеть.

Срок эксплуатации АКБ в обоих описанных случаях резко сокращается.

Какое напряжение должен показывать заряженный аккумулятор, во многом зависит от его типа. Мы подробно рассмотрели основные. Бережная зарядка продлевает срок работы батарей. При своевременном обслуживании они способны служить до 5 лет и более.

Наверное, вы заметили, что в последнее время часто пишу об аккумуляторах автомобиля, просто я открыл новую рубрику на сайте и хочу освятить все «горячие вопросы» — , почитайте очень много полезного. Еще одна очень животрепещущая тема, это перезаряд аккумулятора, сегодня я постараюсь рассказать, какие могут быть причины, а также последствия этого явления, почему перезаряжать батарею также плохо, как ее «недозаряд». Читаем дальше …

Я уже не раз указывал, что в аккумуляторе есть небольшое количество электролита, у каждой модели по-разному все зависит от мощности. Именно этот электролит способствует накоплению энергии, без него не было бы эффекта АКБ (аккумуляторной батареи). Но ведь эта жидкость очень капризна, ей нужно создавать необходимые условия — чтобы она не замерзла, а также чтобы не выкипела. Если , то вот «вскипание» батареи может провоцироваться перезарядом, а это уже серьезно. Нужно что-то делать.

Что такое перезаряд?

Если объяснить на пальцах, это достаточно простой процесс – уже заряженный АКБ, генератор продолжает заряжать и заряжать. В составе электролита, есть доля воды, причем достаточно большая порядка 65% (остальной состав серная кислота 35%), при нормальном стечении обстоятельств аккумулятор набирает заряд (поднимает плотность до нужного уровня) и отключается, таким образом, его напряжение составляет 12,7 Вольта, это усредненное 100% напряжение на многих батареях.

Если продолжить дальше заряжать батарею, то вода внутри электролита начнет распадаться на составляющие ее газы, а это водород и кислород – будет происходить бурление или кипение электролита, соответственно уровень воды будет падать (испаряться) – чем больше ток вы будете подавать, тем интенсивнее будет – это и есть классический перезаряд аккумулятора.

Сопровождается интенсивным кипением и понижением уровня электролита. По сути такое явление намного опаснее, чем скажем «недозаряд».

При неполном заряде АКБ вы просто не запустите свой автомобиль, а вот при перезаряде аккумулятор может просто взорваться.

Причины этого явления

Ребята, скажу пару слов о «специальном» перезаряде от зарядного устройства – многие делают это специально! ЗАПОМНИТЕ! Таким образом — , до нужного уровня – в нашей полосе это примерно 1,27 г/см 3 , если плотность ниже (уже при заряженном АКБ), тогда батарея может замерзнуть при минусовых значениях. Нужно ее повышать! А как это сделать? Очень просто – вам нужно испарить небольшое количество воды из электролита, таким образом, концентрация кислоты вырастит и плотность увеличиться.

Поэтому многие автолюбители — «кипятят» аккумулятор на слабом токе, от зарядного устройства, но только до определенного значения плотности. После этого зарядку выключают. Иначе просто «угробите» батарею. Особенно важно – не допускать «оголение» пластин.

Теперь «неспециальный» перезаряд, что говориться под капотом автомобиля, его основные причины:

• Вышло из строя реле регулятора заряда генератора . Это реле «видит» зарядку, и по достижению 12,7 Вольта, отключает подачу энергии от генератора. Если выходит из строя это реле, то генератор будет постоянно заряжать батарею, а токи у него немалые, она очень быстро закипит! Это самая распространенная причина. Благо, что это реле стоит копейки. Небольшое видео, смотрим.

• Вышел из строя сам генератор , такое тоже бывает. Например, сменили реле, а ничего не помогает, постоянно идет зарядка! Нужно ремонтировать или менять генератор, здесь ремонт уже сложнее и дороже.

• НА некоторых автомобилях, например на грузовых, также на некоторых УАЗ, стоит вольтметр , он показывает напряжение от генератора до аккумулятора, то есть каким он его подзаряжает. Обычно недолжно превышать 14Вольт, но зачастую показания бывают 15 – 17Вольт, это очень много. У меня на практики был такой случай – сменили и реле и генератор, все новое, а вольтметр показывает 17Вольт, уже голову сломали что делать! Оказывается, вышел из строя сам датчик, поменяли этот дисплей и все нормально, напряжение выровнялось в 14Вольт. Так что мораль такая — иногда выходит из строя сам датчик – перезаряда нет, просто показывает «ложные» показания.

Это самые распространенные причины, по которым заряд идет сверх нормы, по сути тут ломаться больше нечему, если у вас не какой-то Лексус в котором датчиков просто уйма, там может быть еще что-нибудь, хотя как мне кажется и там, навряд-ли.

Благо в новых автомобилях, у вас загорится два индикатора на панели, это , а также значок батареи.

Многие скажут – ну и что, перезаряжает, да и «хай» с ним, что будет-то? А вот ребята не скажите, читаем о последствиях.

Последствия перезаряда

Итак, для тех, кто верит в то, что все это несерьезно и с этим можно ездить, посвящается, разложу по пунктам:

• Перезаряд вызывает кипение электролита, он выплескивается на поверхность аккумулятора, а после стекает на многие детали под капотом, например: — клеммы, патрубки, металл кузова, радиатор, провода и т.д. Так как здесь присутствует кислота (пусть не концентрированная), но все равно она может разъесть все то, что я вам перечислил, пусть не сразу, но она это сделает.

• Окисление клемм. Так как кислота попадает на клеммы, они будут очень быстро окисляться, появится зеленый налет.

• Уровень электролита понижается, оголяются свинцовые пластины, а заряд все идет! Таким образом, они будут нагреваться, что негативно на них влияет – если долго не размусоливать, они «осыпятся», может замкнуть банки или вообще умрет батарея. Просто выкинете АКБ.
• Так как испаряется электролит, а это по сути взрывоопасные газы (кислород и водород), то может взорваться сам батарея, причем так что мало не покажется. Все подкапотное пространство будет в кислоте.

Напряжение аккумулятора автомобиля — ведущий показатель, на основании которого грамотному водителю следует делать выводы о том, в каком состоянии находится АКБ, нуждается ли она в зарядке или в замене. Известно, что имеется прямая зависимость напряжения от уровня заряда автомобильного аккумулятора. Вначале мы рассмотрим вопрос о том, на основании каких показателей напряжения можно сделать вывод о работоспособности АКБ, почему батарея теряет U и что означает норма напряжения. После этого попробуем определить заряд аккумулятора по напряжению: таблица, на основании которой делаются те или иные выводы о состоянии батареи, будет приложена в конце статьи.

Аккумулятор теряет напряжение: в чем причина?

Если заряженный источник питания быстро разряжается, причин такого «поведения» батареи может быть несколько. Уровень заряда аккумулятора может быстро падать вследствие естественной причины: АКБ просто исчерпала свой ресурс обычным путем и нуждается в .

Также может выйти из строя генератор, который заряжает батарею в процессе езды, помогая ей поддерживать необходимый уровень рабочего состояния. Если аккумулятор еще не старый, и генератор в порядке — вероятно, в автомобиле есть серьезные проблемы с током в виде его постоянной утечки.

Кроме этого, бортовая сеть автомобиля может быть неисправной — например, магнитола или какой-нибудь другой прибор берет слишком много тока, и аккумулятор просто не справляется с этой нагрузкой.

Для того чтобы устранить падение напряжения, иногда бывает достаточно исправить возникшую неполадку путем технического осмотра, выявления причины, ее устранения и повторных замеров напряжения на клеммах аккумулятора после нескольких часов его эксплуатации. Важно оценить и такие показатели, как уровень , а также измерить напряжение под нагрузкой и без нее.

Что означает нормальное напряжение аккумулятора?

Для нормальной работы батареи ее напряжение должно колебаться в пределах 12,6-12,7 вольт, не меньше. Эта норма должна быть усвоена начинающими водителями, как таблица умножения — для того, чтобы не пропустить критический уровень падения заряда аккумулятора и не оказаться в том положении, когда машина внезапно «встанет».

Также следует знать и о том, что, в зависимости от характеристик АКБ и автомобиля, а также иных сопутствующих условий, норма может изменяться — до 13 вольт и чуть выше. Именно так утверждают некоторые производители аккумуляторных батарей, и этот фактор тоже нужно принимать во внимание. То, сколько вольт должно быть в идеале — цифра относительная. Но ориентироваться всегда нужно на показания от 12,6 до 13,3 вольт — в зависимости от типа и страны-производителя АКБ.

Если напряжение в батарее опускается ниже 12 вольт — она разряжена, как минимум, наполовину, а когда оно падает ниже 11,6 вольт — аккумулятор срочно нуждается в зарядке.

Итак, норма показателя напряжения большей части автомобильных АКБ — от 12,6 до 12,7 вольт, а если используется нестандартная модель аккумулятора, норма U может быть несколько выше: 13 вольт, но максимум 13,3. Некоторые начинающие автомобилисты спрашивают о том, какой должен быть показатель U в идеале. Идеальных цифр, разумеется, нет, поскольку меняться может и уровень тока в сети авто, и погодные условия, и потребление энергии отдельными элементами бортовой сети автомобиля.

Для того чтобы не пропустить того момента, когда заряд батареи станет понижаться до критического уровня, существует так называемая таблица заряда АКБ. Если вы замерили U на клеммах вашей батареи, можно определить заряд аккумулятора по напряжению: таблица поможет сориентироваться в этом. В ней выведена прямопропорциональная зависимость U от уровня заряженности АКБ в процентном соотношении.

Также в таблице приведены показатели плотности электролита и температуры, при которой он может замерзать в холодное время года — тоже в зависимости от того, каков уровень заряда и U в аккумуляторе.

Таблица уровня заряженности АКБ

Ближе к концу осени у автомобилистов нередко возникает вопрос качественной зарядки аккумулятора. Как же это делать для достижения наилучшего результата? Свинцовые аккумуляторные батареи заряжаются от источника «выпрямленного» (постоянного) тока. Для этого годится любое устройство, позволяющее регулировать ток или напряжение зарядки, при условии что оно обеспечивает увеличение зарядного напряжения до 16,0-16,5 вольт. В противном случае зарядить современную 12-вольтовую батарею полностью, до 100 процентов ее емкости не удастся. Для зарядки положительный вывод зарядного устройства соединяется с клеммой (+) аккумулятора, а отрицательный вывод — с клеммой (-). Существуют два режима зарядки: режим неизменности тока и режим неизменности напряжения. По своему влиянию на продолжительность жизни аккумулятора эти режимы равнозначны. Зарядка в режиме неизменности тока. Аккумулятор заряжается при токе, сила которого составляет одну десятую часть от номинальной емкости при двадцатичасовом разряде. То есть, для аккумулятора, имеющего емкость 60 А/ч (ампер в час), нужен зарядный ток 6А. Недостаток этого режима зарядки состоит в необходимости неоднократного (через каждые 1-2 часа) контроля величины тока и его регулирования, а также сильное выделение газов в конце процесса. Для того чтобы снизить газовыделение и обеспечить более полную заряженность аккумулятора полезно применять постепенное уменьшение силы тока по мере повышения напряжения заряда. При достижении напряжением значения 14,4 вольт ток заряда нужно уменьшить наполовину до 3 ампер (для аккумулятора, емкостью 60 А/ч) и продолжать зарядку, пока не начнется газовыделение. В современных аккумуляторах, не снабженных отверстиями для доливки воды, после увеличения напряжения зарядки до 15 вольт полезно еще раз уменьшить зарядный ток наполовину — до 1,5 ампер (для аккумулятора, емкостью 60 А/ч). У так называемых необслуживаемых аккумуляторов состояние полной заряженности наступает при значении напряжения, равном 16,3-16,4 вольт (разница зависит от качества электролита и состава сплавов, из которых сделаны решетки). Зарядка в режиме неизменности напряжения. При использовании этого метода уровень заряженности аккумулятора в конце процесса зависит от величины напряжения зарядки, выдаваемого зарядным устройством. Так после непрерывной 24-часовой зарядки при значении напряжения 14,4 вольт 12-вольтовый аккумулятор будет заряжен до 75-85% от своей емкости, при значении напряжения 15 вольт — до 85-90%, а при 16 вольтах — до 95-97%. Полностью за 20-24 час. аккумулятор заряжается при подаче на него напряжения 16,3-16,4 вольт. В зависимости от емкости и внутреннего сопротивления аккумулятора в момент начала зарядки сила проходящего через него тока может превышать 50 ампер. Поэтому во избежание выхода его из строя в зарядных устройствах предусмотрено ограничение максимального тока до 20-25 ампер. В процессе зарядки напряжение на клеммах аккумулятора постепенно достигает значения напряжения зарядного устройства, а сила тока заряда уменьшается почти до нуля (при условии что величина напряжения зарядки меньше напряжения, при котором начинается выделение газов). Таким образом зарядку можно производить без постоянного внимания человека. Показателем окончания зарядки здесь считается увеличение напряжения на клеммах аккумулятора до 14,3-14,5 вольт. В это время обычно включается зеленый световой сигнал, показывающий момент достижения требуемого напряжения и окончания процесса зарядки. На практике для нормальной зарядки (до 90-95% емкости) необслуживаемых аккумуляторов современными зарядными устройствами с максимальным напряжением 14,4-14,5 вольт обычно требуется время более 24 часов. Зарядка аккумулятора на автомашине. На автомашине аккумулятор подзаряжается в режиме неизменного напряжения во время работы двигателя. По договоренности с изготовителями аккумуляторов автопроизводители устанавливают в генераторах напряжение зарядки 13,8-14,3 вольта — меньшее, чем напряжение, при котором происходит интенсивное газовыделение. При понижении температуры воздуха возрастает внутреннее сопротивление аккумулятора, из-за чего эффективность его зарядки в режиме неизменности напряжения уменьшается. По этой причине аккумулятор на автомашине полностью возможно зарядить не всегда, а в зимнее время при напряжении на клеммах 13,9-14,3 вольта и включенных фонарях дальнего света заряженность АКБ не превышает 70-75%. В связи с этим зимой в условиях низких температур, небольших расстояний пробега автомобиля и частых пусках холодного двигателя полезно хотя бы раз в месяц заряжать аккумулятор в помещении с применением зарядного устройства. Контроль плотности электролита. У только что заряженного аккумулятора показатель плотности электролита в каждой банке должен находиться в пределах 1,27-1,29 г/см 3 . По мере расхода заряда плотность постепенно снижается и у аккумулятора, разряженного наполовину, составляет 1,19-1,21 г/см 3 . При полном разряде плотность электролита доходит до 1,09-1,11 г/см 3 . У нормально заряженного аккумулятора, не имеющего внутренних коротких замыканий, показатель плотности электролита во всех банках примерно одинаков с расхождением не более 0,02 г/см 3 . При возникновении внутреннего замыкания в какой-либо из банок плотность электролита в ней будет ниже, чем в остальных, на 0,10-0,15 г/см 3 . Плотность электролита и других жидкостей измеряют прибором, который называется ареометром. Для различных жидкостей у ареометра имеются сменные денситометры (от латинского слова densum — плотность, густота, вязкость). Во время замера плотности ареометр по возможности нужно держать так, чтобы поплавок не касался стенки трубки. Вместе с этим измеряется температура электролита, и плотность вычисляется из расчета, что его теипература равна +25°C. Для этого показание ареометра увеличивается или уменьшается на значение, которое берется из таблицы, приводимой в соответствующей спецлитературе. КЛИМАТ И ВРЕМЯ ГОДА ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ПЛОТНОСТИ ЭЛЕКТРОЛИТА ПЛОТНОСТЬ (г/см 3) Аккум. заряжен Аккум. разряжен на 25% на 50% Очень холодный (температура в январе от -50°C до -30°C) ЗИМА 1,30 1,26 1,22 ЛЕТО 1,28 1,24 1,20 Холодный (температура в январе от -30°C до -15°C) 1,28 1,24 1,20 Умеренный (температура в январе от -15°C до -8°C) 1,28 1,24 1,20 Теплый влажный (температура в январе от 0°C до +4°C) 1,23 1,19 1,15 Жаркий сухой (температура в январе от -15°C до +4°C) 1,23 1,19 1,15 Если напряжение рабочего цикла на аккумуляторе будет менее 12,6 вольт, а плотность электролита — менее 1,24 г/см 3 , следует проверить напряжение на клеммах при работающем двигателе и поставить аккумулятор на зарядку. Регулярно выполняя эти несложные действия, можно добиться долговременной и безотказной работы аккумулятора в любое время года.

Плотность электролита, гр/см³	Напряжение (вольтаж) без нагрузки	Напряжение (вольтаж) под нагрузкой 100 ампер	Уровень заряженности АКБ, в %	Температура замерзания электролита, в °С
1,11	11,7	8,4	0	-7
1,12	11,76	8,54	6	-8
1,13	11,82	8,68	12,56	-9
1,14	11,88	8,84	19	-11
1,15	11,94	9	25	-13
1,16	12	9,14	31	-14
1,17	12,06	9,3	37,5	-16
1,18	12,12	9,46	44	-18
1,19	12,18	9,6	50	-24
1,2	12,24	9,74	56	-27
1,21	12,3	9,9	62,5	-32
1,22	12,36	10,06	69	-37
1,23	12,42	10,2	75	-42
1,24	12,48	10,34	81	-46
1,25	12,54	10,5	87,5	-50
1,26	12,6	10,66	94	-55
1,27	12,66	10,8	100	-60

Руководство по безопасности аккумуляторов Lipo NZ

Зарядка Литий-полимерные или LiPo аккумуляторы имеют очень специфические требования к зарядке и ДОЛЖНЫ заменяться только специальными зарядными устройствами, предназначенными для зарядки литий-полимерных аккумуляторов. Неправильное обращение с этими батареями может привести к возгоранию или взрыву. Литий-полимерные или LiPo аккумуляторы
— это отличный новый способ хранения энергии для портативных устройств, от сотовых телефонов, бытовой электроники до аккумуляторных батарей для радиоуправляемых автомобилей, используемых в автомобилях, лодках и самолетах. Они хороши тем, что могут хранить на 350 % (приблизительно) больше энергии, чем обычные NiCd/NiHm аккумуляторы, и весят на 10–20 % меньше. Они также могут разряжать гораздо больший ток, чем NiCd/NiHm аккумуляторы, и могут быть полностью заряжены примерно за час. Аккумуляторы LiPo также не имеют характеристик памяти или понижения напряжения, как NiCd/NiHm аккумуляторы, и их не нужно разряжать перед зарядкой.
 

Но у них есть и обратная сторона. Неправильное обращение с этими батареями может привести к возгоранию, взрывам и вдыханию ядовитого дыма. В оставшейся части этого руководства мы рассмотрим правила техники безопасности при зарядке аккумуляторов Lipo и обращении с ними. Некоторые из них могут показаться довольно очевидными, но часто именно очевидные вещи становятся наиболее опасными, если их игнорировать. Еще один хороший ресурс — информация о батарее Lipo. Эта страница является очень хорошим ресурсом по рейтингу аккумуляторов Lipo и терминам, и если вы новичок в технологии Lipo, мы рекомендуем вам прочитать и ее.
 

Зарядка Литий-полимерные или LiPo аккумуляторы имеют очень специфические требования к зарядке, и их ДОЛЖНЫ заменять только специальные зарядные устройства, предназначенные для зарядки литий-полимерных аккумуляторов. Мы рекомендуем только сбалансированную зарядку липо-аккумуляторов. Все аккумуляторы Lipo хорошего качества поставляются с двумя проводами. Основной зарядно-разрядный провод и разъем, а также балансировочный провод и разъем. Использование компьютеризированного балансировочного зарядного устройства для зарядки аккумуляторов Lipo гарантирует, что все элементы в аккумуляторном блоке будут иметь одинаковое напряжение. Значение напряжения имеет решающее значение для состояния (во время использования) и безопасности каждой ячейки, о чем мы расскажем подробнее в этой статье.
 

Аккумулятор «1S» или 1 элемент LiPo с номинальным напряжением 3,7 В. При полной зарядке максимальное напряжение составляет 4,2 В, а при полной разрядке оно никогда не должно опускаться ниже 3,0 В без риска повреждения элемента. Исходя из этой логики, аккумуляторная батарея «5С4П» означает, что батарея содержит 5 элементов при последовательном включении и 4 элемента при параллельном включении. Поскольку каждая ячейка имеет 3,7 В (номинальное), батарея 5S LiPo имеет номинальное напряжение 18,5 В, полностью заряженное напряжение 21,0 В и максимальное разряженное напряжение 15,0 В до того, как произойдет повреждение.
 

При зарядке аккумуляторов LiPo они должны заряжаться напряжением, равным количеству последовательно соединенных элементов, поэтому блок 5S4P необходимо заряжать как блок из 5 элементов.
 

Используемое зарядное устройство LiPo должно поддерживать количество ячеек заряжаемого аккумулятора. Хорошее компьютеризированное зарядное устройство автоматически определяет количество ячеек заряжаемой батареи, в то время как более дешевые требуют ручной настройки.
 

Зарядные устройства, которые автоматически определяют количество элементов LiPo аккумулятора, иногда могут ошибаться. Они используют текущее напряжение батареи для определения количества ячеек, и если батарея полностью заряжена или имеет более низкое напряжение, чем должно быть, она может неправильно считать количество ячеек. Вот почему очень важно дважды проверить, правильно ли он считывает количество ячеек, которое обычно отображается на ЖК-дисплее.

Проведение некоторых исследований и инвестиции в зарядное устройство Lipo хорошего качества с самого начала не только сэкономят ваши деньги в долгосрочной перспективе и дадут вам больше удовольствия от того, чем вы занимаетесь, но и обеспечат вашу безопасность!

Посмотрите видео о том, что происходит с аккумулятором Lipo при неправильной зарядке

Советы по зарядке аккумулятора LiPo
 

• Всегда используйте зарядное устройство, предназначенное для зарядки аккумуляторов LiPo.

• Дважды проверьте правильность настроек литий-полимерного зарядного устройства для заряжаемого аккумулятора. Это включает в себя количество ячеек, а также текущие настройки. Как правило, большинство литий-полимерных аккумуляторов следует заряжать не более чем до 4,2 вольта на элемент или разряжать до менее чем 3,0 вольта на элемент.

• Убедитесь, что зарядные провода подключены правильно. Обратная зарядка может привести к повреждению элемента, возгоранию или взрыву.

• Всегда заряжайте аккумуляторы LiPo на невоспламеняющихся поверхностях, таких как цемент, сталь, керамика или камень. Деревянные столы и полы с ковровым покрытием не рекомендуется использовать в качестве поверхностей для зарядки.

• Не заряжайте батареи рядом с легковоспламеняющимися продуктами или жидкостями.

• Никогда не заряжайте аккумулятор LiPo внутри вашей модели или другого электронного устройства. Если он загорится, это может привести к полному разрушению предмета, в который он заряжается.

• Аккумуляторы

  LiPo следует заряжать в диапазоне температур от 0°C до 50°C. Аккумуляторы, заряженные за пределами этого диапазона температур, могут протечь, выделить тепло или повредить элемент.

• Никогда не оставляйте заряжающийся литий-полимерный аккумулятор без присмотра.

• Не заряжайте внутри автомобиля, особенно во время вождения.

• Не храните батареи внутри автомобиля.

• Если вы не уверены в номинальном заряде, никогда не заряжайте литий-полимерный аккумулятор со скоростью выше 1C (1 x номинальная емкость аккумуляторов).

• Никогда не заряжайте аккумулятор LiPo, который вздулся или раздулся из-за чрезмерной/недостаточной зарядки или аварии.

• Никогда не заряжайте литий-полимерный аккумулятор, который был проколот или поврежден в результате аварии.

• Никогда и ни при каких обстоятельствах не допускайте соприкосновения положительного и отрицательного проводов аккумуляторной батареи. Это может привести к вздутию ячейки, повреждению ячейки, возгоранию или взрыву.

• Держите рядом с зарядной площадкой огнетушитель или большое ведро с сухим песком. Не пытайтесь различать с водой.

• Если вы заметили, что ваш аккумулятор LiPo вздулся, немедленно остановите процесс зарядки, поместите аккумулятор в безопасный контейнер и наблюдайте за ним в течение 15 минут.

• Всегда заряжайте аккумуляторы Lipo в безопасной сумке для зарядки Lipo.

Транспортировка и хранение аккумуляторов LiPo
 

• Храните аккумуляторы LiPo в недоступном для детей месте.

• Не кладите аккумуляторы в карманы или сумки, где может произойти короткое замыкание.

• Не храните и не перевозите аккумуляторы в местах, где они могут соприкоснуться с острыми или металлическими предметами.

• Не храните аккумулятор LiPo при экстремальных температурах ниже 0°C или выше 50°C.

• Всегда храните аккумулятор LiPo в безопасном и негорючем контейнере вдали от легковоспламеняющихся предметов. Лучше всего использовать LiPo Sack или металлический/керамический контейнер для хранения.

• Всегда храните аккумулятор частично заряженным. Они будут поддерживать свои уровни производительности с течением времени, и нет необходимости циклировать их, если они не хранятся в течение периодов, превышающих 3-6 месяцев.

• Не погружайте аккумулятор в воду и не допускайте его намокания.

• Не бросайте в огонь или тепло.

• При отправке по почте или транспортировке аккумуляторов LiPo всегда отправляйте их заряженными на 30 % из соображений безопасности.

• При длительном хранении аккумуляторов храните их в полузаряженном состоянии.

• Чтобы утилизировать литий-полимерный аккумулятор, полностью разрядите его, а затем поместите в ведро с соленой водой на одну неделю. Чтобы утилизировать, следуйте вашим муниципальным инструкциям по утилизации батарей.

Наконец, всегда следуйте инструкциям производителя по технике безопасности и рекомендациям по зарядке литий-полимерных аккумуляторов. Это необходимо не только для продления срока службы аккумуляторной батареи, но и для вашей безопасности.

Методы зарядки литий-ионных аккумуляторов

Для большинства электронных продуктов, работающих от аккумуляторов, предпочтительным типом аккумулятора является литий-ионный аккумулятор. Узнайте, что нужно для их правильной зарядки.

Литий-ионный аккумулятор чаще всего используется в бытовой электронике. Из других типов, которые использовались ранее, никель-кадмиевые батареи для использования в электронном оборудовании были запрещены в ЕС, поэтому общий спрос на эти типы упал.

Батареи NiMH все еще используются, но их более низкая плотность энергии и соотношение цены и качества делают их непривлекательными.

Содержание

Работа и конструкция литий-ионных аккумуляторов

Литий-ионные аккумуляторы считаются вторичными аккумуляторами , то есть они перезаряжаемые. Наиболее распространенный тип состоит из анода, выполненного из слоя графита, нанесенного на медную подложку, или токосъемника, и катода, покрытого оксидом лития-кобальта на алюминиевой подложке.

Сепаратор обычно представляет собой тонкую полиэтиленовую или полипропиленовую пленку, которая электрически разделяет два электрода, но позволяет проходить через нее ионам лития. Такое расположение показано на рис. 1.

Также используются различные другие типы материалов анода и катода, названия наиболее распространенных катодов обычно соответствуют описанию типа батареи.

Таким образом, катодные элементы из оксида лития-кобальта известны как элементы LCO. Типы оксида лития, никеля, марганца и кобальта называются типами NMC, а элементы с катодами из литий-железо-фосфата известны как элементы LFP.

Рисунок 1 – Основные компоненты типичного литий-ионного элемента

В реальном литий-ионном элементе эти слои обычно плотно намотаны друг на друга, а электролита, хотя и жидкого, едва хватает для смачивания электродов , внутри не плещется жидкость.

Такое расположение показано на рис. 2, на котором изображена фактическая внутренняя конструкция призматической или прямоугольной металлической ячейки. Другими популярными типами корпусов являются цилиндрические и мешочные (обычно называемые полимерными ячейками).

На этом рисунке не показаны металлические выступы, прикрепленные к каждому токосъемнику. Эти вкладки представляют собой электрические соединения с аккумулятором, по сути, клеммы аккумулятора.

Рисунок 2. Типичная внутренняя конструкция призматического литий-ионного элемента

Зарядка литий-ионного элемента включает использование внешнего источника энергии для перемещения положительно заряженных ионов лития от катода к анодному электроду. Таким образом, катод становится отрицательно заряженным, а анод – положительно заряженным.

Внешне зарядка включает движение электронов со стороны анода к источнику зарядки, и такое же количество электронов выталкивается на катод. Это направление противоположно внутреннему потоку литий-ионов.

Во время разрядки к клеммам аккумулятора подключается внешняя нагрузка. Ионы лития, которые были сохранены в аноде, возвращаются к катоду. Внешне это связано с движением электронов от катода к аноду. Таким образом, через нагрузку протекает электрический ток.

Вкратце, то, что происходит внутри элемента во время зарядки, например, заключается в том, что на стороне катода оксид лития-кобальта отдает часть своих ионов лития, превращаясь в соединение с меньшим содержанием лития, которое все еще химически стабильно.

Со стороны анода эти ионы лития внедряются или интеркалируют в междоузлиях молекулярной решетки графита.

Во время зарядки и разрядки необходимо учитывать несколько моментов. Внутри литий-ионы должны пересекать несколько интерфейсов во время зарядки и разрядки. Например, во время зарядки ионы лития должны транспортироваться из объема катода к катоду и границе электролита.

Оттуда он должен пройти через электролит, через сепаратор к границе между электролитом и анодом. Наконец, он должен диффундировать от этой границы к объему материала анода.

Скорость переноса заряда через каждую из этих различных сред определяется ее ионной подвижностью. На это, в свою очередь, влияют такие факторы, как температура и концентрация ионов.

На практике это означает, что во время зарядки и разрядки необходимо соблюдать меры предосторожности, чтобы не допустить превышения этих ограничений.

Рекомендации по зарядке литий-ионных аккумуляторов

Для зарядки литий-ионных аккумуляторов требуется специальный алгоритм зарядки. Это выполняется в несколько этапов, описанных ниже:

Непрерывная зарядка (предварительная зарядка)

Если уровень заряда батареи очень низкий, то она заряжается сниженным постоянным током, который обычно составляет около 1/10 полного заряда. тарифная ставка описана далее.

В течение этого времени напряжение батареи увеличивается, и когда оно достигает заданного порога, скорость заряда увеличивается до скорости полного заряда.

Обратите внимание, что некоторые зарядные устройства разбивают эту стадию медленной зарядки на две: предварительная зарядка и непрерывная зарядка, в зависимости от того, насколько низкое напряжение батареи изначально.

Полная скорость зарядки

Если напряжение батареи изначально достаточно высокое или если батарея была заряжена до этого момента, то инициируется стадия полной скорости зарядки.

Это также этап зарядки постоянным током, и на этом этапе напряжение батареи продолжает медленно расти.

Конический заряд

Когда напряжение батареи поднимается до максимального напряжения заряда, начинается этап постепенного заряда. На этом этапе зарядное напряжение поддерживается постоянным.

Это важно, поскольку литий-ионные аккумуляторы могут катастрофически выйти из строя, если их зарядить при более высоком напряжении, чем их максимальное напряжение. Если это зарядное напряжение поддерживается постоянным на этом максимальном значении, то зарядный ток будет медленно уменьшаться.

Отключение/прекращение

Когда зарядный ток снижается до достаточно низкого значения, зарядное устройство отключается от аккумулятора. Это значение обычно составляет 1/10 или 1/20 полного зарядного тока.

Важно не заряжать литий-ионные аккумуляторы в режиме плавающего заряда, так как это снизит производительность и надежность аккумулятора в долгосрочной перспективе.

Хотя в предыдущем разделе описаны различные этапы зарядки, конкретные пороговые значения для различных этапов не указаны. Начиная с напряжения, каждый тип литий-ионного аккумулятора имеет свое собственное напряжение на клеммах полного заряда.

Для наиболее распространенных типов LCO и NCM это 4,20 В. Есть также модели с 4,35 В и 4,45 В.

Для типов LFP это 3,65 В. Пороговое значение непрерывного заряда до полного заряда составляет около 3,0 и 2,6 для типов LCO/NMC и LFP соответственно.

Зарядное устройство, предназначенное для зарядки одного типа литий-ионных аккумуляторов, например LCO, нельзя использовать для зарядки другого типа, например, LFP-аккумулятора.

Обратите внимание, однако, что существуют зарядные устройства, которые можно настроить для зарядки нескольких типов. Как правило, они требуют различных номиналов компонентов в конструкции зарядного устройства для каждого типа аккумуляторов.

Что касается зарядного тока, требуется небольшое пояснение. Емкость литий-ионного аккумулятора традиционно указывается как мАч, или миллиампер-час, или Ач. Эта единица сама по себе на самом деле не является единицей емкости накопления энергии. Чтобы получить фактическую энергоемкость, необходимо учитывать напряжение батареи.

На рис. 3 показана типичная кривая разряда литий-ионной батареи типа LCO. Поскольку напряжение разряда имеет наклон, среднее напряжение батареи на всей кривой разряда принимается за напряжение батареи.

Обычно это значение составляет от 3,7 до 3,85 В для типов LCO и 2,6 В для типов LFP. Умножение значения мАч на среднее напряжение батареи дает мВтч или емкость аккумулятора для данной батареи.

Ток заряда аккумулятора выражается в C-скорости, где 1C численно соответствует емкости аккумулятора в мА. Таким образом, батарея емкостью 1000 мАч имеет значение C, равное 1000 мА. По разным причинам максимально допустимая скорость зарядки литий-ионных аккумуляторов обычно составляет от 0,5C до 1C для типов LCO и 3C и выше для типов LFP.

Батарея может, конечно, состоять как минимум из одной ячейки, но может состоять из многих ячеек в виде комбинации последовательно соединенных групп параллельно соединенных ячеек.

Приведенный выше сценарий относится к одноэлементным батареям. В случаях, когда батарея состоит из нескольких элементов, зарядное напряжение и зарядный ток должны быть согласованы.

Таким образом, зарядное напряжение умножается на количество последовательно соединенных элементов или группы элементов и, аналогично, зарядный ток умножается на число параллельно соединенных элементов в каждой последовательно соединенной группе.

Рисунок 3 – Типичная кривая разряда батареи типа LCO

Одним очень важным дополнительным фактором, который необходимо учитывать при зарядке литий-ионных батарей, является температура. Литий-ионные аккумуляторы нельзя заряжать при низких или высоких температурах.

При низких температурах ионы лития движутся медленно. Это может привести к скоплению ионов лития на поверхности анода, где они в конечном итоге превратятся в металлический литий. Поскольку это образование металлического лития принимает форму дендритов, оно может пробить сепаратор, вызывая внутренние короткие замыкания.

В верхней части температурного диапазона проблема заключается в избыточном выделении тепла. Зарядка аккумулятора не на 100% эффективна, и во время зарядки выделяется тепло. Если внутренняя температура активной зоны становится слишком высокой, электролит может частично разлагаться и превращаться в газообразные побочные продукты. Это вызывает необратимое снижение емкости аккумулятора, а также вздутие.

Типичный диапазон температур для зарядки литий-ионных аккумуляторов составляет от 0°C до 45°C для высококачественных аккумуляторов или от 8°C до 45°C для более дешевых аккумуляторов. Некоторые батареи также допускают зарядку при более высоких температурах, примерно до 60°C, но с меньшей скоростью зарядки.

Все эти соображения обычно выполняются с помощью специальных микросхем зарядного устройства, и настоятельно рекомендуется использовать такие микросхемы независимо от фактического источника зарядки.

Зарядные устройства для литий-ионных аккумуляторов

Зарядные устройства для литий-ионных аккумуляторов можно разделить на две основные категории: линейные и импульсные зарядные устройства. Оба типа могут соответствовать ранее заявленным требованиям относительно надлежащей зарядки литий-ионных аккумуляторов. Однако каждый из них имеет свои преимущества и недостатки.

Преимуществом линейного зарядного устройства является его относительная простота. Однако его главный недостаток — неэффективность. Например, если напряжение питания 5 В, напряжение аккумулятора 3 В, а зарядный ток 1 А, линейное зарядное устройство будет рассеивать 2 Вт.

Если это зарядное устройство будет встроено в изделие, придется отводить много тепла. Именно поэтому линейные зарядные устройства в основном используются в тех случаях, когда максимальный зарядный ток составляет около 1А.

Для больших аккумуляторов предпочтительны импульсные зарядные устройства. В некоторых случаях они могут иметь уровень эффективности до 90%. Недостатками являются его более высокая стоимость и несколько большие требования к площади схемы из-за использования катушек индуктивности в его конструкции.

Рассмотрение источника зарядки

Для разных приложений могут потребоваться разные источники зарядки. Например, это может быть обычный адаптер переменного тока с выходом постоянного тока или блок питания. Это также может быть порт USB от настольного компьютера или подобных устройств. Это также может быть из-за сборки солнечной панели.

Из-за возможностей передачи энергии от этих различных источников, помимо простого выбора линейного или импульсного зарядного устройства, необходимо уделить дополнительное внимание конструкции фактической схемы зарядного устройства.

Самый простой случай — это когда источник зарядки обеспечивает регулируемый выход постоянного тока, такой как адаптер переменного тока или блок питания. Единственным требованием является выбор зарядного тока, который не превышает максимальную скорость зарядки аккумулятора или мощность источника питания.

Зарядка от источника USB требует немного большего внимания. Если порт USB относится к типу USB 2.0, то он будет соответствовать стандарту USB для зарядки аккумуляторов 1.2 или BC 1.2.

Это требует, чтобы любая нагрузка, в данном случае зарядное устройство, не потребляла более 100 мА, если только нагрузка не указана вместе с источником. При этом допускается брать 500мА на 5В.

Если USB-порт — USB 3.1, то он может следовать USB BC1.2, или в конструкцию может быть включена активная схема контроллера для согласования большей мощности в соответствии с протоколом USB Power Delivery или USB PD.

Солнечные элементы в качестве источника зарядки представляют собой еще один набор проблем. Напряжение-ток солнечного элемента, или VI, чем-то похож на обычный диод. Обычный диод не будет проводить заметный ток ниже своего минимального значения прямого напряжения, а затем может пропускать гораздо больший ток лишь при небольшом увеличении прямого напряжения.

Солнечная батарея, с другой стороны, может обеспечивать ток до определенного максимума при относительно стабильном напряжении. За пределами этого значения тока напряжение резко падает.

Таким образом, солнечное зарядное устройство должно иметь схему управления питанием, которая модулирует ток, потребляемый солнечным элементом, чтобы не вызвать слишком низкое выходное напряжение.

К счастью, существуют микросхемы, такие как TI BQ2407x, BQ24295 и другие, которые могут поддерживать один или несколько из перечисленных выше источников.

Настоятельно рекомендуется потратить время на поиск подходящего зарядного чипа, а не разрабатывать зарядное устройство с нуля.

Другой контент, который может вам понравиться:

5 5 голосов

Рейтинг статьи

Как заряжать литий-железо-фосфатные (LiFePO4) аккумуляторы

Если вы недавно приобрели или изучаете литий-железо-фосфатные батареи (в этом блоге они называются литий или LiFePO4), вы знаете, что они обеспечивают большее количество циклов, равномерное распределение мощности и весят меньше, чем сопоставимые герметичные свинцово-кислотные батареи (SLA). ) батарея. Знаете ли вы, что они также могут заряжаться в четыре раза быстрее, чем SLA? Но как именно вы заряжаете литиевую батарею?

Power Sonic рекомендует выбирать зарядное устройство, разработанное с учетом химического состава вашей батареи. Это означает, что при зарядке литиевых аккумуляторов мы рекомендуем использовать литиевое зарядное устройство, такое как серия зарядных устройств LiFe от Power Sonic.

МОЖЕТ ЛИ ЗАРЯДИТЬ ЛИТИЕВУЮ АККУМУЛЯТОРНУЮ БАТАРЕЮ ОТ СВИНЦОВО-КИСЛОТНОГО ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА?

Как вы узнаете из этого блога, профили зарядки SLA и лития во многом схожи. Тем не менее, следует проявлять особую осторожность при использовании зарядных устройств SLA для зарядки литиевых батарей, поскольку они могут привести к повреждению, недозаряду или снижению емкости литиевой батареи с течением времени. Есть много различий при сравнении литиевых и SLA-аккумуляторов.

ПРОФИЛЬ ЗАРЯДКИ ГЕРМЕТИЧНОЙ СВИНЦОВО-КИСЛОТНОЙ (SLA) АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Вернемся к основам зарядки герметичной свинцово-кислотной аккумуляторной батареи. Наиболее распространенным методом зарядки является трехэтапный подход: первоначальный заряд (постоянный ток), заряд до насыщения (постоянное напряжение) и плавающий заряд.

В Stage 1 , как показано выше, ток ограничен во избежание повреждения аккумулятора. Скорость изменения напряжения постоянно меняется на этапе 1, в конечном итоге выходя на плато, когда приближается предел напряжения полного заряда. Постоянный ток/этап 1 заряда имеет решающее значение перед переходом к следующему этапу. Зарядка на этапе 1 обычно выполняется при токе 10–30 % (от 0,1 до 0,3 °C) от номинальной емкости аккумулятора или меньше.

Стадия 2 , постоянное напряжение, начинается, когда напряжение достигает предела напряжения (14,7 В для быстрой зарядки аккумуляторов SLA, 14,4 В для большинства других). На этом этапе потребляемый ток постепенно уменьшается по мере продолжения заряда батареи. Этот этап завершается, когда ток падает ниже 5% от номинальной емкости батареи. Последняя стадия, подзарядка, необходима для предотвращения саморазряда и потери емкости аккумулятора.

Этап 3 используется, если батарея используется в режиме ожидания, подзарядка необходима для обеспечения полной емкости батареи, когда батарея должна разрядиться. В приложениях, где батарея находится на хранении, подзарядка поддерживает батарею SLA в 100% состоянии заряда (SOC), что необходимо для предотвращения сульфатации батареи, что, следовательно, предотвращает повреждение пластин батареи.

ПРОФИЛЬ ЗАРЯДКИ БАТАРЕИ LIFEPO4

Батарея LiFePO4 использует те же ступени постоянного тока и постоянного напряжения, что и батарея SLA. Несмотря на то, что эти две стадии похожи и выполняют одну и ту же функцию, преимущество батареи LiFePO4 заключается в том, что скорость зарядки может быть намного выше, что значительно сокращает время зарядки.

Стадия 1 зарядка батареи обычно выполняется при токе 30–100 % (от 0,3 до 1,0 °C) от номинальной емкости батареи. Этап 1 приведенной выше таблицы SLA занимает четыре часа. Этап 1 литиевой батареи может занять всего один час, что делает литиевую батарею доступной для использования в четыре раза быстрее, чем SLA. На приведенной выше диаграмме показано, что литиевая батарея заряжается всего при 0,5°C и при этом заряжается почти в 3 раза быстрее! Как показано на приведенной выше диаграмме, литиевая батарея заряжается всего при 0,5°C и при этом заряжается почти в 3 раза быстрее!

Стадия 2 необходима в обеих химиях для доведения батареи до 100% SOC. Аккумулятору SLA требуется 6 часов для завершения этапа 2, в то время как литиевому аккумулятору может потребоваться всего 15 минут. В целом, литиевая батарея заряжается за четыре часа, а батарея SLA обычно занимает 10 часов. В циклических приложениях время зарядки очень важно. Литиевый аккумулятор можно заряжать и разряжать несколько раз в день, тогда как свинцово-кислотный аккумулятор можно полностью заряжать только один раз в день.

Отличие в профилях зарядки: Этап 3 . Литиевая батарея не нуждается в плавающем заряде, как свинцово-кислотная. В приложениях для длительного хранения литиевая батарея не должна храниться при 100% SOC, и поэтому ее можно обслуживать с полным циклом (зарядка и разрядка) один раз каждые 6–12 месяцев, а затем хранение заряжено только до 50% SoC.

В резервных приложениях, поскольку скорость саморазряда лития настолько низка, литиевая батарея будет обеспечивать почти полную емкость, даже если она не заряжалась в течение 6–12 месяцев. Для более длительных периодов времени рекомендуется система зарядки, которая обеспечивает дозарядку в зависимости от напряжения. Это особенно важно для наших аккумуляторов Bluetooth, где модуль Bluetooth потребляет очень небольшой ток от аккумулятора, даже когда он не используется.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАРЯДА ЛИТИЕВОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Настройки напряжения и тока во время зарядки

Напряжение холостого хода при полной зарядке (OCV) 12-вольтовой батареи SLA номинально составляет около 13,1, а OCV при полной зарядке литиевой батареи 12,8 В составляет около 13,8. Аккумулятор может быть поврежден только в том случае, если приложенное зарядное напряжение значительно превышает напряжение полного заряда аккумулятора.

Это означает, что напряжение батареи SLA должно быть ниже 14,7 В для зарядки Stage 2 и ниже 15 В для литиевых. Плавающая зарядка требуется только для батареи SLA, рекомендуется около 13,8 В. Исходя из этого, диапазон зарядного напряжения от 13,8 В до 14,7 В достаточен для зарядки любого аккумулятора без повреждения. При выборе зарядного устройства для любого химического состава важно выбрать то, которое останется в пределах, перечисленных выше.

Зарядные устройства выбираются в соответствии с емкостью заряжаемой батареи, поскольку ток, используемый во время зарядки, зависит от номинальной емкости батареи. Литиевая батарея может заряжаться со скоростью 1C, тогда как свинцово-кислотная батарея должна поддерживаться при температуре ниже 0,3C. Это означает, что литиевую батарею емкостью 10 Ач обычно можно заряжать током 10 А, а свинцово-кислотную батарею емкостью 10 Ач можно заряжать током 3 А.

Ток отсечки заряда составляет 5% от емкости, поэтому отсечка для обеих батарей будет 0,5А. Как правило, установка тока терминала определяется зарядным устройством.

Универсальные зарядные устройства обычно имеют функцию выбора химического состава. Эта функция выбирает оптимальный диапазон зарядного напряжения и определяет, когда аккумулятор полностью заряжен. Если он заряжает литиевую батарею, зарядное устройство должно отключиться автоматически. Если он заряжает аккумулятор SLA, он должен переключиться на плавающий заряд.

Литиевые батареи вместо герметичных свинцово-кислотных в устройствах с плавающей запятой

Очень часто литиевые батареи используются в приложениях, в которых батареи SLA обычно поддерживаются в режиме плавающего заряда, например, в системе ИБП. Были некоторые опасения, безопасно ли это для литиевых батарей. Обычно допустимо использовать стандартное зарядное устройство SLA постоянного напряжения с нашими литиевыми батареями, если оно соответствует определенным стандартам.

При использовании зарядного устройства SLA с постоянным напряжением зарядное устройство должно соответствовать следующим условиям:
— Зарядное устройство не должно иметь настройки десульфатации
— Напряжение быстрой/массовой зарядки 14,7 В
— Рекомендуемое напряжение подзарядки 13,8 В

В качестве примечания, некоторые интеллектуальные или многоступенчатые зарядные устройства SLA имеют функцию, которая определяет напряжение холостого хода (в качестве примечания, некоторые интеллектуальные или многоступенчатые зарядные устройства SLA имеют функцию, которая определяет напряжение холостого хода (OCV). разряженная литиевая батарея, находящаяся в режиме защиты, будет иметь OCV около 0 В. Этот тип зарядного устройства предполагает, что эта батарея разряжена, и не будет пытаться ее зарядить. Зарядное устройство с литиевой настройкой попытается восстановить или «разбудить» переразряженная литиевая батарея, находящаяся в режиме защиты

Долгосрочное хранение

Если вам нужно хранить батареи хранение в течение длительного периода, есть несколько вещей, которые следует учитывать в качестве Требования к хранению различны для SLA и литиевых батарей. Есть два Основные причины, по которым хранение SLA отличается от хранения литиевой батареи.

Первая причина заключается в том, что химический состав батареи определяет оптимальный SOC для хранения. Что касается батареи SLA, вы хотите хранить ее как можно ближе к 100% SOC, чтобы избежать сульфатирования, которое вызывает накопление кристаллов сульфата на пластинах. Накопление кристаллов сульфата снижает емкость аккумулятора.

Для литиевой батареи структура положительного вывода становится нестабильной при истощении электронов в течение длительных периодов времени. Нестабильность плюсовой клеммы может привести к необратимой потере емкости. По этой причине литиевая батарея должна храниться при температуре около 50 % SOC, которая равномерно распределяет электроны на положительной и отрицательной клеммах. Для получения подробных рекомендаций по долгосрочному хранению литиевых батарей ознакомьтесь с этим руководством по хранению литиевых батарей.

Вторым фактором, влияющим на хранение, является скорость саморазряда. Высокая скорость саморазряда батареи SLA означает, что вы должны поставить ее на подзарядку или подзарядку, чтобы поддерживать ее SOC как можно ближе к 100%, чтобы избежать необратимой потери емкости. Для литиевой батареи, которая имеет гораздо более низкую скорость разряда и не требует 100% SOC, вы можете обойтись минимальной подзарядкой для обслуживания.

Рекомендуемые зарядные устройства для аккумуляторов

Всегда важно, чтобы зарядное устройство соответствовало вашему зарядному устройству, чтобы обеспечивать правильный ток и напряжение для заряжаемого аккумулятора. Например, вы не будете использовать зарядное устройство на 24 В для зарядки аккумулятора на 12 В. Также рекомендуется использовать зарядное устройство, соответствующее химическому составу вашей батареи, за исключением приведенных выше примечаний о том, как использовать зарядное устройство SLA с литиевой батареей. Кроме того, при зарядке литиевой батареи с помощью обычного зарядного устройства SLA вы должны убедиться, что зарядное устройство не имеет режима десульфатации или режима разряженной батареи.

Если у вас есть какие-либо вопросы о существующей возможности зарядного устройства с одним из наших продуктов, пожалуйста, позвоните нам или отправьте нам электронное письмо. Мы будем рады помочь вам с вашими потребностями в зарядке.

ПОДБЕРИТЕ ПОДХОДЯЩЕЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВАШЕЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ PO4

Идеальный способ зарядить аккумуляторную батарею LiFePO4 — это зарядное устройство для литий-железо-фосфатных батарей. Найдите подходящее зарядное устройство сегодня.

Зарядные устройства LiFePO4

Вас также может заинтересовать…

Как ухаживать за аккумулятором SLA

Категории: Аккумуляторы, Уход

Герметичные свинцово-кислотные аккумуляторы (SLA) использовались для питания сотен устройств с 1850-х годов и продолжают использоваться сегодня. К сожалению…

Подробнее. ..

Компоненты аккумуляторной системы накопления энергии

Категории: Блог, Эвеско

Аккумуляторная батарея играет важную роль в современном энергетическом балансе. А также аккумуляторы для коммерческих и промышленных применений…

Подробнее…

Крупногабаритные литиевые батареи: не повредят ли они моему рекреационному приложению?

Категории: Блог, батареи, Литий

Рассматривая приложения для силовых видов спорта и отдыха, мы обычно думаем о пусковых приложениях. Это может быть запуск двигателя…

Подробнее…

Обещание бренда Power Sonic

Качество

Произведенные с использованием новейших технологий и строгого контроля качества, наши аккумуляторные батареи отличаются превосходной производительностью и надежностью.

Опыт

Наш целенаправленный подход к исключительному комплексному обслуживанию клиентов отличает нас от конкурентов. От запроса до доставки и всего, что между ними, мы регулярно превосходим ожидания наших клиентов.

Служба

Доставка вовремя, каждый раз по спецификации заказчика. Мы гордимся тем, что предлагаем индивидуальные сервисные решения, точно соответствующие спецификациям наших клиентов.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ОБ ОПАСНОСТЯХ ДЛЯ ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ОБ ОПАСНОСТЯХ ДЛЯ ЛИТИЙ-ИОННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

Вы должны прочитать эти предупреждения и инструкции по технике безопасности перед использованием или зарядкой блока питания miniPCR® («Батарея»).

Перезаряжаемые литий-ионные полимерные батареи потенциально опасны и могут представлять серьезную ОПАСНОСТЬ ПОЖАРА, СЕРЬЕЗНЫХ ТРАВМ и/или ПОВРЕЖДЕНИЯ ИМУЩЕСТВА в случае повреждения, дефекта или неправильного использования.

Приобретая аккумулятор, вы принимаете на себя все риски, связанные с аккумулятором. Мы не несем ответственности за любые убытки и косвенные убытки, связанные с использованием наших продуктов. Используйте на свой риск.
Блок питания miniPCR® предназначен для использования исключительно с термоциклером miniPCR® mini8 или mini16 и никаким другим устройством.

Ни в коем случае не разбирайте и не модифицируйте батарею. Вибрация, прокол, контакт с металлами или вмешательство в аккумулятор могут привести к его выходу из строя.

Не используйте зарядное устройство, отличное от того, которое входит в комплект поставки.

Никогда не оставляйте батарею без присмотра во время зарядки. Если батарея нагревается, дымит, вздувается или издает запах во время зарядки, немедленно прекратите зарядку.

В случае протечки батареи и попадания жидкости на кожу или в глаза не трите. Хорошо промойте водой и немедленно обратитесь за медицинской помощью. Если не принять меры, аккумуляторная жидкость может повредить глаза и кожу.

Беречь от детей.

Ознакомьтесь со ВСЕМИ дополнительными рисками, требованиями, рекомендациями и обязанностями.

НАИБОЛЕЕ ВЕРОЯТНО ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПОЖА ВО ВРЕМЯ ЗАРЯДКИ ПРИ СЛЕДУЮЩИХ ОБСТОЯТЕЛЬСТВАХ:

• АККУМУЛЯТОР БЫЛ ПОЛНОСТЬЮ РАЗРЯДЕН И НЕ ПОДДЕРЖИВАЕТСЯ СКОРО ПОСЛЕ ПОСЛЕДНЕГО ПОСЛЕДСТВИЯ. Этот потенциал усугубляется, если батареи повреждены, содержат необнаруженный заводской брак, используются или хранятся при экстремальных температурах или приближаются к концу срока службы. (См. срок службы) В идеале батареи следует заряжать в течение 24 часов после полной разрядки.
• ЗАРЯДКА ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ НИЖЕ 40°F (4°C). Зарядка при температуре ниже 40°F (4°C) вызывает химическую реакцию в элементах батареи, которая может привести к необратимому повреждению и возможности возгорания или взрыва во время зарядки.
• АККУМУЛЯТОР БЫЛ ПОДВЕРГНУТ ВОЗДЕЙСТВИЮ ЖИДКОСТЕЙ, ОСОБЕННО СОЛЕНОЙ ВОДЫ. Воздействие жидкостей может вызвать внутреннюю коррозию или повреждение элементов или системы управления батареями (BMS). BMS защищает батарею от перезарядки, сильного саморазряда или неравномерной зарядки элементов, что может привести к возгоранию во время перезарядки.
• ЭКСПЛУАТАЦИЯ ИЛИ ЗАРЯДКА АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ, ПОВРЕЖДЕННОЙ В РЕЗУЛЬТАТЕ ПАДЕНИЯ ИЛИ ПОВРЕЖДЕНИЯ ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ.
• С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА, НЕ ПРЕДНАЗНАЧЕННОГО ДЛЯ КОНКРЕТНОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ. Зарядные устройства для литий-ионных полимерных аккумуляторов обеспечивают определенное зарядное напряжение и микропроцессорное управление током и напряжением. Они принципиально отличаются от зарядных устройств для SLA, NiCd, NiMH или других аккумуляторов. Зарядные устройства для аккумуляторов LiNiMnCoO2 (NMC) (VML) и аккумуляторов LiFePO4 (VLX) не являются взаимозаменяемыми и требуют различных зарядных напряжений.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЗАРЯДКЕ

При зарядке ионно-литиевых полимерных аккумуляторов следует соблюдать следующие рекомендации, помимо приведенных выше мер предосторожности, во избежание пожара или взрыва, которые могут привести к катастрофическим последствиям.

• Зарядка должна производиться в пожаробезопасном месте, вдали от детей и домашних животных. Для максимальной безопасности рекомендуется поставить металлический мусорный бак с крышкой на негорючую поверхность. Никогда не заряжайте батареи без присмотра или в присутствии таких предметов, как ковер, мебель, деревянные или виниловые полы, шторы или другие легковоспламеняющиеся предметы.
• Зарядка должна выполняться при температуре от 40°F до 110°F (от 4°C до 43°C). Никогда не заряжайте аккумулятор при температуре ниже 40°F (4°C).
• Не пытайтесь заряжать вздутый или вздувшийся аккумулятор. Используйте только прилагаемые зарядные кабели и разъемы. Убедитесь, что соединения находятся в хорошем состоянии. Не допускайте изменения полярности зарядки или короткого замыкания. Если оборудование подключено во время зарядки, оборудование должно быть выключено. Поскольку при наличии неисправности может произойти замедленная химическая реакция, понаблюдайте за батареей в безопасном месте в течение не менее 15 минут после завершения зарядки.
• Здоровая батарея должна лишь слегка нагреваться во время зарядки. Если батарея нагревается, дымит, вздувается или издает запах во время зарядки, немедленно прекратите зарядку и обратитесь к производителю. Примечание. Само зарядное устройство может сильно нагреваться при зарядке сильно разряженного аккумулятора.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ И ХРАНЕНИЮ

• Аккумуляторы можно безопасно разряжать при температуре от 4°F до 140°F (от -20°C до 60°C). Обратите внимание, что это безопасная температура батареи, а не температура окружающей среды. Интенсивное использование (частое мигание) приведет к тому, что батарея выделит внутреннее тепло выше температуры окружающей среды. Рекомендуется, чтобы рабочий цикл разрядки был ограничен до 50% или меньше для длительного непрерывного использования (более 5-10 минут). Пример. Если время перезарядки составляет, скажем, 4 секунды, между кадрами должно быть 8 секунд. Если съемка ведется при температуре окружающей среды выше 105 °F (41 °C), рекомендуется использовать более низкие рабочие циклы. Как правило, в устройствах Vagabond инвертор временно отключается при перегреве из-за чрезмерного рабочего цикла. Обратите внимание, что емкость аккумулятора ниже при низких температурах.
• Батареи следует хранить при температуре от 40°F до 80°F (от 4°C до 27°C) для максимального срока службы и безопасности. Более высокие температуры хранения увеличивают скорость саморазряда с номинальных 1-2% в месяц до 35% в месяц и могут сократить срок службы батареи и увеличить вероятность катастрофического отказа при длительном хранении при высокой температуре. Никогда не храните аккумуляторы при температуре выше 170°F (76°C), так как это может привести к самовозгоранию.
• Аккумуляторы могут храниться со 100% зарядом при частом использовании. Однако для максимального срока службы редко используемые батареи следует хранить при заряде от 40% до 70%. Простой способ довести разряженную батарею до надлежащего уровня заряда для длительного хранения — зарядить ее в течение примерно 60 минут с помощью прилагаемого зарядного устройства. Аккумуляторы, находящиеся в длительном хранении при комнатной температуре, должны заряжаться каждые три месяца или около того. Если вы не уверены в состоянии заряда батареи, включите ее и наблюдайте за светодиодами индикатора батареи. Идеальный долгосрочный заряд составляет 50%.

БЕЗОПАСНАЯ УТИЛИЗАЦИЯ ЛИТИЙ-ИОННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ БАТАРЕЕК

Литий-ионные полимерные батареи содержат элементы, которые могут представлять опасность для здоровья людей, если они попадут в грунтовые воды. В некоторых странах может быть незаконным выбрасывать эти батареи вместе с обычными бытовыми отходами. К счастью, существует множество предприятий по переработке, которые перерабатывают литий-ионные полимерные батареи, отчасти из-за ценности материалов, содержащихся в отдельных элементах. В Соединенных Штатах и ​​Канаде на сайте www.call2recycle.org можно найти большую сеть из более чем 30 000 пунктов приема аккумуляторов.

Чтобы защитить аккумулятор, заклейте все открытые разъемы лентой, чтобы предотвратить случайное замыкание положительного и отрицательного полюсов аккумулятора во время транспортировки. Поместите каждую батарею в отдельный пластиковый пакет, запечатайте пакет и поместите батарею в контейнер для утилизации. НИКОГДА не бросайте батарею в огонь или мусоросжигательную печь, так как батарея может загореться и взорваться.

Все, что вам нужно знать о циклах зарядки литиевых батарей

Литиевые батареи, часто известные как литий-ионные полимерные (LiPo) батареи, представляют собой батареи с неводным электролитом, в которых литий используется в качестве отрицательного электрода. Литий-ионные полимерные батареи быстро стали основным источником питания для широкого спектра приложений и секторов благодаря постоянному совершенствованию.

Литий-ионные батареи, часто известные как литий-ионные батареи, широко используются в комплектах солнечной энергии. Из них получаются отличные аккумуляторы для солнечных батарей, портативных солнечных генераторов и электромобилей. Вы также можете использовать их для питания своих инструментов при обслуживании солнечной энергии. Литий-ионные аккумуляторы неприхотливы в обслуживании, чрезвычайно эффективны и долговечны.

Литий-ионные батареи могут использоваться с различными солнечными системами. Сетевую солнечную систему можно сделать более мощной, добавив аккумуляторную батарею. С другой стороны, солнечные батареи могут обеспечить вам большую гибкость, мощность и спокойствие, если вы живете вне сети. Теперь мы подробно рассмотрим циклы зарядки литий-ионных полимерных аккумуляторов, чтобы обеспечить их оптимальное использование.

Что такое цикл зарядки?

Цикл зарядки — это полная зарядка и разрядка аккумуляторной батареи. Когда вы разряжаете аккумулятор при питании гаджета, вы его разряжаете, так как аккумулятор был заряжен перед использованием или покупкой.

Стандартный метод измерения циклов зарядки перезаряжаемой батареи – это количество циклов зарядки, которое батарея может выдержать, прежде чем ее производительность ухудшится.

Частота циклов зарядки, напряжение и срок службы батареи (миллиампер-часы) являются важными показателями производительности перезаряжаемых батарей. Цикл зарядки может состоять из полной зарядки до разрядки или последовательности частичных разрядов, которые увеличивают емкость аккумулятора.

Что такое глубокая и поверхностная зарядка?

Срок службы литиевой батареи составляет от 300 до 500 циклов зарядки. Предположим, что полный разряд может дать емкость Q. Литиевые батареи могут обеспечивать или дополнять мощность 300–500 Ом в течение всего срока службы, если не принимать во внимание снижение емкости после каждого цикла зарядки. Мы можем заряжать 600-1000 раз, если каждый раз использовать половину емкости, и 2400-4000 раз, если каждый раз использовать 1/8.

Следовательно, если вы заряжаете случайным образом, количество зарядок непредсказуемо. По сути, независимо от того, как заряжается литиевая батарея, всегда добавляется от 300 до 500 Ом мощности. Следовательно, мы можем заключить, что срок службы литиевой батареи пропорционален общему заряду батареи, а не количеству зарядов. Глубокая и неглубокая зарядка одинаково влияют на срок службы литиевой батареи.

Литиевые батареи больше выигрывают от неглубокой разрядки и неглубокой зарядки. Глубокая зарядка требуется только в том случае, если модуль питания устройства откалиброван для литий-ионных аккумуляторов. В результате гаджеты с литий-ионным питанием не ограничены технологическим процессом: их можно заряжать в любое время без ущерба для срока службы батареи.

Зарядка с малым циклом предназначена для того, чтобы батареи могли обеспечивать короткие импульсы энергии и не использоваться в течение длительного периода времени до полной зарядки. Глубокий цикл гарантирует, что ваша батарея может работать в течение длительного времени, достигая разрядки намного ниже 50%, прежде чем ее нужно будет перезарядить.

Крайне важно помнить, что аккумуляторы мелкого цикла не терпят разрядки в течение длительного времени. Если вы хотите позаботиться о своей батарее с малым циклом (и, следовательно, продлить срок ее службы), установите схему контроля разряда, которая отключит батарею, когда она разряжена примерно до 50%, и пополнит ее как можно скорее. Если это неясно, наличие интеллектуального монитора заряда/разряда имеет решающее значение для поддержания работоспособности вашей батареи глубокого или мелкого цикла.

Сколько циклов вы можете получить от литий-ионной батареи?

Средний срок службы литий-ионного аккумулятора составляет от 2 до 3 лет или от 300 до 500 циклов зарядки, в зависимости от того, что наступит раньше. Как мы выразились, цикл зарядки — это продолжительность использования, когда батарея полностью заряжена, полностью разряжена и полностью перезаряжена.

Для батарей, которые не проходят полные циклы зарядки, мы можем предположить средний срок службы от 2 до 3 лет. Однако большинство литий-ионных аккумуляторов проживут намного дольше минимального, в районе 10–15 лет. Эти батареи могут работать в 3 раза дольше, чем более дешевые свинцово-кислотные батареи, срок службы которых составляет всего пять-семь лет.

Перезаряжаемые литий-ионные батареи имеют ограниченный срок службы и постепенно теряют способность удерживать заряд. Это снижение емкости (старение) является постоянным. Емкость аккумулятора со временем уменьшается, что сокращает время, в течение которого он может питать изделие (время работы).

Когда литий-ионные батареи не используются и не хранятся, они медленно разряжаются (саморазряжаются). Убедитесь, что вы регулярно проверяете состояние заряда аккумулятора. Руководство пользователя для устройства обычно содержит инструкции о том, как проверить состояние батареи, а также как зарядить батарею.

Как хранение влияет на срок службы батареи

Поскольку литий-ионные батареи теряют меньше емкости в неактивном состоянии по сравнению с другими типами батарей, они являются одними из самых простых в хранении солнечных батарей. Когда солнечная энергия используется редко, например, на даче, низкие скорости саморазряда выгодны.

Литий-ионный аккумулятор можно легко хранить в течение года; просто убедитесь, что он заряжен, в идеале от 50 до 60 процентов, прежде чем убрать его. Если вы храните аккумулятор с некоторым зарядом, он прослужит дольше, прежде чем саморазряд достигнет напряжения, близкого к опасной точке.

Эти батареи можно без проблем хранить при температуре до -40 градусов Цельсия. В более теплых регионах высокие температуры могут быть проблемой. Чтобы продлить срок службы батареи, не держите ее полностью заряженной или полностью разряженной.

Лучше проводить длительное хранение при температуре, максимально близкой к комнатной. Поэтому держитесь подальше от очень холодных помещений и не размещайте устройство рядом с радиатором. Кроме того, если вы храните батареи более нескольких месяцев, убедитесь, что все кабели отсоединены.

Нужно ли перезаряжать литиевые батареи?

Да, езда на велосипеде может продлить срок службы батареи. Когда полностью заряженный литий-ионный аккумулятор разряжен до 25% SoC (черный), потеря емкости будет максимальной; если он полностью истощен, потеря мощности будет еще больше. Зарядка до 100 % и разрядка до 50 % приводят к более короткому сроку службы, чем циклическое переключение между 85 и 25 % (зеленый или темно-синий) — зарядка литий-ионного аккумулятора до 75 % и разрядка до 65 % приводят к наименьшей потере емкости.

Как сохранить литий-ионный аккумулятор в рабочем состоянии?

Количество времени, в течение которого гаджет может работать до того, как его потребуется перезарядить, называется «сроком службы батареи». С другой стороны, время работы батареи до замены называется «сроком службы батареи». Комбинация действий, которые вы выполняете со своим устройством, является одним из аспектов, влияющих на срок службы аккумулятора и срок его службы. Есть способы помочь независимо от того, как вы его используете.

Увеличение срока службы батарей снижает экономические и экологические последствия производства новых батарей, включая потребление сырья, воздействие добычи и выбросы парниковых газов, а также утилизацию отработанных батарей.

Не нужно много времени, чтобы выяснить, что заставляет аккумулятор поддерживать текущий заряд. Мало кто знает, как правильно ухаживать за батареей. Это одинаково важно. Благодаря этому батарея сможет работать более эффективно. Вот несколько советов по поддержанию литий-ионных аккумуляторов в хорошем состоянии.

Используйте циклы частичной разрядки

Литий-ионные аккумуляторы не следует полностью разряжать и часто перезаряжать («глубокие циклы»). Использование только 20 или 30 процентов емкости аккумулятора перед подзарядкой значительно продлит срок службы аккумулятора. От пяти до десяти циклов неглубокой разрядки примерно эквивалентны 1 циклу полной разрядки.

Несмотря на то, что возможны миллионы циклов неглубокой разрядки, полная зарядка аккумулятора сокращает срок его службы. По возможности избегайте полных циклов разрядки.

Избегайте высоких токов заряда и разряда

Срок службы аккумулятора сокращается из-за высоких токов заряда и разряда, так как высокие токи создают большую нагрузку на аккумулятор.

Избегайте очень глубоких разрядов

Чрезвычайно глубокие разряды могут необратимо повредить литий-ионный аккумулятор. Металлическое покрытие внутри может вызвать внутреннее короткое замыкание, что сделает литиевую батарею бесполезной и даже опасной.

При зарядке или разрядке литий-ионного аккумулятора многие аккумуляторные блоки имеют защитную схему, которая размыкает соединение с аккумулятором всякий раз, когда напряжение падает ниже 2,5 В или превышает 4,3 В, или когда ток пересекает заданный уровень.

Ограничение температуры батареи

Сведение к минимуму экстремальных температур батареи, в частности избегание зарядки ниже 0°C, улучшает состояние батареи. Зарядка при отрицательных температурах стимулирует металлическое покрытие, что может привести к внутреннему короткому замыканию, которое выделяет тепло, что делает батарею неустойчивой и опасной. Многие зарядные устройства оснащены датчиком температуры, чтобы зарядка не происходила при экстремальных температурах.

Предотвращение зарядки до 100% емкости

Этого можно добиться, используя более низкое напряжение подзарядки. Снижение плавающего напряжения улучшает цикл и срок службы батареи за счет емкости. Падение напряжения покоя от 100 до 300 мВ может увеличить срок службы в 2-5 раз и более.

Избегайте перезарядки

Когда аккумулятор заряжается до напряжения, превышающего требуемое, это называется перезарядкой. После того, как батарея полностью заряжена, подавать на нее постоянное напряжение не рекомендуется, так как это может ускорить необратимую потерю емкости и вызвать металлическое покрытие внутренней части. Это может вызвать внутреннее короткое замыкание, в результате чего аккумулятор перегреется и станет нестабильным.

Избегайте высокой влажности

Не следует хранить или использовать литий-ионные батареи в условиях высокой влажности. Срок службы и производительность вашей батареи могут быть повреждены, если она подвергается воздействию влаги.

Используйте подходящее зарядное устройство

Несмотря на то, что зарядное устройство не влияет на глубину разряда, температуру аккумулятора или другие факторы, влияющие на состояние аккумулятора, большинство зарядных устройств предлагают функции, которые могут помочь улучшить состояние аккумулятора.

Плавающее напряжение и механизм прекращения заряда зарядного устройства играют важную роль в увеличении срока службы батареи. Многие зарядные устройства для литий-ионных аккумуляторов имеют установленное плавающее напряжение 4,2 В (или меньше), хотя есть и другие варианты для 4,1 В и 4 В и переменного плавающего напряжения. При зарядке литий-ионного аккумулятора 4,2 В зарядные устройства с более низким плавающим напряжением могут помочь продлить срок службы аккумулятора.

Зарядные устройства, не обеспечивающие более низкое плавающее напряжение, могут, тем не менее, продлить срок службы батареи. Зарядные устройства, использующие методы отключения минимального зарядного тока, могут продлить срок службы батареи, выбрав соответствующий порог зарядного тока.

Используйте только зарядное устройство, предназначенное для литий-ионных аккумуляторов, так как они имеют функцию, позволяющую настраивать заряд. Использование правильного зарядного устройства может даже помочь вам ограничить вред, наносимый вашей батарее. Зарядное устройство, поставляемое с аккумулятором, является лучшим вариантом.

Можно ли оставлять литий-ионный аккумулятор в зарядном устройстве?

Для безопасной и правильной зарядки литий-ионных аккумуляторов требуется значительно более простой профиль зарядки постоянным током, постоянным напряжением или CC/CV. Проще говоря, устанавливается напряжение, и ток течет до тех пор, пока напряжение не будет достигнуто, после чего ток автоматически прекращается. Это тот же подход с зарядными устройствами для телефонов и ноутбуков.

При таком понимании становится очевидным, что если для литий-ионной батареи, которую вы заряжаете, установлено правильное ограничение напряжения, оставить литий-ионную батарею в зарядном устройстве не должно быть проблемой. Вы получите безопасный и полный заряд батареи, если используется профиль CC/CV, максимальное напряжение находится на надлежащем уровне, а ток не превышает соответствующего порога.

Заключение

Литий-ионные аккумуляторы представляют собой значительный шаг вперед по сравнению с предыдущими типами аккумуляторов. Литий-ионные аккумуляторы заряжаются быстрее, служат дольше и имеют более высокую удельную мощность, чем обычные аккумуляторы, что позволяет увеличить срок службы аккумулятора в компактном корпусе. Для литий-ионных аккумуляторов нет ничего необычного в том, что они выдерживают максимум 500 циклов зарядки/разрядки. Когда вы поймете, как они работают, вы сможете заставить их работать еще лучше для себя.

Хотя не все литиевые батареи одинаковы, все они требуют регулярного обслуживания для достижения полной емкости. Это требует понимания их уникальных потребностей в обслуживании. У вас всегда будет надежный аккумулятор, если вы регулируете температуру хранения, держите его сухим и следите за тем, чтобы он заряжался надлежащим образом.

Зарядка литиевых аккумуляторов в первый раз_Аккумулятор Greenway

Литиевые аккумуляторы сегодня стали одними из наиболее часто используемых. Люди всегда спрашивают, необходимо ли полностью заряжать литий-ионные аккумуляторы в первый раз. Также я встречаю людей, которые спрашивают, как зарядить литий-ионный аккумулятор в первый раз? И сколько времени нужно, чтобы зарядить литий-ионный аккумулятор в первый раз?

 

Их можно найти почти во всех канцелярских устройствах, таких как телефоны, планшеты, ноутбуки, автомобили и фотоаппараты. Все эти вопросы возникают нормально, потому что число пользователей литий-ионных аккумуляторов растет с каждым днем. Люди покупают новые гаджеты, в которых используется литий-ион, но до сих пор не понимают, как они работают.

 

Подобно свинцово-кислотной системе, литий-ионное зарядное устройство содержит компонент, ограничивающий напряжение. Это помогает ограничить заряд после полной зарядки аккумуляторов. Единственное отличие литий-ионной системы заключается в более высоком напряжении на ячейку. Системе зарядки Li-on не хватает возможности плавающей или непрерывной зарядки, когда она работает на полную мощность.

 

Нужно ли в первый раз полностью заряжать литий-ионные аккумуляторы?

 

Нет, первый раз полностью заряжать литий-ионный аккумулятор не нужно, так как это не оказывает существенного влияния. Литий-ионные аккумуляторы более эффективны по сравнению с аккумуляторами старого поколения, такими как никель-кадмиевые. Многие люди до сих пор придерживаются старых ограничений, которые применялись к никелевым батареям, популярным еще в 9-м веке.0 с.

 

Нет никакого вреда, если вы не зарядите аккумулятор на полную мощность в первый раз. Кроме того, полностью зарядить устройство не помешает. Точно так же это не оказывает никакого влияния, когда вы не заряжаете. Если бы это было еще в 90-х годах, дело было бы в других никелевых батареях, потому что их нужно было полностью зарядить перед первым использованием. Это была всего лишь мера предосторожности, чтобы клетки оставались в хорошей форме в течение длительного периода времени. Недостаточная зарядка их в первый раз приведет к короткому сроку службы.

 

Технологии на основе никеля или свинцово-кислотные все еще используются сегодня, но их мало. Они страдают потерей памяти и требуют много практики, чтобы сохранить свою продолжительность жизни. Иначе быстро испортятся. Теперь с литий-ионными батареями все изменилось, и они не требуют особого внимания.

 

Но почему производители литий-ионных батарей до сих пор настаивают на полной зарядке вашего устройства в первый раз? Зарядка аккумулятора до полной емкости в первый раз помогает запустить процесс калибровки. Это помогает устройству изучить индивидуальное поведение теста. В этом по-прежнему нет необходимости, потому что в большинстве аккумуляторов встроена технология самокалибровки. Так что это миф всегда заряжать аккумулятор перед его первым использованием.

 

Как вы заряжаете литиевую батарею в первый раз?

 

В первый раз полностью заряжать литий-ионный аккумулятор не нужно. Однако, если вы находитесь в отличном положении для загрузки, в этом нет ничего плохого. Таким образом, вы можете наслаждаться своим новым устройством при полной зарядке, не подключая его снова. Срок службы лиона зависит от количества циклов. Например, 80% из них остаются в исправном состоянии на протяжении 1000-1500 полных циклов.

 

Один полный цикл состоит из одной полной зарядки и разрядки. Единственная причина, по которой производители настаивают на полной зарядке своих устройств, — это поддержание культуры. Есть высокие шансы, что если вы впервые полностью зарядите свое устройство, вы, вероятно, продолжите эту культуру.

 

Во время первой зарядки необходимо учитывать некоторые факторы. Во-первых, вам нужно использовать правильное зарядное устройство, иначе вы испортите свое устройство. Некоторые зарядные устройства опасны, особенно если они превышают допустимое напряжение. Перезарядка литий-ионной батареи может привести к короткому замыканию или производственному браку

 

Крайне важно поддерживать рекомендуемую температуру. Литий-ионные аккумуляторы ведут себя как люди в другой среде. Вы должны поддерживать оптимальную температуру не только в первый раз, но и в дальнейшем, чтобы продлить срок его службы. Литий-ионные аккумуляторы лучше работают в условиях высоких температур по сравнению с низкими.

 

Высокие температуры вызывают перегрузку аккумулятора, что сокращает срок его службы при длительном использовании. Наоборот, низкие температуры уменьшают емкость элементов за счет увеличения внутреннего сопротивления.

 

Как долго вы заряжаете литиевую батарею в первый раз?

 

Зарядка нового литий-ионного аккумулятора до 100% емкостью 1400 мАч занимает около 150 минут. Вам не нужно заряжать его на ночь, чтобы он был полностью заряжен. Большинство современных аккумуляторов имеют возможность быстрой зарядки, что позволяет некоторым даже заряжаться менее чем за час. Если у вас есть такое устройство, вы можете зарядить его в течение указанного в инструкции периода времени.

Лучшее в литий-ионных батареях то, что они имеют механизмы, защищающие их от перезарядки. Так что нет ничего страшного, если вы забудете свое устройство на зарядном устройстве. Также в других гаджетах есть функции, контролирующие зарядку. Они автоматически отключают ваш телефон, когда он заполнен или есть неисправное соединение.

 

Не следует заряжать аккумулятор до 100 %, чтобы литий-ионный аккумулятор прослужил дольше. Также следует соблюдать постоянный ток заряда, насыщения и температуры. Зарядка до 100 % может привести к перенапряжению аккумулятора, что со временем снизит его производительность.

 

Заключительные мысли

 

Зарядка литиевой батареи в первый раз стала очень спорной темой. Большинство людей склонны сбиваться с толку, когда дело доходит до обращения с устройствами с такими типами ячеек. Столь популярным стал вопрос о том, должен ли кто-то первый раз полностью зарядить литий-ионный аккумулятор. Путаница была вызвана старой школой на основе никеля, которая требовала большого ухода. Его нужно было заряжать более 6 часов перед первым использованием, а также полностью сливать перед повторным использованием.