Без эффекта памяти аккумуляторы: Ni-Cd, Ni-MH и Li-Ion аккумуляторы. В чем разница. Плюсы и минусы — купить на radiosila.ru — magazinakb.ru

Содержание

Что такое эффект памяти аккумулятора

Эффект памяти аккумуляторной батареи — в настоящий момент под эффектом памяти понимается обратимая потеря ёмкости, имеющая место в некоторых типах электрических аккумуляторов при нарушении рекомендованного режима зарядки, в частности, при подзарядке не полностью разрядившегося аккумулятора.

Эффектом памяти называется явление уменьшения первоначальной емкости аккумулятора из-за нарушения потребителем рекомендованного производителем режима эксплуатации. Свое название данный эффект получил благодаря его практическому проявлению: аккумулятор словно запоминает факт, что в прошлый раз его разрядили не до конца, что его полная емкость не была востребована, и в следующие разы отдает уже меньше энергии, чем когда он был новым, чем теоретически позволила бы его номинальная емкость.

Данному эффекту подвержены некоторые популярные типы аккумуляторов: литий-ионные, никель-кадмиевые и никель-металл-гидридные. Хорошая новость заключается в том, что на ранней стадии эффект памяти является обратимым, а у литий-ионных и вовсе проявляется незначительно. Так что если вы столкнулись с эффектом памяти у аккумулятора, то не спешите расстраиваться.

Давайте же уясним для себя, какие именно действия человека способствуют развитию у аккумулятора эффекта памяти и как не допустить этого неприятного явления.

Если вы решаете подзарядить аккумулятор который еще почти полностью заряжен или разряжен не более чем на половину емкости, то именно это и ведет к формированию и разрастанию эффекта памяти.

Правильными действиями будут такие: аккумулятор всегда следует разряжать почти полностью, и только после этого ставить на зарядку, тогда эффект памяти не разовьется, и в ярко выраженной форме себя не проявит.

Конечно не стоит допускать и глубокого разряда ячеек. В идеале лучше разряжать до минимального, рекомендованного производителем в документации, напряжения, и только потом заряжать. Скажем, для литий-ионных аккумуляторов нижняя граница разряда лежит в районе 2,5 вольт.

Физическая причина возникновения эффекта памяти заключается в том, что если аккумулятор систематически не разряжается полностью, то кристаллы активного вещества внутри него становятся все крупнее. Следовательно общая площадь активной рабочей поверхности элемента уменьшается.

Очевидно, что в новом аккумуляторе площадь поверхности активного вещества значительно больше, потому что кристаллические структуры изначально по размеру меньше. Значит и химической энергии аккумулятор в таком состоянии сможет запасти и отдать больше.

А когда объем кристаллов увеличивается, общая активная поверхность уменьшается, следовательно максимально доступный ток становится меньше и меньше, внутреннее сопротивление растет, в общем — снижается емкость аккумулятора.

В худшем случае крупные кристаллы засорят пространство между катодом и анодом настолько, что в конце концов интенсивность саморазряда лишит аккумулятор работоспособности. Кроме того острые кристаллы способны повредить сепаратор и сделать элемент полностью непригодным.

Чтобы пресечь развитие эффекта памяти на корню, необходимо всегда соблюдать правильный режим эксплуатации аккумулятора. Нужно полностью разрядить аккумулятор, и только после этого начинать заряжать.

В процессе зарядки не нужно превышать рекомендованный ток заряда, а в процессе разряда — рекомендованный ток разряда. Новый аккумулятор всегда необходимо потренировать прежде чем начинать использовать его по назначению: разрядить полностью, а потом полностью зарядить, и так два-три раза.

Данная тренировка позволит довести емкость аккумулятора до максимума. Лучше вообще использовать зарядные устройства оснащенные функцией предварительного доразряда батареи. Такое устройство, когда аккумулятор в него установлен, сначала нагружает его для разряда до минимума, и только когда ток разряда сильно упал — начинает заряжать.

Ранее ЭлектроВести писали, что группа японских ученых создала уникальную технологию для создания самовосстанавливающихся аккумуляторов. Материал, из которого он изготовлен, обладает высокой износоустойчивостью и может самовосстанавливаться.

По материалам: electrik.info.

Литий-ионные аккумуляторы оказались подвержены «эффекту памяти»

Исследователи из швейцарского Института Пола Шеррера вместе с коллегами из Toyota Research в Японии обнаружили, что широко используемый тип литий-ионных аккумуляторов всё-таки подвержен негативному «эффекту памяти».

С тех пор как литий-ионные аккумуляторы в девяностых годах начали вытеснять никель-кадмиевые, о существовании «эффекта памяти» стали забывать. Долгое время считалось, что в аккумуляторах нового типа он полностью отсутствует. Однако проведённая недавно работа убедительно показала его наличие как минимум в самом распространённом виде АКБ – с катодом из литий-феррофосфата.

«Эффект памяти» в литий-ионном аккумуляторе при 50% уровне заряда (изображение: Nature)

Как и в случае никель-кадмиевых аккумуляторов, «эффект памяти» приводит к тому, что цикл зарядки завершается преждевременно. Таким образом, фактически доступная ёмкость батареи оказывается существенно ниже расчётной.

Исследование крайне актуально в связи с увеличением доли рынка гибридных автомобилей и электромобилей, в которых литиевые батареи эксплуатируются в довольно жёстких условиях. Особенно это касается гибридных силовых установок, использующих каждый импульс торможения для быстрой подзарядки аккумуляторов током большой силы.

Помимо снижения ёмкости батареи у эффекта памяти есть и другое отрицательное последствие. Корреляция между напряжением и уровнем заряда смещается, поэтому точно определить состояние аккумулятора становится невозможно.

Даже небольшая ошибка в определении остаточной ёмкости батареи по изменению напряжения может привести к большой ошибке в работе электронной схемы её обслуживания в дальнейшем.

Соавтор исследования профессор Пётр Новак (фото: Scanderbeg Sauer)

Как показало исследование, частые циклы неполной зарядки и последующего разряда приводят к возникновению отдельных «микроэффектов памяти», которые затем суммируются. Это происходит потому, что основой работы батареи являются процессы высвобождения и обратного захвата ионов лития, динамика которых становится далека от оптимальной в случае неполной зарядки.

Во время процесса заряда ионы лития один за другим покидают частицы литий-феррофосфата, размер которых составляет десятки микрометров. Катодный материал начинает разделяться на частицы с разным содержанием лития.

Заряд батареи происходит на фоне возрастания электрохимического потенциала. В определённый момент он достигает предельного значения. Это приводит к ускорению высвобождения оставшихся ионов лития из катодного материала, но они уже не меняют суммарное напряжение батареи.

Если она не будет полностью заряжена, то на катоде останется некоторое число частиц, близких к пограничному состоянию. Они практически достигли барьера высвобождения ионов лития, но не успели его преодолеть.

При разряде свободные ионы лития стремятся вернуться на место и рекомбинировать с ионами феррофосфата. Однако на поверхности катода их также встречают частицы в пограничном состоянии, уже содержащие литий. Обратный захват затрудняется, и нарушается микроструктура электрода.

В настоящее время просматриваются два пути решения проблемы: внесение изменений в алгоритмы работы системы управления батареями и разработка катодов с увеличенной площадью поверхности.

Какие есть и как Убрать

Некоторые аккумуляторы обладают эффектом памяти. Это явление в значительной степени снижает эффективность работы источника питания. О том, что представляет собой этот процесс, как не допустить «запоминания» и что делать, если батарея уже работает в ограниченном режиме, будет подробно рассказано далее.

Что такое эффект памяти аккумулятора

Эффект памяти аккумулятора – это значительная потеря ёмкости батареи, в результате подзарядки не разрядившегося до конца элемента питания. Изделие как бы запоминает предыдущее значение ёмкости, при котором его установили на подзарядку и при последующей работе отдаёт электрический ток только до этого уровня.

Объяснить этот процесс можно не появлением когнитивных способностей у неодушевлённого предмета, а в результате увеличения кристаллов активного вещества.

Такая «патология» наиболее сильно проявляется в том случае, если некоторые виды перезаряжаемых АКБ устанавливаются на подзарядку до момента полной отдачи имеющегося запаса электрического тока. Если аккумулятор постоянно эксплуатируется в таком режиме, то изделие не только потеряет значительный запас ёмкости, но и может полностью выйти из строя.

Чтобы защитить себя от необходимости замены аккумуляторов необходимо вовремя заметить изменения в работе таких изделий. В общем, «симптомы» у различных моделей проявляется практически одинаково, поэтому не составит труда вовремя определить работу источника питания в нестандартном режиме.

Несмотря на ограниченное количество циклов работы таких устройств даже сильно поврежденные батареи, во многих случаях, можно восстановить с помощью специальной тренировки АКБ.

Как проявляется эффект памяти в аккумуляторах

Для того чтобы исключить вероятность образование памяти аккумулятора рекомендуется вначале правильно определить тип АКБ. Зная химический состав электролита и электродов несложно определить подверженность таких элементов эффекту разрастания кристаллов.

Ni-Mh. Практически все элементы питания, в состав которых входит никель, подвержены эффекту памяти. не являются исключением из этого правила.

Достаточно один раз не разрядить полностью батарею, чтобы при следующем использовании ёмкость элемента значительно снизилось. Если гаджетом или инструментом пользуются часто, то проявляться такой эффект может в заметном снижении времени работы устройства.

Ni-Cd. изделия являются наиболее подверженными эффекту памяти элементами питания. Снижение ёмкости также проявляется в виде уменьшения времени работы. Такая особенность может проявляться даже при коротком периоде эксплуатации элементов, особенно у дешёвых моделей.

Li-Ion. являются современными химическими источниками электроэнергии, поэтому практически лишены эффекта памяти. Незначительные отклонения в ёмкости, как правило, связаны только с длительной эксплуатацией таких изделий или с очень интенсивным использованием

Li-Pol. Литий-полимерные изделия также лишены эффекта памяти. Такие изделия идеально подходят для устройств, которые используются время от времени и подзаряжаются задолго до полного израсходования энергии.

LiFePO4. элементы подвержены эффекту памяти. Несмотря на то, что снижение ёмкости в результате установки изделия на подзарядку до полного разряда не так значительно как в Ni-Mh и Ni-Cd батареях, достаточно один раз нарушить принцип полного израсходования энергии, чтобы запустит патологический процесс на катоде батарей этого типа.

Как не допустить эффекта памяти

Эффекта памяти в аккумуляторах наиболее подверженных подобной патологии очень просто не допустить. Для этого достаточно всегда разряжать батарею на 100%, прежде чем установить источник электроэнергии на подзарядку.

Если по тем или иным причинам осуществлять полный расход электроэнергии каждый раз не представляется возможным, то для профилактики рекомендуется полностью израсходовать запас время от времени, а затем полностью зарядить изделие током, рекомендуемым заводом-изготовителем АКБ.

Чтобы снизить вероятность образования эффекта памяти в никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторах рекомендуется перед эксплуатацией новых изделий «раскачать» их до необходимых значений ёмкости. Для этой цели достаточно полностью зарядить изделие током, которые не превышает значений, установленным заводом-изготовителем.

Затем разрядить устройство через не слишком мощный потребитель электроэнергии. Такая тренировка позволит полностью раскрыть потенциал устройства с самого начала эксплуатации и убрать начальные образования кристаллов на внутренних контактах батареи.

Умное зарядное устройство IMAX B6

Какие устройства наиболее подвержены проблеме

Эффект памяти проявляется особенно сильно в портативных устройствах, которые могут использоваться продолжительное время. Например, шуруповёрты, применяемые на неэлектрифицированных объектах заряжают до полного объёма, даже если запас электроэнергии не израсходован.

Это связано, прежде всего, с тем, что в процессе выполнения работ не будет возможности установить прибор на подзарядку. Аналогичная проблема наблюдается, если беспроводное устройство применяется периодически.

Рабочие, при наличии перерывов в использовании прибора, подключают его к сети через адаптер, что приводит к очень быстрому снижению эффективности работы источников питания.

Можно ли раскачать АКБ при снижении ёмкости

При снижении ёмкости Ni-Mh — Ni-Cd возможно в значительной степени восстановление этого параметра. Процедура по устранению эффекта памяти осуществляется в такой последовательности:

Разрядить элемент питания через не слишком мощный потребитель электроэнергии, до наличия на контактах изделия напряжения 0,8 – 1,0 Вольт. Измерить этот показатель можно с помощью мультиметра.
Установить аккумулятор в зарядное устройств и зарядить его на 100 процентов.
Повторить процесс заряд-разряда несколько раз.

Если эффект памяти – это последствия «недоразряда», который наблюдался в течение длительного времени, то возможно процесс зарядки потребуется осуществлять с применением более мощных ЗУ.

Если в процессе эксплуатации аккумуляторов эффект памяти явно не проявляется либо изделия хранятся длительное время без подзарядки, то тренировку, описанную выше, рекомендуется проводить в профилактических целях. Особенно хорошо проявляет себя такой подход при эксплуатации Ni-Mh и Ni-Cd батарей.

Остались вопросы или есть что добавить? Тогда напишите нам об этом в комментариях, это позволит сделает материал более полным и точным.

Эффект памяти аккумулятора

В ходе эксплуатации никель-кадмиевых аккумуляторов была выявлена особенность, получившая название «эффект памяти». В дальнейшем эта особенность была выявлена и при использовании элементов питания других типов химии. Ее суть заключается в обратимой потери емкости, происходящей при определенных режимах перезарядки, в т. ч. при подзарядке частично разряженных элементов.

Аккумулятор будто запоминает, что в прошлый раз его емкость использовали не полностью, и в последующие разы отдает меньше энергии, т.е. его первоначальная емкость уменьшается. Это явление усиливается при систематической подзарядке аккумуляторов из частично заряженного состояния, особенно на 50% или более. У литий-ионных аккумуляторов эффект памяти есть, но не выражен, что выгодно отличает их от никель-кадмиевых и никель-металлгидридных элементов.

Физическое объяснение явления

С физической точки зрения эффект памяти появляется так: при систематической подзарядке аккумулятора из частично заряженного состояния кристаллы активного вещества в его структуре становятся крупнее. В результате суммарная площадь активной рабочей поверхности аккума сокращается. Снижается и его способность запасать и отдавать энергию. Предельно доступный ток элемента уменьшается, внутреннее сопротивление растет, а емкость – падает.

Если крупные кристаллы сильно засорят пространство между электродами, интенсивный саморазряд сделает аккумулятор неработоспособным. С другой стороны, острые кристаллы могут повредить сепараторную перегородку, и аккумулятор станет непригодным для использования. Избежать таких последствий помогает четкое соблюдение правил эксплуатации аккумуляторов, в т. ч. придерживаться рекомендованных производителем токов заряда и разряда.

Профилактика эффекта памяти

На ранних стадиях это явление обратимо, а у Li-ion аккумуляторов эффект памяти практически не проявляется. Поэтому литиевые элементы питания можно и нужно заряжать, не дожидаясь падения уровня заряда до минимума. При использовании батарей с выраженным эффектом памяти рекомендуется перед каждой подзарядкой разряжать аккумулятор до минимума, рекомендованного производителем. Но при этом нельзя допускать глубокого разряда элементов – ниже допустимого уровня.

Новые аккумуляторы с выраженным эффектом памяти рекомендуется перед началом использования подвергнуть тренировке. Она заключается в разрядке и зарядке элементов питания 2–3 раза подряд. Такая тренировка помогает довести емкость аккумулятора до максимально возможного значения. Чтобы убрать проявления эффекта памяти в процессе эксплуатации аккумулятора, нужно около 10 циклов такой тренировки. В дальнейшем для подзарядки рекомендуется использовать зарядные устройства с функцией доразряда. Они вначале разряжают аккумулятор, а затем заряжают его.

Какие аккумуляторы имеют эффект памяти

Это явление характерно для всех элементов питания, но в разной степени:

у никель-кадмиевых – эффект памяти наиболее выражен;
у никель-металлгидридных – проявляется в меньшей степени;
у серебряно-цинковых – есть, но некритичен;
у литий-ионных – ничтожно мал, поэтому Li-ion элементы питания часто называют аккумуляторами без эффекта памяти.

У литий-ионных элементов относительное отклонение в напряжении не превышает нескольких единиц на тысячу. Поэтому снижение первоначальной емкости в ходе их эксплуатации связано не с эффектом памяти, а с процессом естественной деградации. Ее ускоряют такие факторы как глубокий разряд и эксплуатация элементов при высоких температурах.

В производственных масштабах для замедления процесса деградации литиевых батарей используются электролитические добавки, электроды из стабильных кристаллических структур, стабильные электролиты. Ученые работают над созданием более совершенных аккумуляторов, но на сегодняшний день лидерами по всем характеристикам остаются литиевые элементы питания.

Читайте в нашей предыдущей статье о том, как восстановить пальчиковые аккумуляторы.

Эффект памяти аккумулятора — это… Что такое Эффект памяти аккумулятора?

Эффект памяти аккумулятора — в настоящий момент под эффектом памяти понимается обратимая потеря ёмкости, имеющая место в некоторых типах электрических аккумуляторов при нарушении рекомендованного режима зарядки, в частности, при подзарядке не полностью разрядившегося аккумулятора. Название связано с внешним проявлением эффекта: аккумулятор как будто «помнит», что в предыдущие циклы работы его ёмкость не была использована полностью, и при разряде отдаёт только до «запомненной границы».

Физическая основа эффекта

Причиной проявления эффекта памяти является укрупнение кристаллических образований активного вещества аккумулятора и, как следствие, уменьшение площади активной поверхности его рабочего вещества. Чем мельче кристаллические образования активного вещества аккумулятора, тем больше площадь поверхности кристаллических образований, а, следовательно, и максимально количество энергии, запасаемой аккумулятором, соответственно, при укрупнении кристаллических образований в процессе эксплуатации — площадь их поверхности уменьшается, при этом уменьшается максимальный ток разряда и увеличивается внутреннее сопротивление элемента. Крупные и острые кристаллы также значительно уменьшают расстояние между электродами, что приводит к большему саморазряду элемента. Такие кристаллы могут также проткнуть сепаратор, что приведёт к необратимому повреждению гальванического элемента.^[1]^[2]

Воздействию эффекта памяти подвержены NiCd-аккумуляторы и, в меньшей степени, NiMH-аккумуляторы.

Методы защиты от эффекта

Избежать эффекта памяти можно, если соблюдать режим использования аккумулятора: доводить аккумулятор до почти полной разрядки и только после этого его заряжать вновь. Желательно также не превышать рекомендованные заводом-изготовителем режимы заряда и разряда.

В определённой мере действие эффекта памяти обратимо: «тренировка» аккумулятора, то есть несколько циклов заряда до максимально возможной ёмкости и последующего полного разряда может приводить к восстановлению максимальной ёмкости до исходного или близкого к нему уровня. Очень хорошие результаты показывает метод заряда аккумуляторов переменным асимметричным током.

Некоторые современные зарядные устройства имеют функцию «доразряда» аккумуляторов перед зарядкой. При её активизации аккумулятор перед зарядкой подключается к нагрузке и рассеивает на ней остаток заряда. Блок зарядки включается только после того, как будет зафиксировано резкое падение тока через нагрузку, свидетельствующее о полном разряде.

Типы аккумуляторов, подверженные эффекту памяти

Типы аккумуляторов, не подверженные эффекту памяти

См. также

Примечания

Ссылки

См. также

Эффект памяти аккумулятора — ООО «УК Энерготехсервис»

23 Сентября 2019

Основные типы аккумуляторов:

Ni-Cd Никель-кадмиевые аккумуляторы
Ni-MH Никель-металлогидридные аккумуляторы
Li-Ion Литий-ионные аккумуляторы

Ni-Cd Никель-кадмиевые аккумуляторы

Для аккумуляторного инструмента никель-кадмиевые аккумуляторы являются фактическим стандартом. Инженерам хорошо известны их достоинства и недостатки, в частности Ni-Cd Никель-кадмиевые аккумуляторы содержат кадмий – тяжёлый металл повышенной токсичности.

У никель-кадмиевых аккумуляторов есть так называемый «эффект памяти» суть которого сводится к тому, что при заряде не полностью разряженного аккумулятора его новый разряд возможен только до того уровня, с которого его зарядили. Другими словами аккумулятор «помнит» уровень остаточного заряда, с которого его полностью зарядили.

Итак, при заряде не полностью разряженного Ni-Cd аккумулятора происходит уменьшение его ёмкости.

Существует несколько способов борьбы с этим явлением. Опишем только самый простой и надёжный способ.

При использовании аккумуляторного инструмента с Ni-Cd аккумуляторными батареями следует придерживаться простого правила: заряжать только полностью разряженные аккумуляторы.
Рекомендуется хранить Ni-Cd Никель-кадмиевые аккумуляторные батареи в разряженном состоянии, желательно чтобы разряд не был глубоким, в противном случае это может вызвать необратимые процессы в батарее.
Плюсы Ni-Cd Никель-кадмиевых аккумуляторов

Низкая цена Ni-Cd Никель-кадмиевых аккумуляторов
Возможность отдавать наибольший ток нагрузки
Возможность быстрого заряда аккумуляторной батареи
Сохранение высокой ёмкости аккумулятора до -20°C
Большое количество циклов заряда-разряда. При правильной эксплуатации подобные аккумуляторы отлично работают и допускают до 1000 циклов заряда-разряда и более

Минусы Ni-Cd Никель-кадмиевых аккумуляторов

Относительно высокий уровень саморазряда – Ni-Cd Никель-кадмиевый аккумулятор теряет порядка 8-10% своей ёмкости в первые сутки после полного заряда.
Во время хранения Ni-Cd Никель-кадмиевый аккумулятор теряет порядка 8-10% заряда каждый месяц
После длительного хранения ёмкость Ni-Cd Никель-кадмиевого аккумулятора восстанавливается после 5 циклов разряда-заряда.
Для продления срока службы Ni-Cd Никель-кадмиевого аккумулятора рекомендуется каждый раз полностью его разряжать для предотвращения проявления «эффекта памяти»

Ni-MH Никель-металлогидридные аккумуляторы
Эти аккумуляторы предлагаются на рынке как менее токсичные (по сравнению с Ni-Cd Никель-кадмиевыми аккумуляторами) и более экологически безопасные, как в производстве, так и при утилизации.
На практике Ni-MH Никель-металлогидридные аккумуляторы действительно демонстрируют весьма большую ёмкость при габаритах и массе, несколько меньших, чем у стандартных Ni-Cd Никель-кадмиевых аккумуляторов.
Благодаря практически полному отказу от применения токсичных тяжелых металлов в конструкции Ni-MH Никель-металлогидридных аккумуляторов последние после использования могут быть утилизованы вполне безопасно и без экологических последствий.

У никель-металлогидридных аккумуляторов несколько снижен «эффект памяти». На практике «эффект памяти» практически незаметен из-за высокого саморазряда этих аккумуляторов.

При эксплуатации Ni-MH Никель-металлогидридных аккумуляторов желательно разряжать их в процессе работы не полностью.

Хранить Ni-MH Никель-металлогидридные аккумуляторы следует в заряженном состоянии. При длительных (более месяца) перерывах в работе аккумуляторы следует перезаряжать.

Плюсы Ni-MH Никель-металлогидридных аккумуляторов

Нетоксичные аккумуляторы
Меньший «эффект памяти»
Хорошая работоспособность при низкой температуре
Большая ёмкость по сравнению с Ni-Cd Никель-кадмиевыми аккумуляторами

Минусы Ni-MH Никель-металлогидридных аккумуляторов

Более дорогой тип аккумуляторов
Величина саморазряда примерно в 1.5 раза выше по сравнению с Ni-Cd Никель-кадмиевыми аккумуляторами
После 200-300 циклов разряда-заряда рабочая ёмкость Ni-MH Никель-металлогидридных аккумуляторов несколько снижается
Батареи Ni-MH Никель-металлогидридных аккумуляторов имеют ограниченный срок службы

Li-Ion Литий-ионные аккумуляторы

Несомненным достоинством литий-ионных аккумуляторов является практически незаметный «эффект памяти».

Благодаря этому замечательному свойству Li-Ion аккумулятор можно заряжать или подзаряжать по мере необходимости, исходя из потребностей. Например, можно подзарядить не полностью разряженный литий-ионный аккумулятор перед важной, ответственной или продолжительной работой.

Длительное хранение рекомендуется производить при половинном уровне заряда литий-ионного аккумулятора.

К сожалению эти аккумуляторы являются наиболее дорогими аккумуляторными батареями. Кроме того литий-ионные аккумуляторы имеют ограниченный срок службы, независящий от числа циклов разряд-заряд.

Резюмируя можно предположить, что литий-ионные аккумуляторы лучше всего пригодны для случаев постоянной интенсивной эксплуатации аккумуляторного инструмента.

Плюсы Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов

Отсутствует «эффект памяти» и поэтому появляется возможность заряжать и подзаряжать аккумулятор по мере необходимости
Высокая ёмкость Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов
Небольшая масса Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов
Рекордно-низкий уровень саморазряда – не более 5% в месяц
Возможность быстрого заряда Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов

Минусы Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов

Высокая стоимость Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов
Сокращается время работы при температуре ниже нуля градусов Цельсия
Ограниченный срок службы

Примечание

Из практики эксплуатации Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов в телефонах, фотокамерах и т.д. можно отметить, что эти аккумуляторы служат в среднем от 4 до 6 лет и выдерживают за это время около 250-300 циклов разряда-заряда. При этом абсолютно точно замечено: больше циклов разряд-заряд – короче срок службы Li-Ion Литий-ионных аккумуляторов!

Все эти типы аккумуляторов имеют такой важный параметр как емкость. Емкость аккумулятора показывает, сколько времени он сможет питать подключенную к нему нагрузку. У радиостанции емкость аккумулятора измеряется в миллиампер-часах. Эта характеристика обычно указывается на самой батарее.

Для примера возьмем радиостанцию Альфа 80 и ее батарею емкостью 2800 мАч. При цикле работы 5/5/90, где 5% времени работы радиостанции на передачу, 5% работы на прием, 90% времени дежурный режим — время работы радиостанции составит не менее 15 часов. Чем ниже будет этот параметр у батареи, тем меньше она сможет проработать.

Следите за новостями в наших группах:

Аккумуляторы для мобильных устройств. Эффект памяти

Казалось бы, что может быть проще? Разрядился аккумулятор — подключай за-рядное устройство и заряжай до готовности. Однако в один прекрасный момент начинаешь замечать, что время работы полностью заряженного аккумулятора становится меньше, чем было ранее. В чем дело? Кто виноват и как объяснить данное явление?

Рассмотрим эту проблему и ее решение на примере аккумуляторов для сотового телефона. Впрочем, все нижеизложенное будет справедливо и для аккумуляторов радиостанций, радиотелефонов и радиоудлинителей, портативных компьютеров, цифровых фотоаппаратов и видеокамер, ручных инструментов.

Начнём с никель-кадмиевых (NiCd) и никель-металлгидридных (NiMH) аккумуляторов.

Всем известно, что по окончании заряда аккумулятора в обычном зарядном устройстве, загорается зеленый свет индикатора, указывающий на то, что аккумулятор полностью заряжен и готов к работе.

Если аккумулятор заряжается в телефоне, то последний сообщит вам об этом присущим ему способом… В результате вы полагаете, что ваш аккумулятор заряжен, обладает полной емкостью и ему можно доверять на все 100%.

Но не верь глазам своим! «Зеленый свет» обычного зарядного устройства никоим образом не гарантирует достаточную (номинальную) емкость [1] и исправность аккумулятора.

Все дело в том, что обычное зарядное устройство заряжает (наполняет) аккумулятор электрической энергией лишь до тех пор, пока есть «свободное место», в то время как количество закачанной в аккумулятор энергии никак не оценивается! Напрашивается простая аналогия со стаканом, которую мы подробно рассмотрели при обсуждении электрической емкости аккумулятора в статье [1]. Если в пустой стакан можно налить 200 мл воды, то в тот же стакан, но частично заполненный, например, песком или мелкими камешками — гораздо меньше. Продолжая эту аналогию, отметим, что каждый цикл заряда-разряда вносит в наш стакан-аккумулятор «посторонние примеси», уменьшая тем самым объем для хранения полезной энергии.

Естественно, возникает вопрос: почему аккумулятор в процессе эксплуатации постепенно становится неспособным принять во время заряда то количество энергии, на хранение которого он рассчитан?

Для примера на рис. 1 схематично изображены 5 различных состояний одного и того же NiCd аккумулятора.

Рис. 1. Емкость аккумулятора в зависимости от состояния его рабочего вещества

Левый крайний аккумулятор обладает стопроцентной емкостью. Его рабочее вещество имеет однородную структуру из мельчайших частиц и максимальную площадь активной поверхности. Крайний правый — наихудший и имеет только 20% от номинальной емкости. Частицы его рабочего вещества укрупнились, и площадь активной поверхности значительно уменьшилась.

Причина этого явления заключается в том, что в процессе эксплуатации с каждым новым циклом заряда-разряда рабочее вещество внутри NiCd и NiMH аккумуляторов постепенно изменяет свою структуру в сторону уменьшения площади активной поверхности, что приводит к уменьшению реальной емкости.

Этот эффект, называемый также эффектом памяти, развивается вследствие заряда не полностью разряженных аккумуляторов на основе никеля и сильнее всего проявляется в никель-кадмиевых аккумуляторах. Никель-металлгидридные аккумуляторы подвержены эффекту памяти в меньшей степени. Рассмотрим изображенную а рис.

2 анодную пластину нового NiCd аккумулятора: кристаллические образования имеют малые размеры (около 1 мкм), и площадь их соприкосновения с электролитом максимальна.

Рис 2. Структура анодной пластины нового NiCd аккумулятора

В процессе эксплуатации потребители, как правило, не дожидаются полной разрядки аккумулятора перед очередным зарядом. Впрочем, это вполне естественно, особенно, когда отсутствует запасной аккумулятор.

Однако в результате такой практики через 3-6 месяцев (в зависимости от частоты заряда, глубины разряда, условий эксплуатации, качества аккумулятора и фирмы-изготовителя) реальная емкость аккумулятора заметно уменьшается. Сокращается также и время заряда. Кроме того, возможно небольшое увеличение внутреннего сопротивления [1] аккумулятора.

Словом, начинает проявляться эффект памяти. Состояние такого аккумулятора с укрупненными кристаллическими образованиями показано на рис.3.

Рис 3. Структура анодной пластины NiCd аккумулятора, не подвергавшегося периодической тренировке

Если и далее не принимать особых мер, то при дальнейшей эксплуатации увеличивающиеся кристаллические образования могут привести к разрушению сепаратора (своего рода перегородки, разделяющей анод и катод) и увеличению тока саморазряда [1]. В этом случае аккумулятор становится подобен худому ведру: воду носить можно, но недалеко.

Что же делать? Вспомнить старое доброе правило: легче эффект памяти предотвратить, чем потом устранить.

А для предотвращения необходимо применять тренировку аккумуляторов, под которой понимаются периодические (3-4 раза) циклы заряда и последующего разряда до напряжения 1 вольт на элемент.

Процесс этот проще всего выполнять на настольных зарядных устройствах, имеющих функцию разряда, или на специальных анализаторах типа Cadex C7000, C7200 [2,3].

Последние процесс тренировки автоматизируют и увеличивают емкость аккумулятора до максимально возможного уровня… Выполнение тренировочных циклов непосредственно в телефоне тоже возможно, но не так эффективно, поскольку телефон, как правило, успевает отключиться раньше, чем аккумулятор полностью разрядится. Да и времени для этого требуется значительно больше.

Теперь несколько слов о периодичности данного процесса. Рекомендации таковы: для никелькадмиевых аккумуляторов — один раз в месяц, для никель-металлгидридных — раз в два месяца. Если делать это чаще, то полезный эффект увеличивается незначительно, а износ аккумулятора значительно возрастает.

Всегда ли помогают тренировочные циклы заряда-разряда? Не всегда.

С запущенными аккумуляторами дело обстоит сложнее, и помочь тут может только метод восстановления, основанный на глубоком (до 0,4 вольта на элемент) разряде аккумуляторов по специальному алгоритму.

При таком разряде происходит дробление крупных кристаллических образований, в результате чего емкость аккумулятора восстанавливается. Структура рабочего вещества восстановленного аккумулятора показа-на на рис.4.

Рис 4. Структура анодной пластины восстановленного NiCd аккумулятора

Однако следует отметить, что некоторые из восстановленных аккумуляторов могут иметь высокий саморазряд [1] вследствие повреждения кристаллическими образованиями материала сепаратора. По большей части это присуще старым аккумуляторам.

А теперь подведем итоги

Эффект памяти свойственен только аккумуляторам на основе никеля, причем сильнее всего он проявляется в никель-кадмиевых аккумуляторах. Существуют мнение, что в никель-металлгидридных аккумуляторах этот эффект просто не успевает значительно проявиться из-за меньшего срока их службы.
В то же время ряд фирм, выпускающих NiMH аккумуляторы, заявляет, что их аккумуляторы свободны от этого эффекта.
Например, фирма GP Batteries International Limited в сопроводительной этикетке на некоторые типы своих аккумуляторов указывает следующие параметры: количество циклов разряда-заряда — 1000, отсутствие эффекта памяти и необходимости разряда аккумулятора перед зарядом. Словом, параметры более чем привлекательны.
Часто на эффект памяти списывают повреждения аккумулятора, вызванные неправильной эксплуатацией: использованием неисправного или «неродного» зарядного устройства, длительным пребыванием в зарядном устройстве, переохлаждением или перегревом аккумулятора, да и просто браком по вине изготовителя или поставщика.
Для предупреждения эффекта памяти при отсутствии специальных зарядных устройств можно порекомендовать заряд после как можно более полного разряда аккумулятора в телефоне.

И в заключение несколько слов о литий-ионных (Li-ion) аккумуляторах.

С ними дело обстоит с точностью до наоборот. Они не подвержены эффекту памяти. Более того, Li-ion аккумуляторы предпочитают заряженное состояние незаряженному. Их можно ставить на заряд в любой момент и держать в зарядном устройстве сколько угодно.

Зарядные устройства для Li-ion аккумуляторов после окончания заряда автоматически отключаются, поскольку Li-ion аккумуляторы нельзя перезаряжать. Важно только, чтобы это устройство было предназначено для заряда Li-ion аккумуляторов именно этого производителя. В противном случае аккумулятор может быть либо недозаряжен, либо испорчен.

Другая важная особенность Li-ion аккумуляторов — это необходимость их хранения только в заряженном состоянии.

При написании статьи использовались материалы, любезно предоставленные г-ном Isidor Buchmann, основателем и главой канадской компании Cadex Electronics Inc. [3], а также компанией Landata, г. Москва [4].

Более подробная информация на русском языке об аккумуляторах для мобильной техники связи, компьютеров и других портативных приборов, а также советы по эксплуатации и обслуживанию приведены в [5].

Продолжение следует

Ссылки:

Аккумуляторы для мобильных устройств — устройство и основные параметры
Аккумуляторы для мобильных устройств — методы заряда.
http://www.cadex.com — Cadex Electronics Inc., Vancouver, BC [British Columbia], Canada — разработчик и производитель зарядных устройств, анализаторов и систем обслуживания аккумуляторов.
http://www.landata.ru/kip/catalog.htm (вход через раздел «Обслуживание аккумуляторов») — компания LANDATA — авторизованный и эксклюзивный дистрибьютор канадской фирмы Cadex Electronics Inc. в России.
http://www.mari-el.ru/marmobile/battery/ — Аккумуляторы для мобильных устройств и портативных компьютеров. Анализаторы аккумуляторов.
http://www.gpbatteries.com.hk/cgi-bin/cellular/ — фирма GP Batteries International Limited.

Эффект памяти аккумулятора — что нужно знать?

Вячеслав Гришанков 04.01.2019 0

Что такое эффект памяти аккумулятора смартфона и как он проявляется?

Неправильная эксплуатация аккумулятора на основе никеля в итоге приводит к потере емкости, которая называется «эффект памяти». Современные литий-ионные и литий-полимерные батареи такому негативному эффекту не подвержены. Что же такое эффект памяти и как с ним бороться?

Что такое эффект памяти аккумулятора?

Эффект памяти проявляется в ситуациях, когда не до конца разряженный аккумулятор ставится на зарядку. После подобной многократной практики батарея «запоминает» количество неизрасходованной емкости и в дальнейшем при разряде отдает ток исключительно до того уровня, с которого ее ставили на заряд.

Проще говоря, если АКБ регулярно подзаряжали с уровня емкости 30-40%, то и разряжаться ниже этой отметки она в дальнейшем не будет. Индикатор будет показывать, что батарея разряжена, а телефон будет отключаться, хотя емкость АКБ в запасе будет.

Теперь сухая теория. Такая проблема случается из-за увеличения кристаллов. Эти химические соединения очень маленькие, из-за чего объем электрода имеет максимально активную поверхность.

После длительного времени неправильной эксплуатации аккумулятора химические соединения постепенно увеличиваются, тем самым уменьшая объем сепаратора, разделяющего положительную и отрицательную пластину.

Таким образом, смартфон начинает разряжаться значительно быстрее.

Эта ситуация исправляется полностью или частично при условии, если размеры кристаллов не достигли слишком большого объема. Для этого требуется произвести череду калибровок аккумулятора, чтобы уменьшить химические образования и увеличить объем активной поверхности батареи.

Как убрать эффект памяти аккумулятора?

Емкость или некоторая часть емкости восстанавливается благодаря периодичным «тренировкам» батареи. Для этого полностью разрядите телефон, а затем зарядите его на 100%. Для никель-кадмиевых батарей (NiCd) эту процедуру рекомендовано делать раз в месяц, для никель-металлогидридных — раз в два месяца.

Количество калибровок зависит от степени запущенности эффекта памяти. Возможно, процедуру придется проделать несколько раз, что в итоге восстановит определенное количество изначальной емкости батареи.

3-4 подобные калибровки подряд раньше рекомендовали проводить с любой новой батареей. В аккумуляторы устанавливался специальный ингибититор, который необходимо разрушить, чтобы достигнуть максимального объема емкости. Несколько полных разрядов и зарядов новой батареи эффективно с этим справятся. Для современных телефонов эта информация неактуальна.

Хотя у литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов эффект памяти отсутствует, их также рекомендуется калибровать. В случае с АКБ на основе лития проделывайте тренировку раз в несколько месяцев, чтобы замедлить снижение емкости.

Как правильно пользоваться аккумулятором?

Устаревшие аккумуляторы не стоит заряжать выше 90% емкости и разряжать ниже 10% за исключением калибровок — это продлит срок службы батареи.

В литиевых АКБ устанавливается специальный контроллер, который не позволит энергии поступать в полностью заряженный аккумулятор в случаях, когда смартфон поставили на зарядку и оставили надолго (например, на ночь). Также контроллер не позволяет батарее телефона окончательно разрядиться, выключая устройство до полного истощения емкости.

В случае с литиевыми моделями на протяжении длительного использования рекомендуется придерживаться практически аналогичных правил профилактики: оберегайте аккумуляторы от слишком низких и высоких температур.

Переохлаждение замедляет химические реакции электролитов, что приводит к снижению отдачи тока — гаджет может выключиться. Перегрев же способен вызвать возгорание батареи.

Емкость аккумуляторов в любом случае со временем станет снижаться, а правильная эксплуатация замедлит процесс старения.

Заключение

Большинство современных гаджетов разрабатывается с использованием литий-ионных или литий-полимерных аккумуляторов, в которых нет эффекта памяти. Батарейки на основе никеля встречаются редко и только в старых или ультра-бюджетных смартфонах.

Вне зависимости от типа аккумулятора за ним необходимо тщательно следить: производите профилактические калибровки раз в полгода, оберегайте от высоких и низких температур, а также следите за уровнем заряда и разряда устройства. Это позволит продлить срок службы батарейки и максимально замедлить снижение емкости на длительной дистанции использования.

Что такое эффект памяти аккумулятора

Эффектом памяти называется явление уменьшения первоначальной емкости аккумулятора из-за нарушения потребителем рекомендованного производителем режима эксплуатации.

Свое название данный эффект получил благодаря его практическому проявлению: аккумулятор словно запоминает факт, что в прошлый раз его разрядили не до конца, что его полная емкость не была востребована, и в следующие разы отдает уже меньше энергии, чем когда он был новым, чем теоретически позволила бы его номинальная емкость.

Давайте же уясним для себя, какие именно действия человека способствуют развитию у аккумулятора эффекта памяти и как не допустить этого неприятного явления.
Если вы решаете подзарядить аккумулятор который еще почти полностью заряжен или разряжен не более чем на половину емкости, то именно это и ведет к формированию и разрастанию эффекта памяти.
Правильными действиями будут такие: аккумулятор всегда следует разряжать почти полностью, и только после этого ставить на зарядку, тогда эффект памяти не разовьется, и в ярко выраженной форме себя не проявит.

Эффект памяти аккумулятора

При эксплуатации герметичного Ni-Cd аккумулятора отмечается феномен, который долгие годы вызывал беспокойство пользователей этих источников тока. Феномен получил название — эффект памяти.

Первоначально его наблюдали при специфических режимах циклирования — с малой глубиной разряда (не более 30% от состояния полной заряженности) аккумулятора.

В результате такой эксплуатации на разрядной кривой аккумулятора возникала вторая площадка более низкого напряжения, и емкость, которую можно было снять до момента достижения 1В, понижалась. При увеличении продолжительности циклирования в этом режиме площадка пониженного напряжения увеличивалась (сдвигалась влево).

Впоследствии любое уменьшение разрядного напряжения, наблюдаемое при длительном циклировании на небольшую глубину, стали называть «эффектом памяти», хотя механизмы, приводящие к такому эффекту, могли различаться.

Так как вопрос об «эффекте памяти» возникает у большинства потребителей источников тока разных систем, мы хотим обратить особое внимание на различие этих механизмов, приводящих к снижению напряжения аккумулятора.

В герметичных Ni-Cd аккумуляторах кадмиевый электрод имеет никелевую основу. Кроме того, в его активной массе присутствует некоторое количество оксидов никеля, которые входят в рецептуру или попадают в электрод в ходе технологического процесса его производства.

При циклировании аккумуляторов в кадмиевом электроде может образоваться интерметаллическое соединение Ni5Cd21 разряд которого совершается при потенциале на 150 мВ положительнее, чем разряд чистого кадмиевого электрода.

В результате этого на разрядной кривой Ni-Cd аккумулятора и появляется вторая площадка с более низким напряжением. Формирование этой площадки идет наиболее быстро при небольших токах заряда и ускоряется с повышением температуры.

Именно такая ситуация часто имеет место при использовании источников тока в буферном режиме. Неглубокое циклирование на верхнем уровне заряженности приводит к повышенному тепловыделению аккумулятора и быстрому росту содержания Ni5Cd21.

Уменьшение разрядного напряжения в результате накопления никелата кадмия не является необратимым. Разрушение Ni5Cd21 и восстановление начального состояния активной массы происходит при проведении нескольких разрядов до 1В, которые следует делать не реже 1 раза в месяц.

Если аккумулятор используется в режиме глубокого циклирования, этот эффект вообще не возникает.

Имеет место и другой механизм, который приводит к снижению разрядного напряжения, хоть и меньшему по величине по сравнению с описанным выше. Он связан с регулярными значительными перезарядами аккумуляторов.

На оксидно-никелевом электроде в этом случае образуется γ-фаза NiOOH, разрядный потенциал которого ниже на 50 мВ, чем у β-NiOOH. И разрядное напряжение аккумулятора понижается.

Эффект снижения разрядного напряжения аккумуляторов, связанный с действием их перезаряда, можно назвать ложным эффектом памяти.

Для того чтобы такой эффект не возникал, достаточно просто правильно контролировать заряд и не допускать продолжительных перезарядов, особенно при больших токах.

Следует добавить, что перезаряд к тому же способствует формированию крупных кристаллов в структуре электродов. Их рабочая поверхность уменьшается, и это ведет к уменьшению разрядной емкости. Укрупнение кристаллов в электродных массах происходит и при малых токах, которые имеют место в режиме компенсационного подзаряда. Поэтому долго держать аккумуляторы в таком режиме не рекомендуется.

При периодическом проведении разрядов никель-кадмиевых аккумуляторов до 1В происходит перестройка структуры активных масс.

Возвращение мелкопористой структуры приводит к увеличению рабочей поверхности электродов и повышению разрядной емкости аккумулятора.

Еще больший эффект разукрупнения кристаллов достигается при последующем доразряде до 0,5В малыми токами, а также при циклировании с зарядом знакопеременным током.

Но не стоит забывать что уменьшение емкости аккумуляторов происходит и в результате процессов деградации, которые происходят даже в не использующихся аккумуляторах.

В случаи использования содержимого сайта, необходимо ставить активные ссылки на данный сайт видимые посетителями и поисковыми роботами.

Литература

Эффект памяти аккумулятора

Друзья меня пугают каким-то «эффектом памяти» аккумулятора.Говорят, что из-за него аккумулятор долго не проживет.

Что это такое?
Под «эффектом памяти» понимается обратимая потеря ёмкости, имеющая место в некоторых типах электрических аккумуляторов при нарушении рекомендованного режима зарядки, в частности, при подзарядке не полностью разрядившегося аккумулятора.
Название связано с внешним проявлением эффекта: аккумулятор как будто «помнит», что в предыдущие циклы работы его ёмкость не была использована полностью, и при разряде отдаёт ток до «запомненной границы».

Причиной появления «эффекта» памяти является укрупнение кристаллических образований активного вещества аккумулятора и, как следствие, уменьшение площади активной поверхности его рабочего вещества.Это происходит, когда не полностью разряженный аккумулятор периодически подзаряжается до неполной зарядки.

Через какое-то время такого использования зарядить аккумулятор до определенного уровня становится очень сложно.Это значит, что со временем аккумулятор будет способен работать все меньшее количество времени между зарядками.

В большинстве случаев причинами возникновения проблемы «эффекта памяти» являются перегрузка батареи и плохо разработанные зарядные устройства.

Оказывается не все типы аккумуляторов подвержены «эффекту памяти».Поэтому, рекомендуется вынуть аккумулятор из устройства и почитать, что на нем написано.

1. Типы аккумуляторов, подверженные «эффекту памяти»:
NiCd — никель-кадмиевый,NiMH — никель-металл-гидридный.
2. Типы аккумуляторов, не подверженные «эффекту памяти»:
Li-ion — литий-ионный,Li-pol — литий-полимерный.
Итак, «эффект памяти» свойственен только аккумуляторам на основе никеля, причем сильнее всего он проявляется в никель-кадмиевых аккумуляторах.

Если у вас аккумулятор первой группы, то избежать «эффекта памяти» можно, если соблюдать режим использования аккумулятора: доводить аккумулятор до почти полной разрядки и только после этого его заряжать вновь.Желательно также не превышать рекомендованные заводом-изготовителем режимы заряда и разряда.

Для предупреждения «эффекта памяти» при отсутствии специальных зарядных устройств можно порекомендовать заряд после как можно более полного разряда аккумулятора в устройстве.

Действие «эффекта памяти», в определённой мере, обратимо:«тренировка» аккумулятора, то есть несколько циклов заряда до максимально возможной ёмкости и последующего полного разряда может приводить к восстановлению максимальной ёмкости до исходного или близкого к нему уровня.

Очень хорошие результаты показывает метод заряда аккумуляторов переменным асимметричным током.Некоторые современные зарядные устройства имеют функцию «доразряда» аккумуляторов перед зарядкой.

При её активизации аккумулятор перед зарядкой подключается к нагрузке и рассеивает на ней остаток заряда.Блок зарядки включается только после того, как будет зафиксировано резкое падение тока через нагрузку, свидетельствующее о полном разряде.

Если у вас аккумулятор второй группы, т.е. литиевый, а они в настоящее время установлены в большинстве устройств, то про «эффект памяти» можно просто забыть.

Литиевые аккумуляторы сконструированы так, что внутри него установлен контроллер, который контролирует ток заряда, следит за состоянием батареи, перенапряжения, переразрядки, коротких замыканий, переполюсовки входного напряжения и т.д.

К сожалению это, не спасает от «дурака».
Поэтому существуют следующие правила:
— нужно стараться не доводить аккумулятор до минимального заряда и, тем более, до состояния, когда устройство само выключится, а если так случилось, то нужно зарядить аккумулятор как можно скорее.
— не нужно бояться частых подзарядок, в том числе и частичных, когда полный заряд не достигается — аккумулятору это не вредит.
— перезаряд вредит литиевым аккумуляторам не меньше, а даже больше, чем глубокий разряд, хотя контроллер, конечно, ограничивает максимальный уровень заряда.

— «тренировка» нового литиевого аккумулятора практически не имеет смысла.Для калибровки контроллера и собственного успокоения достаточно один-два раза полностью зарядить-разрядить новый аккумулятор.

— старайтесь избегать пользования устройства на сильном морозе.Конечно, если достать устройство из тёплого внутреннего кармана куртки и сделать пару заметок или звонков, а потом положить его обратно, проблем не будет.

— практика показывает, что литиевые аккумуляторы снижают свою ёмкость при уменьшении атмосферного давления (в высокогорье, в самолете).Вреда батареям это не приносит, но знать об этом следует.

— бывает, что после приобретения аккумулятора повышенной ёмкости (скажем, 2200 mAh вместо штатных 1100 mAh) устройство через пару дней пользования новым аккумулятором начинает странно себя вести: виснет, отключается, зарядка аккумулятора, вроде, происходит, но как-то странно, и т.п.Не исключено, что ваше зарядное устройство, которое с успехом работает на «родном» аккумуляторе, просто не в состоянии обеспечить достаточный ток зарядки аккумулятора большой ёмкости.

Выход — приобретение зарядного устройства с большим отдаваемым током, например, 2 ампера вместо прежнего 1 ампера.
— литиевые аккумуляторы повреждаются при заряде в «чужих» зарядных устройствах, а также при хранении в глубоко разряженном состоянии.

Однако и литиевые аккумуляторы имеют свои недостатки: возможное вздутие, зависимость от температуры среды во время использования, а также т.н. «эффект старения».«Эффект старения» выражается в том, что срок использования аккумулятора примерно 3 года, независимо от того используется он или нет.

Поэтому нет смысла экономить аккумулятор или покупать запасной.
В заключении о правильной зарядке аккумуляторов:

Для аккумуляторов на основе никеля (Ni-Cd, Ni-MH) однозначно действует правило — вначале полностью разрядить аккумулятор, потом полностью зарядить и повторить эту процедуру еще 2 раза.Подобную процедуру, полный заряд-разряд аккумуляторов, достаточно проводить один раз в 30-60 дней.

Цикл заряда литиевого аккумулятора состоит из двух этапов— вначале аккумулятор заряжается большим током почти до полного заряда, а потом производится финальная зарядка малым током.На первом этапе индикатор уровня заряда аккумулятора телефона показывает, что идет процесс зарядки аккумулятора.

Ход второго этапа индикатором уровня заряда аккумулятора, в подавляющем большинстве телефонов не отображается, так как считается, что он не столь важен.Достигнув полного заряда аккумулятора, встроенный в мобильник контроллер выключит поступление тока, несмотря на подключенное зарядное устройство.

Длительность каждого из этапов зависит от емкости конкретного аккумулятора, величины тока зарядного устройства.Средняя длительность каждого из этапов составляет 2-3 часа, а полный цикл зарядки — 4-6 часов.

Если мобильник не реагирует на подключенное зарядное устройство, а такое бывает при глубоко разряженном аккумуляторе, оставьте мобильное устройство с подключенным в электросеть зарядным устройством на несколько часов.Скорее всего, через 2-3 часа на экране появится символы зарядки и девайс можно будет включить.

Последние исследования швейцарского Института Пола Шеррера и Toyota Research в Японии показали, что широко используемый тип литий-ионных аккумуляторов всё-таки подвержен негативному «эффекту памяти».

С тех пор как литий-ионные аккумуляторы в девяностых годах начали вытеснять никель-кадмиевые, о существовании «эффекта памяти» стали забывать.

Долгое время считалось, что в аккумуляторах нового типа он полностью отсутствует.Однако проведённая недавно работа убедительно показала его наличие как минимум в самом распространённом виде АКБ — с катодом из литий-феррофосфата.

В настоящее время просматриваются два пути решения проблемы: внесение изменений в алгоритмы работы системы управления батареями и разработка катодов с увеличенной площадью поверхности.

✷

MHL, что это такое и как подключить

✷

Как ускорить процесс зарядки смартфона

Эффект памяти аккумулятора

Это явление усиливается при систематической подзарядке аккумуляторов из частично заряженного состояния, особенно на 50% или более.

У литий-ионных аккумуляторов эффект памяти есть, но не выражен, что выгодно отличает их от никель-кадмиевых и никель-металлгидридных элементов.

Физическое объяснение явления

В результате суммарная площадь активной рабочей поверхности аккума сокращается. Снижается и его способность запасать и отдавать энергию.

Предельно доступный ток элемента уменьшается, внутреннее сопротивление растет, а емкость – падает.

Если крупные кристаллы сильно засорят пространство между электродами, интенсивный саморазряд сделает аккумулятор неработоспособным.

С другой стороны, острые кристаллы могут повредить сепараторную перегородку, и аккумулятор станет непригодным для использования.

Избежать таких последствий помогает четкое соблюдение правил эксплуатации аккумуляторов, в т. ч. придерживаться рекомендованных производителем токов заряда и разряда.

Профилактика эффекта памяти

Какие аккумуляторы имеют эффект памяти

Это явление характерно для всех элементов питания, но в разной степени:

у никель-кадмиевых – эффект памяти наиболее выражен;
у никель-металлгидридных – проявляется в меньшей степени;
у серебряно-цинковых – есть, но некритичен;
у литий-ионных – ничтожно мал, поэтому Li-ion элементы питания часто называют аккумуляторами без эффекта памяти.

Читайте в нашей предыдущей статье о том, как восстановить пальчиковые аккумуляторы.

Литий-ионные аккумуляторы оказались подвержены «эффекту памяти» | Компьютерра

«Эффект памяти» в литий-ионном аккумуляторе при 50% уровне заряда (изображение: Nature)

Исследование крайне актуально в связи с увеличением доли рынка гибридных автомобилей и электромобилей, в которых литиевые батареи эксплуатируются в довольно жёстких условиях. Особенно это касается гибридных силовых установок, использующих каждый импульс торможения для быстрой подзарядки аккумуляторов током большой силы.

Реклама на Компьютерре

Соавтор исследования профессор Пётр Новак (фото: Scanderbeg Sauer)

Если она не будет полностью заряжена, то на катоде останется некоторое число частиц, близких к пограничному состоянию. Они практически достигли барьера высвобождения ионов лития, но не успели его преодолеть.

В настоящее время просматриваются два пути решения проблемы: внесение изменений в алгоритмы работы системы управления батареями и разработка катодов с увеличенной площадью поверхности.

Эффект памяти — Memory effect

Эффект памяти , также известный как эффект батареи , ленивым эффект батареи , или память батареи , является эффект , наблюдаемый в никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторов , что приводит к их держать меньше заряда. Он описывает ситуацию , в которой никель-кадмиевые батареи постепенно теряют свою максимальную мощность энергии , если они многократно заряжаются после того , как только частично разряжен. Батарея появляется «помнить» меньшую емкость.

Правда эффект памяти

Термин «память» происходил из авиационно — космического применения никель-кадмиевых , в которых клетки были повторно сбрасываемых до 25% имеющейся емкости (плюс или минус 1%) путем требовательный контроль компьютера, а затем заряжается до 100% емкости без перезаряда. Этот долгосрочный, повторяющийся цикл régime, без предоставления для перезаряда, привел к потере мощности за точкой разряда 25%. Правда память не может существовать , если имеет место какой — либо один из следующих условий:

батареи достичь полного перезаряда.
разряд не точно такой же, каждый цикл, в пределах плюс или минус 3%
разряд до менее чем 1,0 вольт на клетку

Правда памяти эффект специфичен для спеченного-пластинчатых никель-кадмиевых элементов, и чрезвычайно трудно воспроизвести, особенно в более низких ампер-час клеток.

В одном конкретной тестовой программе , предназначенной для индукции эффекта, ни один не было найдено после более чем 700 точно контролируемых циклов зарядки / разрядки. В программе, спирально наматывают использовали один ампер-час клетки.

В последующей программы, 20-ампер-час клетки авиакосмической типа были использованы на подобном тестовом режиме. Эффекты памяти обнаружились после нескольких сотен циклов.

Другие проблемы, воспринимаемые как эффект памяти

Явления, которые не являются истинными эффекты памяти также может возникать в других, чем спеченные пластины никель-кадмиевых элементов типов батарей.

Временные эффекты

снижение напряжения в связи с долгосрочной чрезмерной зарядки

Общий процесс часто приписываются эффект памяти является депрессией напряжения. В этом случае максимальное напряжение батареи падает быстрее , чем обычно , поскольку он используется, даже при том , что полная энергия остается почти такой же.

В современном электронном оборудовании , которое контролирует напряжение для индикации заряда батареи, батареи , кажется, осушение очень быстро. Для пользователя, он появляется батарея не держит его полный заряд, который , кажется , похож на эффект памяти.

Это общая проблема с высокой нагрузкой устройств , таких как цифровые камеры и сотовые телефоны.

Напряжение депрессии вызвано повторяется чрезмерной зарядки батареи, что приводит к образованию мелких кристаллов электролита на пластинах. Они могут засорить пластины, повышая устойчивость и снижая напряжение некоторых отдельных ячеек в батарее.

Это приводит к тому , батареи в целом , кажется, быстро выполнять , как эти отдельные клетки разряда быстро и напряжение аккумуляторной батареи в целом внезапно падает.

Этот эффект очень часто, так как потребительские зарядные устройства струйки , как правило , завышенные.

Ремонт

Эффект может быть преодолен путем воздействия на каждую клетку батареи к одному или более глубоким циклам заряда / разряда. Это должно быть сделано для отдельных клеток, а не мульти-элементной батареи; в батарее, некоторые клетки могут выполнять перед другими, они затем подвергают обратный ток зарядки от остальных клеток, что приводит к необратимому повреждению.

Высокие температуры

Высокие температуры могут также уменьшить заряженное напряжение и заряд принимается клетками.

Другие причины

Операция ниже 32 ° F (0 ° C)
Высокие скорости разряда (выше 5 ° С) в батарее специально не предназначенные для такого использования
Недостаточное время зарядки
Дефектный зарядное устройство

Постоянная потеря мощности

глубокий разряд

Некоторые аккумуляторы могут быть повреждены при многократном глубоком разряде. Батареи состоят из нескольких аналогичных, но не идентичных, клеток. Каждая ячейка имеет свой собственный потенциал заряда.

По мере того как батареи в целом будучи глубоко разряжен, клетка с наименьшей мощностью может достигать нулевой заряд и будет «обратный заряд», как и другие клетки продолжают, чтобы заставить ток через него.

В результате потери мощности часто приписывается эффекту памяти.

пользователи батареи могут попытаться избежать эффекта памяти надлежащего путем полного выполнения ими своих аккумуляторных батарей. Эта практика может причинить больше вреда, как одна из ячеек будет глубоко разряжен. Ущерб сосредоточено на самой слабой клетки, так что каждый дополнительный полный разряд будет вызывать все больше и больше повреждения этой клетки.

Возраст и использование нормального истекшего срока эксплуатации

Все аккумуляторные батареи имеют ограниченный срок эксплуатации и постепенно теряют емкость , поскольку они стареют из — за вторичные химические реакции в аккумуляторе ли она или нет. Некоторые клетки могут не раньше , чем другие, но эффект заключается в снижении напряжения батареи.

Литиевые батареи имеют один из самой длинной холостой жизни любого строительства. К сожалению, количество рабочих циклов остается достаточно низкой приблизительно 400-1200 полных циклов зарядки / разрядки.

Срок службы литиевых батарей уменьшается при более высокой температуре , и заявляет стоимость (SoC), используется ли или нет; максимальный срок службы литиевых элементов , когда он не используется (хранение) достигается за счет холодильного (без замораживания) загружают в 30% -50% SoC.

Для предотвращения переразряд батареи должна быть доведена до комнатной температуры и заряжаться до 50% SoC один раз в шесть месяцев или один раз в год

источники

Перезаряжаемые Батарейки Приложение Справочник от Gates Energy Products, опубликованного с 1992 года 10 апреля.

внешняя ссылка

Статьи

В мире аккумуляторных электроинструментов литий-ионная технология сравнима с квантовым скачком скачком в физике.

В мире аккумуляторных электроинструментов литий-ионная технология сравнима с квантовым скачком скачком в физике. Если раньше аккумуляторные инструменты имели недостатки, заключавшиеся в относительно низком уровне заряда и значительном падении мощности после нескольких циклов зарядки, то с появлением литий-ионной технологии эти отрицательные свойства ушли в прошлое.

За счёт более высокой плотности энергии вес литий-ионных аккумуляторов Bosch на 60 % меньше, стандартных аккумуляторов (NiCd/NiMH), при сохранении аналогичной мощности.

За счёт более высокой плотности энергии вес литий — ионных аккумуляторов Bosch на 60 % меньше , чем у стандартных аккумуляторов (NiCd/NiMH), при сохранении аналогичной мощности.

Одним их главных преимуществ литий — ионных аккумуляторов является высокая плотность энергии . Плотность энергии описывает количество энергии по отношению к массе аккумулятора . По сравнению с никель — металлогидридными ( NiMH ) и никель — кадмиевыми ( NiCd ) аккумуляторами плотность энергии литий — ионных аккумуляторов может быть в два раза выше.

Это означает, что при установке Li — Ion аккумулятора с одним и тем же электроинструментом можно работать вдвое дольше, чем с Ni — Mh аккумулятором. Располагая большим запасом мощности , литий — ионный аккумулятор имеет второе неоспоримое преимущество: он не обладает эффектом памяти и имеет крайне низкий саморазряд.

На практике это означает, что после каждой зарядки в вашем распоряжении будет полная емкость аккумулятора.

В отличие от этого никель — кадмиевые аккумуляторы имеют эффект памяти. Это означает потерю мощности, которая возникает при частой подзарядке аккумулятора не в полном объёме .

Аккумулятор как бы « запоминает » расход энергии и со временем вместо необходимого ( первоначального ) состояния заряжается до того уровня , который был достигнут при разрядке.

Это означает снижение полезной ёмкости аккумулятора .

Нерегулярная зарядка никель-кадмиевых аккумуляторов может привести к потере 30% их ёмкости. У литий-ионных аккумуляторов этот эффект отсутствует. Литий-ионный аккумулятор Bosch можно заряжать в любое время вне зависимости от степени его заряженности без угрозы повреждения аккумуляторных элементов.

У никель — металлогидридных аккумуляторов эффект памяти не столь выражен, как у никель — кадмиевых аккумуляторов, но они чувствительно реагируют на перегрузку или глубокую разрядку. При этом происходит то же самое, что и в случае эффекта памяти: значительное снижение ёмкости аккумулятора.

Нерегулярная зарядка никель — кадмиевых аккумуляторов может привести к потере 30% их ёмкости. У литий — ионных аккумуляторов этот эффект отсутствует. Литий — ионный аккумулятор Bosch можно заряжать в любое время вне зависимости от степени его заряженности без угрозы повреждения аккумуляторных элементов.

В литий — ионной технике, которую Bosch использует для своих электроинструментов, акцент делается на две дополнительные технологии, которые, с одной стороны, защищают аккумулятор, с другой — обеспечивают исключительно быстрый и бережный процесс зарядки.

При этом система ECP (Electronic Cell Protection) гарантирует защиту аккумуляторных элементов от перегрузки и перегрева.

Специальный способ зарядки литий — ионных аккумуляторов Hyper Charge защищает их элементы от перегрузки. Такой способ зарядки позволяет подзаряжать аккумулятор на 75% за половину цикла зарядки.

Обе вышеназванные технологии обеспечивают увеличение срока службы литий — ионных аккумуляторов Bosch на 400%, а также гарантируют их неизменно высокую ёмкость и тем самым оптимальную продолжительность работы аккумуляторного электроинструмента.

Подготовлено с использованием материалов компании Bosch .

С уважением, «Master House»

все статьи

Эффект памяти аккумуляторов

Бывает так, что аккумулятор после нескольких десятков зарядных циклов уже не отдает номинальное значение своей емкости. Такой феномен получил название «эффект памяти». Проблема – в нарушении режима зарядки, который рекомендует производитель.

Элемент приспосабливается к определенному циклу в работе. И чем больше увеличивается число зарядно-разрядных циклов, тем более отчетливо проявляется этот самый эффект. Аккумулятор как будто запоминает, что в предыдущие циклы работы его ёмкость не использовали сполна, а потому при разряде отдаёт ток до той границы, которую он запомнил.

Чтобы понять, что происходит, представим, что много раз аккумулятор циклически разряжался до определенной глубины. И в очередном цикле, когда пытаешься провести нормальный разряд, он уже не может отдать большей емкости, чем при циклировании в предыдущем режиме.

Как правило, такое происходит при следующих обстоятельствах. Аккумулятор еще полностью не разрядился, а его уже заряжают в зарядном устройстве. В итоге и появляется паразитный «эффект памяти». Он же может проявиться и тогда, когда кто-то забывает, что оставил аккумулятор в зарядном устройстве.

Если посмотреть внутрь проблемы, то необходимо сказать следующее. На пластине аккумулятора растут нежелательные кристаллы. Именно они уменьшают поверхность электрода. В результате полезная емкость снижается. На последующих стадиях острые грани кристаллов пробиваются в сепаратор, то есть то, что разделяет положительную пластину с отрицательной. В результате аккумулятор начинает интенсивно разряжаться.

Суть этого необычного явления сводится к следующему. При мелких кристаллических образованьях внутреннего рабочего вещества аккумулятора площадь поверхности кристаллических образований максимальна. Вот почему аккумулятор делает максимальные запасы энергии. Когда кристаллические образования в процессе эксплуатации становятся крупнее, то площадь их поверхности становится меньше. В результате становится меньше и реальная емкость.

Напрашивается вывод о том, что укрупненные образования необходимо привести к первоначальному состоянию, то есть измельчить их. Кстати, это вполне реально, но при одном условии: процесс укрупнения не должен зайти слишком далеко.

С этой целью рекомендуется периодически проводить тренировку аккумуляторов на основе никеля. NiCD аккумулятор тренируют примерно раз в месяц. NiMH аккумулятор примерно раз в два месяца. Под тренировкой в конкретном случае подразумевается полный разряд аккумулятора до напряжения 1 вольт на элемент.

Скажем, если у вас аккумулятор с номинальным напряжением 6V (то есть 5 элементов в аккумуляторе), то его необходимо разряжать до 5V. А за этим следует полный заряд. Чтобы восстановить емкости аккумулятора, необходимо до 3-5 таких циклов разряда/заряда.

Разряд аккумулятора непосредственно в телефоне обычно до такого напряжения не происходит. Мобильник отключается при более высоком напряжении.

Большого эффекта можно достичь в некоторых зарядных устройствах с функцией разряда. При этом необходимо подчеркнуть, что некоторые из аккумуляторов, прошедших процедуру восстановления, могут иметь высокий саморазряд. Это возможно вследствие повреждения кристаллическими образованьями материала сепаратора. Как правило, это присуще старым аккумуляторам.

Если у аккумулятора появился «эффект памяти», то от него все-таки можно избавиться. Если не полностью, то частично. Достаточно только провести несколько полных циклов глубокого разряда. Вплоть до одного вольта на элементе. То есть аккумулятор необходимо заряжать и разряжать. Такое порой приходится проделывать несколько десятков раз. Но в итоге «вылечить» аккумулятор удается.

Необходимо подчеркнуть, что «эффект памяти» присущ только аккумуляторам на основе никеля. А в никель-кадмиевых аккумуляторах эффект проявляется сильнее всего.

Необходимо также отметить, что «эффекту памяти» не подвержены литий-ионные аккумуляторы. Их можно заряжать, когда угодно. И в зарядном устройстве они могут находиться сколько угодно. Все потому, что они предпочитают незаряженному состоянию заряженное состояние.

Из вышесказанного следует, что такие аккумуляторы «любят» находиться в заряженном состоянии. Для потребителя это хорошо тем, что он может в любое время поставить их заряжаться. Более того, их можно держать в заряднике, сколько угодно времени. Аккумулятор от этого нисколько не пострадает.

Есть одно важное условие, и оно в том, чтобы зарядник предназначался именно для заряда Li-ION аккумуляторов. Такой зарядник, как только окончится заряд, сразу же отключает ток заряда. Еще одна особенность Li-ION аккумуляторов заключается в том, что они так же, как и герметично свинцово-кислотные (SLA), нуждаются в том, чтобы их хранили только в заряженном состоянии.

Эффект памяти в батареях: что это такое и как его предотвратить

Эффект памяти , эффект ленивой батареи или память батареи могут возникать, если батарея многократно заряжается до того, как вся ее запасенная энергия будет исчерпана. Это, в свою очередь, заставит аккумулятор «запомнить» сокращение срока службы. При следующем использовании вы можете заметить, что время работы значительно сократится. Обычно на саму производительность это не влияет.

Настоящий эффект памяти в сравнении с аналогичными проблемами

Эффект памяти наблюдается в (перезаряжаемых) никель-кадмиевых и никель-металлических гибридных батареях.Однако настоящий эффект памяти возникает лишь изредка. Чаще батарея может показывать эффекты, которые просто похожи на «настоящий» эффект памяти. Главное отличие? Часто это временное явление, и его можно исправить при правильном уходе за батареей, то есть батарея по-прежнему пригодна для использования.

Чтобы восстановить временную потерю емкости, вам может потребоваться полностью разрядить аккумулятор, оставив его в фонаре. Как только это произойдет, обязательно зарядите аккумулятор. Не перезаряжайте аккумулятор, так как это может привести к повреждению аккумулятора.Умные зарядные устройства могут помочь обеспечить необходимое количество энергии для достижения оптимальной емкости.

Эффект памяти на батареях Panasonic eneloop

Однако вам не нужно беспокоиться об эффекте памяти в батареях Panasonic eneloop. Поскольку напряжение eneloop выше, чем у обычных никель-металлгидридных аккумуляторов, всегда остается достаточное напряжение. Таким образом, в батареях eneloop практически отсутствует эффект памяти. Таким образом, вы можете заряжать свои аккумуляторы в любой момент, когда сочтете нужным.

В случае сомнений или если вы хотите быть на 100% уверенным, что аккумулятор полностью заряжен, вы всегда можете использовать функцию «обновления» на зарядном устройстве eneloop. Это полностью разрядит аккумулятор и наполнит его новым зарядом.

Эффект памяти в литий-ионном аккумуляторе

Ниши Ю. Литий-ионные аккумуляторные батареи; последние 10 лет и будущее. J. Источники энергии 100 , 101–106 (2001).

CAS Статья Google Scholar

Пистойя, г. Батареи для портативных устройств (Elsevier, 2005).

Google Scholar

Винсент, К. А. и Скросати, Б. Современные батареи (Elsevier, 1997).

Google Scholar

Барнард Р., Крикмор Г. Т., Ли, Дж. А. и Тай, Ф. Л. Причина остаточной емкости электродов из оксигидроксида никеля. J. Appl. Электрохим. 10 , 61–70 (1980).

CAS Статья Google Scholar

Davolio, G. & Soragni, E. «Эффект памяти» на электродах из оксида никеля: электрохимические и механические аспекты. J. Appl. Электрохим. 28 , 1313–1319 (1998).

CAS Статья Google Scholar

Хаггинс Р. А. Механизм эффекта памяти в «никелевых» электродах. Твердотельный ион. 177 , 2643–2646 (2006).

CAS Статья Google Scholar

Сато Ю., Такеучи С. и Кобаякава К. Причина эффекта памяти, наблюдаемого в щелочных вторичных батареях с никелевым электродом. J. Источники энергии 93 , 20–24 (2001).

CAS Статья Google Scholar

Барбариси, О., Васка, Ф.& Глиельмо, Л. Оценка состояния заряда фильтра Калмана для автомобильных аккумуляторов. Control Eng. Практика 14 , 267–275 (2006).

Артикул Google Scholar

Hu, Y. & Yurkovich, S. Оценка состояния заряда аккумуляторных элементов с использованием методов системы с линейным изменением параметров. J. Источники энергии 198 , 338–350 (2012).

CAS Статья Google Scholar

Санки, А.К., Мюррей, Дж. Дж. И Маккиннон, У. Р. Эффекты памяти из-за фазового преобразования и гистерезиса в ячейках Li / Li x MnO2. Электрохим. Acta 36 , 1469–1474 (1991).

CAS Статья Google Scholar

Падхи, А. К., Наджундасвами, К. С. и Гуденаф, Дж. Б. Фосфооливины в качестве материалов положительных электродов для перезаряжаемых литиевых батарей. J. Electrochem. Soc. 144 , 1188–1194 (1997).

CAS Статья Google Scholar

Ямада А., Чанг С. и Хинокума К. Оптимизированный LiFePO4 для катодов литиевых батарей. J. Electrochem. Soc. 148 , A224 – A229 (2001).

CAS Статья Google Scholar

Ohzuku, T., Ueda, A. & Yamamoto, N. Вставной материал Li [Li1 / 3Ti5 / 3] O4 с нулевой деформацией для перезаряжаемых литиевых элементов. J. Electrochem. Soc. 142 , 1431–1435 (1995).

CAS Статья Google Scholar

Scharner, S., Weppner, W. и Schmid-Beurmann, P. Доказательства двухфазного образования при введении лития в шпинель Li1.33Ti1.67O4. J. Electrochem. Soc. 146 , 857–861 (1999).

CAS Статья Google Scholar

Цзян, Дж.& Дан, Дж. Р. ARC исследования термической стабильности трех различных материалов катода: LiCoO2; Li [Ni0,1Co0,8Mn0,1] O2; и LiFePO4 в электролитах LiPF6 и LiBoB EC / DEC. Электрохим. Commun. 6 , 39–43 (2004).

CAS Статья Google Scholar

Цзян, Дж., Чен, Дж. И Дан, Дж. Р. Сравнение реакций между Li7 / 3Ti5 / 3O4 или LiC6 и неводными растворителями или электролитами с использованием калориметрии с ускоренной скоростью. J. Electrochem. Soc. 151 , A2082 – A2087 (2004).

CAS Статья Google Scholar

Reale, P. et al. Безопасный, недорогой и устойчивый литий-ионный полимерный аккумулятор. J. Electrochem. Soc. 151 , A2137 – A2142 (2004).

Артикул Google Scholar

Шим, Дж. И Стрибель, К. А. Влияние плотности электродов на характеристики цикла и необратимую потерю емкости анода из природного графита в литий-ионных батареях. J. Источники энергии 119–121 , 934–937 (2003).

Артикул Google Scholar

Park, G. et al. Исследование электрохимических свойств и осаждения лития графита при низких температурах. J. Источники энергии 199 , 293–299 (2012).

CAS Статья Google Scholar

Bergveld, H.J. et al. Энциклопедия электрохимических источников энергии: адаптивное определение состояния заряда (Elsevier, 2009).

Google Scholar

Ng, K. S. et al. Усовершенствованный метод подсчета кулонов для оценки состояния заряда и состояния литий-ионных аккумуляторов. Заявл. Энергия 86 , 1506–1511 (2009).

CAS Статья Google Scholar

He, H. et al. Онлайн-модельная оценка состояния заряда и напряжения холостого хода литий-ионных аккумуляторов в электромобилях. Энергия 39 , 310–318 (2012).

Артикул Google Scholar

Язами Р. и Рейниер Ю. Термодинамика и аномалии кристаллической структуры в графите, интеркалированном литием. J. Источники энергии 153 , 312–318 (2006).

CAS Статья Google Scholar

Веппнер В. и Хаггинс Р. А. Определение кинетических параметров электродов со смешанной проводимостью и их применение в системе Li3Sb. J. Electrochem. Soc. 124 , 1569–1578 (1977).

CAS Статья Google Scholar

Striebel, K. et al. Разработка недорогих литий-ионных аккумуляторов высокой мощности на основе LiFePO4. J. Источники энергии 146 , 33–38 (2005).

CAS Статья Google Scholar

Guo, X. et al. Получение катода LiFePO4 / C методом модифицированного углеродного покрытия. J. Electrochem. Soc. 156 , A787 – A790 (2009 г.).

CAS Статья Google Scholar

Иоахин, Х., Каун, Т. Д., Загиб, К. и Пракаш, Дж. Электрохимические и термические исследования катода LiFePO4 в литий-ионных элементах. ECS Trans. 6 , 11–16 (2008).

CAS Статья Google Scholar

Као, Ю.и другие. Зависимые от перенапряжения пути фазового превращения в электродах литий-железо-фосфатных батарей. Chem. Матер. 22 , 5845–5855 (2010).

CAS Статья Google Scholar

Dreyer, W. et al. Термодинамическое происхождение гистерезиса вставных батарей. Nature Mater. 9 , 448–453 (2010).

CAS Статья Google Scholar

Андерссон, А.С. и Томас, Дж. О. Источник потери мощности первого цикла в LiFePO4. J. Источники энергии 97–98 , 498–502 (2005).

Google Scholar

Laffont, L. et al. Исследование двухфазной системы LiFePO4 / FePO4 методом спектроскопии потерь энергии электронов высокого разрешения. Chem. Матер. 18 , 5520–5529 (2006).

CAS Статья Google Scholar

Рамана, К.В., Маугер, А., Гендрон, Ф., Жюльен, К. М. и Загиб, К. Исследование процесса внедрения / экстракции Li в LiFePO4 / FePO4. J. Источники энергии 187 , 555–564 (2009).

CAS Статья Google Scholar

Delmas, C., Maccario, M., Croguennec, L., Le Cras, F. & Weill, F. Деинтеркаляция лития в наночастицах LiFePO4 с помощью модели домино-каскада. Nature Mater. 7 , 665–671 (2008).

CAS Статья Google Scholar

Драйер В., Гулке К. и Роберт Х. Поведение многочастичного электрода в литий-ионной батарее. Physica D 240 , 1008–1019 (2011).

CAS Статья Google Scholar

Малик Р., Чжоу Ф. и Седер Г. Кинетика неравновесного включения лития в LiFePO4. Nature Mater. 10 , 587–590 (2011).

CAS Статья Google Scholar

З. Гонг и Янг Ю. Последние достижения в исследованиях катодных материалов полианионного типа для литий-ионных аккумуляторов. Energy Environ. Sci. 4 , 3223–3242 (2011).

CAS Статья Google Scholar

Новак П., Шайфеле В., Джохо, Ф. и Хаас, О. Электрохимическое введение магния в гидратированные ванадиевые бронзы. J. Electrochem. Soc. 142 , 2544–2550 (1995).

Артикул Google Scholar

Kondo, H. et al. Влияние замещения Mg в материалах положительного электрода Li (Ni, Co, Al) O2 на кристаллическую структуру и характеристики батареи. J. Источники энергии 174 , 1131–1137 (2007).

CAS Статья Google Scholar

Эффект памяти теперь также присутствует в литий-ионных батареях — ScienceDaily

Из-за высокой плотности энергии литий-ионные батареи используются во многих коммерческих электронных устройствах.Также считается, что они не обладают эффектом памяти. Именно так специалисты называют отклонение напряжения батареи, которое может ограничить использование накопленной энергии, а также возможность надежно определить состояние заряда батареи. Однако ученые из Института Пола Шеррера PSI и Toyota Central R&D Labs, Inc. в Японии обнаружили эффект памяти в литий-ионной батарее. Этот вывод особенно важен для использования литий-ионных аккумуляторов на рынке электромобилей.

Работа опубликована сегодня в научном журнале Nature Materials .

Многие из наших повседневных устройств, которые питаются от батареи, хотя и не всегда такие «умные», как их описывают в рекламе, часто оснащены своего рода памятью. Например, бритва с батарейным питанием или электрическая зубная щетка, которая заряжается до того, как батарея разрядится, позже могут отомстить расчетливому пользователю. Батарея, кажется, помнит, что вы использовали только часть ее емкости — и в конечном итоге больше не обеспечивает ее полную энергию.Эксперты называют это «эффектом памяти», который возникает из-за того, что рабочее напряжение аккумулятора со временем падает из-за неполных циклов зарядки-разрядки. Это означает, что, несмотря на то, что батарея все еще разряжена, подаваемое ею напряжение иногда оказывается слишком низким для работы рассматриваемого устройства. Таким образом, эффект памяти имеет два отрицательных последствия: во-первых, снижается полезная емкость аккумулятора, а во-вторых, изменяется корреляция между напряжением и состоянием заряда, поэтому последнее не может быть надежно определено на основе напряжения.

Давно известно, что эффект памяти присутствует в никель-кадмиевых и никель-металлогидридных батареях. С тех пор, как литий-ионные аккумуляторы начали успешно продаваться в 1990-х годах, существование эффекта памяти в этом типе аккумуляторов было исключено. Неправильно, как показывает это новое исследование.

Последствия эффекта памяти для электромобилей и гибридных транспортных средств

Эффект памяти и связанное с ним аномальное отклонение рабочего напряжения теперь подтверждены для одного из наиболее распространенных материалов, используемых в качестве положительного электрода в литий-ионных батареях, — литий-железного фосфата (LiFePO ₄).В случае фосфата лития и железа напряжение практически не изменяется в большом диапазоне состояния заряда. Это означает, что даже небольшая аномалия рабочего напряжения может быть неверно истолкована как серьезное изменение состояния заряда. Или, другими словами: когда состояние заряда определяется по напряжению, большая ошибка может быть вызвана небольшим отклонением напряжения.

Наличие эффекта памяти особенно актуально в контексте ожидаемых шагов по использованию литий-ионных батарей в секторе электромобилей.В частности, в гибридных автомобилях эффект может возникать во время многих циклов зарядки / разрядки, которые происходят во время их нормальной работы. В таких транспортных средствах аккумулятор частично перезаряжается во время каждой операции торможения двигателем, работающим в режиме генератора. Он, в свою очередь, разряжается, и обычно только частично, чтобы помочь двигателю во время фаз разгона. Как показывает это новое исследование, многочисленные последовательные циклы частичной зарядки и разрядки приводят к отдельным небольшим эффектам памяти в сумме с большим эффектом памяти.Это приводит к ошибке в оценке текущего состояния заряда аккумулятора в тех случаях, когда состояние заряда рассчитывается программным обеспечением на основе текущего значения напряжения.

Микроскопическое объяснение

Исследователи также изучили причины эффекта памяти на микроскопическом уровне. Материал электрода — в данном случае фосфат лития и железа (LiFePO ₄) — состоит из большого количества мелких частиц микрометрового размера, которые заряжаются и разряжаются по отдельности одна за другой.Исследователи называют эту модель зарядки и разрядки «моделью многих частиц». Зарядка происходит частица за частицей и включает высвобождение ионов лития. Таким образом, полностью заряженная частица не содержит лития и содержит только фосфат железа (FePO ₄). Разряд, в свою очередь, включает повторное включение атомов лития в частицы электрода, так что фосфат железа (FePO ₄) снова становится фосфатом лития-железа (LiFePO ₄). Изменения количества лития, связанные с зарядкой и разрядкой, вызывают изменение химического потенциала отдельных частиц, что, в свою очередь, изменяет напряжение батареи.Однако зарядка и разрядка не являются линейными процессами. Во время зарядки сначала увеличивается химический потенциал с постепенным высвобождением ионов лития. Но затем частицы достигают критического значения содержания лития (и химического потенциала). В этот момент происходит резкий переход: частицы очень быстро отдают оставшиеся ионы лития, но не могут изменить свой химический потенциал. Это переход, который объясняет, почему напряжение батареи практически не меняется в широком диапазоне (плато напряжения).

Барьер между «богатыми» и «бедными»

Существование этого потенциального барьера жизненно важно для проявления эффекта памяти. Как только первые частицы преодолели потенциальный барьер и стали свободными от лития, совокупность электродных частиц разделяется на две группы. Другими словами: теперь существует четкое различие между частицами с высоким содержанием лития и частицами с низким содержанием лития (см. Рисунок). Если аккумулятор заряжен не полностью, определенное количество частиц с высоким содержанием лития, которые не прошли через барьер, останется.Эти частицы недолго остаются на краю барьера, потому что это состояние нестабильно, и они будут «скользить по склону», то есть их химический потенциал будет уменьшаться. Даже когда аккумулятор снова разряжен и все частицы остановятся перед барьером, это разделение на две группы будет сохраняться. И вот решающий момент: во время следующего процесса зарядки первая группа (частицы с низким содержанием лития) преодолеет барьер первой, а вторая группа (богатая литием) «отстанет».«Чтобы« задержанная »группа преодолела барьер, их химический потенциал должен быть увеличен, и именно это вызывает перенапряжение (« выпуклость »на графике), которое характеризует эффект памяти. Таким образом, эффект памяти является Это следствие разделения популяции частиц на две группы с очень разными концентрациями лития, за которыми следуют частицы, «прыгающие» через потенциальный барьер одна за другой. Это перенапряжение, через которое заметен эффект, равно дополнительная работа, необходимая для переноса частиц, отставших после частичного заряда, через потенциальный барьер.

Подождите, пока память не исчезнет. Время, которое проходит между зарядкой и разрядкой аккумулятора, играет важную роль в определении состояния аккумулятора в конце этих процессов. Зарядка и разрядка — это процессы, которые изменяют термодинамическое равновесие батареи, и это равновесие может быть достигнуто через некоторое время. Ученые обнаружили, что достаточно продолжительный период простоя можно использовать для стирания эффекта памяти. Однако в соответствии с моделью многих частиц это происходит только при определенных условиях.Эффект памяти исчезал только при достаточно продолжительном ожидании после цикла частичной зарядки с последующей полной разрядкой. В таких случаях две группы частиц по-прежнему были разделены после полного разряда, но находились на одной стороне потенциального барьера. Таким образом, разделение исчезло, поскольку частицы достигли состояния равновесия, в котором все они имели одинаковое содержание лития. Однако эффект памяти сохранялся, если вы ждали после частичной зарядки и до неполной разрядки.Здесь частицы находились по разные стороны от потенциального барьера, и это предотвращало обратное их деление на «богатые литием» и «бедные литием».

По словам профессора Петра Новака, руководителя отдела электрохимического накопления энергии PSI и соавтора публикации, это исследование опровергает давно заветное заблуждение: «Наше исследование — первое, в котором специально был изучен эффект памяти в литиевых сплавах. ионные батареи Просто предполагалось, что такого эффекта не будет.«Получение знаний посредством исследования часто представляет собой плодотворное сочетание предположений и усердия»: «Наши выводы являются результатом сочетания критического исследования и тщательного наблюдения. На самом деле эффект крошечный: относительное отклонение напряжения составляет всего несколько частей на тысячу. Но ключевым моментом была идея вообще его искать. Обычные тесты батареи обычно проводятся глубоко, а не циклы частичной зарядки / разрядки. Таким образом, потребовалась вспышка вдохновения, чтобы спросить, что вообще может произойти во время частичной зарядки.

Однако это недавнее открытие не последнее слово в отношении будущего использования литий-ионных аккумуляторов в транспортных средствах. По словам Новака, действительно вполне возможно, что эффект может быть обнаружен и учтен за счет грамотной адаптации программного обеспечения в системах управления батареями. Если это окажется успешным, эффект памяти не станет препятствием для надежного использования литий-ионных батарей в электромобилях. Итак, теперь перед инженерами стоит задача найти правильный способ обращения со специфической памятью батарей.

Box В соответствии с описанной здесь моделью многих частиц зарядка и разрядка аккумулятора происходит по частям. В этом контексте под частицами мы понимаем своего рода «крупинки». Это означает, что материал (LiFePO ₄) представляет собой не «единое целое», а скорее набор зерен, в каждом из которых кристаллическая структура номинально одинакова, но гранулы имеют незначительные различия. по размеру, форме или ориентации. Это типичная структура порошков.Технически их называют «кристаллитами». Можно представить их как лежащие бок о бок кубики примерно одинакового размера. Каждый куб будет немного повернут относительно своих соседей, то есть кубики не строго выровнены, но кристаллическая структура (кубическая форма) одинакова для всех.

Литий-ионный аккумулятор

не имеет эффекта памяти и не требует полной зарядки для первой зарядки

В настоящее время в большинстве электронных продуктов используются литий-ионные батареи, а несколько лет назад в электронных продуктах в основном использовались никель-кадмиевые батареи. .Эти две батареи имеют разные эффекты памяти. Так называемый эффект памяти означает, что во время первых нескольких зарядок, если он прекратится до полной зарядки, аккумулятор запомнит ранее заряженную емкость при зарядке в будущем.

Литий-ионные батареи не имеют эффекта памяти. Первую зарядку не нужно полностью заряжать за 10-12 часов. Первые несколько методов полной зарядки используются только для управления емкостью аккумуляторной батареи электрического оборудования.Его также можно заряжать и разряжать во время использования в будущем, не влияя на емкость.

Для предыдущих свинцово-цинковых, кадмиево-никелевых батарей (с эффектом памяти) первая зарядка занимает от 6 до 12 часов, и перед разрядкой необходимо полностью зарядить. Что касается используемых в настоящее время батарей, таких как никель-металлогидридные батареи и литий-ионные батареи (с чрезвычайно низким эффектом памяти), особенно литий-ионные батареи, не разряжайте батарею перед зарядкой, и ее можно использовать без полной зарядки. .И батарея имеет электронную схему защиты, она автоматически отключается, когда батарея полностью заряжена, обычно через 2 или 3 часа.

Литий-ионные аккумуляторы не обладают эффектом памяти и могут быть заряжены в любое время. Чтобы уменьшить количество перезарядок, преднамеренная подзарядка аккумулятора с помощью фотоэлектричества не продлит срок службы аккумулятора, но отрицательно повлияет на срок его службы. Кроме того, если в телефоне заканчивается питание и он автоматически выключается, внутреннее напряжение литий-ионного аккумулятора будет слишком низким из-за чрезмерной разрядки, и он может не запуститься и зарядиться.Поэтому при зарядке литий-ионных аккумуляторов уделяется внимание принципу «меньше есть и чаще есть», частая неглубокая зарядка и разрядка помогут продлить срок его службы.

Меры предосторожности при первой зарядке литий-ионного аккумулятора

1. Перед зарядкой аккумулятора не рекомендуется ждать, пока уровень заряда аккумулятора не опустится ниже 20%. Чрезмерный разряд приведет к более быстрому износу аккумулятора. Его можно перезарядить в любой момент, чтобы продлить срок службы батареи.

2.Многие пользователи часто оставляют свои мобильные телефоны включенными во время зарядки. Фактически, это может легко повредить жизнь мобильного телефона, потому что печатная плата мобильного телефона нагревается во время процесса зарядки. В это время при входящем звонке может возникнуть мгновенный рефлюкс. Электрический ток может вызвать повреждение деталей внутри телефона.

3. Не оставляйте телефон в режиме ожидания надолго, время от времени заряжайте аккумулятор. Если телефон не используется в течение длительного времени и не заряжается, батарея полностью израсходуется, что приведет к ненормальной зарядке или невозможности зарядки.

4. Срок службы литий-ионной батареи определяется количеством повторных циклов зарядки и разрядки, поэтому не следует заряжать батарею, когда остается большой заряд. Такая зарядка сократит срок службы батареи. Когда мобильный телефон выключен, он не может превышать 7 дней.

5. Литий-ионные аккумуляторы или зарядные устройства автоматически прекращают зарядку после полной зарядки аккумулятора. Нет так называемой «струйной» зарядки, которая длится 10 часов.Другими словами, если ваш литий-ионный аккумулятор полностью заряжен, он не будет заряжаться на зарядном устройстве.

6. После полной зарядки аккумулятора телефон перестанет заряжаться внутренне, но телефон продолжит заряжаться после падения заряда в режиме ожидания. Рекомендуется вовремя извлекать зарядное устройство, чтобы избежать длительной зарядки, в противном случае это может привести к повреждению аккумулятора и сокращению срока службы зарядного устройства.

Выше приведены меры предосторожности относительно необходимости полной зарядки и зарядки литий-ионного аккумулятора в первый раз.Для разных аккумуляторов требуются разные методы зарядки, и их следует использовать в соответствии с инструкциями к продукту.

Ужасающий эффект памяти в аккумуляторных батареях

Оригинальная статья «Часто задаваемые вопросы о NiCd», опубликованная Д. Бушонгом, OPEN / image Recognition Products, написанная К. А. Нишимура (KO6AF), первоначально озаглавленная «Некоторые разговоры о никель-кадмиевых батареях». Обновлено и используется с разрешения P. Parry, WPP Ltd., Hemel Hempstead, UK.Добавил Research International.

Существует ли эффект памяти? Нет в литий-ионном аккумуляторе Research International. Да и нет. «Настоящий» эффект памяти, о котором сообщается в некоторых космических приложениях, и вызванный постоянной подзарядкой частично разряженного элемента, почти наверняка никогда не наблюдается в батареях мобильных телефонов или любых других наземных службах, за исключением некоторых очень необычных обстоятельств.

Гораздо чаще — это эффект , правильно называемый понижением напряжения, который люди теперь склонны называть «эффектом памяти».Это немного прискорбно, поскольку причина (и лечение) отличается от истинного эффекта памяти. Подробности читайте на:

Во-первых, термин «эффект памяти» совершенно ненаучен. Люди склонны приписывать любой неисправности NiCd памяти. Определим память как явление, при котором напряжение разряда для данной нагрузки ниже, чем должно быть.

Это может дать видимость пониженной емкости, хотя на самом деле это более точно назвать понижением напряжения.Память также трудно воспроизвести, что затрудняет ее изучение. Первоначально эффект памяти был замечен в батареях космических кораблей, подвергавшихся повторяющемуся циклу разряда / заряда, который составлял фиксированный процент от общей емкости (из-за тени Земли). После многих циклов, когда требовалось обеспечить полную емкость, аккумулятор не смог этого сделать. Поскольку мы не в космосе, вышесказанное не имеет особого значения.

Понижение напряжения более сильное в никель-кадмиевых аккумуляторах, чем в никель-кадмиевых аккумуляторах.Приведенное ниже объяснение сосредоточено на NiCd, к обоим применяются одни и те же принципы.

Давайте посмотрим на различные причины «памяти» или падения напряжения .
Память можно отнести к изменениям в негативе или кадмиевой пластине. Напомним, что зарядка включает преобразование CD (OH) в металлический Cd. Обычно и при умеренных токах зарядки осаждаемый кадмий является микрокристаллическим (то есть очень маленькими кристаллами). Теперь металлургическая термодинамика утверждает, что границы зерен (границы между кристаллами) представляют собой области высоких энергий, и со временем у металлов тенденция к слиянию зерен и формированию более крупных кристаллов.Это плохо для батареи, так как из-за этого кадмий труднее растворяться во время сильноточного разряда и приводит к высокому внутреннему сопротивлению и снижению напряжения.

Уловка, позволяющая избежать запоминания, заключается в том, чтобы избежать образования крупных кристаллов кадмия. Очень медленная зарядка — это плохо, , поскольку медленный рост способствует росту крупных кристаллов — помните выращивание леденцов? Высокие температуры — это плохо , поскольку зарождение и рост кристаллов экспоненциально зависит от температуры.Проблема в том, что со временем вырастут кристаллы кадмия, а значит, нужно реформировать материал. Частичная цикличность ячеек означает, что материал, находящийся глубоко в пластине, никогда не реформируется. Это приводит к росту кристаллов. При правильном выполнении цикла разряд / заряд можно разрушить крупный кристаллический кадмий и заменить его микрокристаллической формой, которая лучше всего подходит для разряда.

Это НЕ означает, что нужно циклически перезаряжать аккумулятор каждый раз, когда он используется.Это приносит больше вреда, чем пользы, и, если это не делается для каждой ячейки (что невозможно в телефоне), есть риск перевернуть ячейки, и это действительно их убьет.

Возможно, время от времени используйте батарею, пока она не разрядится на 90%, или до напряжения элемента 1OV при небольшой нагрузке. Здесь используется около 95% емкости элемента и для всех интенсивных целей разряжается. На этом этапе зарядите его как следует, и все.

В случае мобильных телефонов телефоны предназначены для выключения при температуре разряда 90% до того, как напряжение батареи станет достаточно низким, чтобы повредить отдельные ячейки, поэтому сам телефон станет идеальным разрядником — просто оставьте телефон включенным, пока он не переключится сам. выключается после блеяния о низком заряде батареи! Многие так называемые «кондиционеры» фактически разряжают батарею практически до нуля вольт и, далекие от кондиционирования батареи, вызывают кумулятивное повреждение элементов.

Более распространенный «эффект памяти» — это вовсе не память, а снижение напряжения, вызванное перезарядкой. Электрохимия положительной пластины очень сложна, но избыточный заряд изменяет кристаллическую структуру гидроксида никеля с бета-гидроксида никеля на гидроксид гамма-никеля. Электрохимический потенциал гамма-формы примерно на 40-50 мВ меньше, чем бета-формы. Это приводит к более низкому разрядному напряжению. В батарее из шести элементов (7,2 В) это означает потерю 300 мВ.Хитрость? Не завышайте цену. Оставление ячеек на капельном зарядном устройстве способствует образованию гамма-гидроксида никеля. Ожидайте, что элементы разрядятся при более низком напряжении.

Ni-MH аккумуляторы и их эффект памяти

Введение

Никель-металлогидридные (NiMH) аккумуляторы являются усовершенствованием никель-кадмиевых (NiCd) аккумуляторов, особенно потому, что они заменяют кадмий (Cd) на металл, способный поглощать водород.

Никель-металл-гидридные аккумуляторы

обладают большей емкостью, чем никель-кадмиевые батареи, имеют менее очевидный эффект памяти и являются более экологически чистыми без токсичного кадмия.

Что такое эффект памяти?

Эффект памяти — это явление, которое возникает, когда содержимое батареи кристаллизуется с течением времени и в процессе использования. Обычно это происходит в никель-кадмиевых батареях, реже — в никель-металлгидридных батареях, и совсем не в литиевых батареях. Обычно считается, что низковольтные никель-металлгидридные батареи не обладают эффектом памяти, в то время как высоковольтные никель-металлогидридные и никель-кадмиевые батареи обладают этим эффектом памяти.

Эффект памяти вызван многократной частичной зарядкой и разрядкой аккумулятора.Если Ni-MH аккумулятор используется на 40%, а затем заряжается до 80%, аккумулятор «запомнит» это и временно уменьшит свою емкость, что приведет к сокращению времени использования.

Как избежать эффекта памяти на никель-металлгидридных батареях?

Для предотвращения этого эффекта памяти рекомендуется заряжать батареи после использования или разряжать их с помощью зарядного устройства с функцией разряда. Зарядка еще заряженного аккумулятора вызывает эффект памяти.

Чтобы полностью разрядить аккумулятор, его необходимо перевести в режим ожидания примерно на 24 часа.После полной разрядки его можно полностью зарядить. После стольких циклов емкость аккумулятора может быть восстановлена, если аккумулятор не поврежден.

В целом, чтобы избежать эффекта памяти, потребителям рекомендуется выбирать никель-металлогидридные батареи или литиевые батареи.

Если вы хотите узнать больше о никель-металлгидридных батареях или другую связанную информацию. Grepow в основном занимается производством никель-металлгидридных и литиевых аккумуляторов, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте: info @ grepow.com

Подробнее об аккумуляторах

Следите за официальным блогом Grepow, где мы регулярно обновляем отраслевые статьи, чтобы держать вас в курсе.

Сайт Grepow: https://www.grepow.com/

Блог Grepow: https://www.grepow.com/blog/

Никель-кадмиевый эффект памяти — факт или вымысел? — База знаний BatteryGuy.com

В мире аккумуляторов есть несколько горячих картофелин, и эффект памяти в никель-кадмиевых батареях — один из них.История гласит, что если вы разрядите никель-кадмиевую батарею до одной и той же точки тысячи раз, а затем перезарядите ее, батарея запомнит эту точку разряда. В результате, если вы затем разрядите аккумулятор до того момента, когда он ожидает начала перезарядки, но вместо перезарядки вы продолжите разрядку, напряжение внезапно упадет.

Как зародился слух

Эффект памяти был впервые обнаружен в батареях, используемых на спутниках.

Эта идея возникла не на пустом месте.Никель-кадмиевые батареи использовались в спутниках в 1960-х годах, где их жизнь следовала очень точному шаблону — подзарядка в течение 12 часов с помощью солнечных батарей, а затем разрядка в течение 12 часов. Схемы разряда и перезарядки будут практически идентичны каждый день, и они будут повторяться тысячи раз на орбите Земли.

Пенсабене и Гулд, два ученых, работающих в GE, изучили эти батареи после того, как они использовались, и заметили падение напряжения при их разряде ниже точки, при которой зарядка обычно начиналась.В 1976 году они опубликовали статью под названием « Никель-кадмиевые клетки, вызывающие нежелательные воспоминания », в которой изложили свои выводы.

С этого момента миф распространился, и почти в любой проблеме с никель-кадмиевым аккумулятором внезапно стали возлагать ответственность за эффект памяти.

В поисках реального эффекта памяти

Широко игнорируется тот факт, что Пенсабене и Гулд также пытались повторить эффект памяти в лаборатории, подвергая никель-кадмиевые элементы более 5000 циклов идентичных циклов зарядки и разрядки, но не смогли получить тот же результат, который они наблюдали в использованных спутниковых батареях.Аналогичная попытка в 1996 году ученых Сато, Аракава и Кобаякава также не смогла получить клетки, проявляющие эффект памяти.

Несмотря на это, многие люди по-прежнему указывали на эффект памяти как на недостаток никель-кадмия. General Electric попыталась исправить это в техническом уведомлении, в котором указывалось, что для того, чтобы иметь хотя бы малую вероятность возникновения эффекта памяти, необходимо выполнить три шага:

Аккумулятор должен быть разряжен ровно на 25% (+/- 1%) от своей емкости
Затем аккумулятор необходимо полностью зарядить до 100%, а затем прекратить подзарядку.
Этот шаблон необходимо повторить сотни раз.

Ясно, что существует очень мало реальных приложений, возможно, ни одного, где такая ситуация могла бы возникнуть. Пользователи устройств с батарейным питанием никогда не разряжаются ровно на 25% сотни раз, и также часто происходит перезарядка батарей (оставшаяся зарядка даже после того, как они достигли 100%). Считается, что эта последняя практика в любом случае устраняет любые эффекты памяти.

General Electric, которая во всех смыслах начала распространять слухи, также заявила, что «идея феномена памяти в никель-кадмиевых батареях широко использовалась и понималась неправильно … [и] … стала универсальным« модным словом », т. Е. используется для описания множества прикладных проблем ».

Непоколебимый миф

Несмотря на все, что было сделано, чтобы показать, что эффект памяти не является реальной проблемой, дезинформации предостаточно. Компактный американский словарь компьютерных слов описывает эффект памяти как «свойство никель-кадмиевых аккумуляторов, в котором количество заряда, которое они принимают за один раз, определяет максимальное количество заряда, которое они могут принять при последующих подзарядках»

Даже исследовательская статья 2013 года, посвященная эффекту памяти в литий-ионных батареях, начинается со слов: «Эффекты памяти хорошо известны пользователям никель-кадмиевых и никель-металлогидридных батарей.”

Короче говоря, эффекта памяти, по всей вероятности, не существует, и даже если бы он существовал, он возникает при таких конкретных обстоятельствах, что шансы того, что это произойдет в любом конкретном приложении, почти равны нулю, если не нулю.

Также стоит отметить, что истории об эффекте памяти не ограничиваются NiCad. В 2013 году Петр Новак из Института Пола Шерера, работающий вместе с Toyota Research Laboratories, заявил, что обнаружил подобное явление в литий-ионных батареях. Это еще не подтверждено другими исследователями.

Что такое эффект памяти аккумулятора

Литий-ионные аккумуляторы оказались подвержены «эффекту памяти»

Какие есть и как Убрать

Что такое эффект памяти аккумулятора

Как проявляется эффект памяти в аккумуляторах

Как не допустить эффекта памяти

Какие устройства наиболее подвержены проблеме

Можно ли раскачать АКБ при снижении ёмкости

Эффект памяти аккумулятора

Физическое объяснение явления

Профилактика эффекта памяти

Какие аккумуляторы имеют эффект памяти

Эффект памяти аккумулятора — это… Что такое Эффект памяти аккумулятора?

Физическая основа эффекта

Методы защиты от эффекта

Типы аккумуляторов, подверженные эффекту памяти

Типы аккумуляторов, не подверженные эффекту памяти

См. также

Примечания

Ссылки

См. также

Эффект памяти аккумулятора — ООО «УК Энерготехсервис»

Аккумуляторы для мобильных устройств. Эффект памяти

Рис. 1. Емкость аккумулятора в зависимости от состояния его рабочего вещества

Рис 2. Структура анодной пластины нового NiCd аккумулятора

Рис 3. Структура анодной пластины NiCd аккумулятора, не подвергавшегося периодической тренировке

Рис 4. Структура анодной пластины восстановленного NiCd аккумулятора

А теперь подведем итоги

Продолжение следует

Ссылки:

Эффект памяти аккумулятора — что нужно знать?

Что такое эффект памяти аккумулятора?

Как убрать эффект памяти аккумулятора?

Как правильно пользоваться аккумулятором?

Заключение

Что такое эффект памяти аккумулятора

Эффект памяти аккумулятора

Эффект памяти аккумулятора

Эффект памяти аккумулятора

Физическое объяснение явления

Профилактика эффекта памяти

Какие аккумуляторы имеют эффект памяти

Литий-ионные аккумуляторы оказались подвержены «эффекту памяти» | Компьютерра

Эффект памяти — Memory effect

Правда эффект памяти

Другие проблемы, воспринимаемые как эффект памяти

Временные эффекты

снижение напряжения в связи с долгосрочной чрезмерной зарядки

Ремонт

Высокие температуры

Другие причины

Постоянная потеря мощности

глубокий разряд

Возраст и использование нормального истекшего срока эксплуатации

Рекомендации

источники

внешняя ссылка

Статьи

Эффект памяти аккумуляторов

Эффект памяти в батареях: что это такое и как его предотвратить

Настоящий эффект памяти в сравнении с аналогичными проблемами

Эффект памяти на батареях Panasonic eneloop

Эффект памяти в литий-ионном аккумуляторе

Эффект памяти теперь также присутствует в литий-ионных батареях — ScienceDaily

не имеет эффекта памяти и не требует полной зарядки для первой зарядки

Ужасающий эффект памяти в аккумуляторных батареях

Ni-MH аккумуляторы и их эффект памяти

Никель-кадмиевый эффект памяти — факт или вымысел? — База знаний BatteryGuy.com

Как зародился слух

В поисках реального эффекта памяти

Непоколебимый миф

Дополнительная литература:

55 аккумулятор: Автомобильные аккумуляторы 55 Ач - купить аккумулятор для авто 55ач по выгодной цене – интернет-магазин ВсеИнструменты.ру

Схемы зарядки литий ионных аккумуляторов: Схемы самодельных зарядок для литий-ионных аккумуляторов (18650, 14500 li-ion), как правильно заряжать литий-полимерные АКБ

Добавить комментарий Отменить ответ