Литий полимерный аккумулятор как правильно заряжать: Как правильно заряжать литий─полимерный аккумулятор? — Аккумуляторы WESTA

Как правильно заряжать литий-полимерные аккумуляторы на смартфонах? | AndroidLime

Большинство мобильных устройств сегодня работают на литий-полимерных (Li-Pol) аккумуляторах, которые постепенно заменяют литий-ионные (Li-ion) образцы. Их основными особенностями стали компактные габариты, низкий уровень саморазряда, высокая плотность батареи, а также отсутствие эффекта памяти. Несмотря на довольно внушительный список преимуществ, срок службы у Li-Pol аккумуляторов все же ограничен.

Чтобы надолго сохранить изначальное время автономной работы смартфонов, рекомендуем соблюдать несколько простых правил по зарядке полимерного аккумулятора.

Все подробности о литий-полимерных батареях собраны в специальной статье.

Заряжать качественным блоком питания

Ввиду особенностей двухфазного процесса подзарядки у литий-полимерных АКБ выполнять данную процедуру можно лишь с помощью подходящего по техническим параметрам устройства. Если оригинальное устройство вышло из строя или по каким-либо причинам недоступно, нужно подобрать качественный аналог.

Чтобы сделать это правильно, необходимо ознакомиться с допустимым для Li-Pol батареи уровнем входного напряжения. Само оборудование должно быть исправным, ведь поврежденная вилка или шнур способны привести к внезапному самовозгоранию.

Не доводить до максимальной разрядки

Чтобы со временем эксплуатации литий-полимерная батарея не теряла емкость слишком быстро, рекомендуем не разряжать ее полностью. Пользуясь телефоном, лучше всего удерживать запас его АКБ в пределах 30-80%. С одной стороны, это позволит предотвратить вредоносное истощение батареи, с другой — не даст ей получать избыточное количество энергии.

По этой причине часто рекомендуется не оставлять подключенный к розетке смартфон на ночь, хотя на самом деле в этом нет ничего страшного. Бояться слишком частых подзарядок не стоит, так как они никак не влияют на жизненный цикл Li-Pol батареи.

Поддерживать подходящую температуру

Литий-полимерные аккумуляторы довольно чувствительны к условиям окружающей среды, особенно в процессе зарядки. Действие как слишком низких, так и очень высоких температур негативно сказывается на «здоровье» АКБ. Важно не нагружать заряжающийся смартфон слишком тяжелыми задачами, предотвращая тем самым излишний нагрев батареи. Также не следует оставлять телефон около источников дополнительного тепла или под прямыми солнечными лучами. Если по причине плотного чехла телефон перегревается во время зарядки, его лучше снять.

Это были базовые рекомендации, позволяющие значительно продлить срок службы Li-Pol батареи. Несмотря на то, что обычно аккумулятор смартфона рассчитан только на 2-3 года безотказной работы, соблюдение вышеописанных правил и этих советов позволит заметно увеличить данный период, а также предотвратит раннее снижение общей емкости АКБ.

Источник: AndroidLime.ru

Как правильно заряжать литий-полимерные аккумуляторы и что они из себя представляют

С помощью смартфонов выходят в интернет, слушают музыку, смотрят фильмы, играют в игры, делают фотографии и снимают видео — такие возможности требуют качественного аккумулятора, который обеспечит устройству длительную автономную работу. Одними из самых популярных и современных считаются литий-полимерные аккумуляторы. В чем его особенности, достоинства и недостатки?

Особенности литий-полимерных (Li-pol) аккумуляторов

Литий — легчайший из металлов, который имеет самый высокий электрохимический потенциал, обеспечивающий высокую плотность энергии. При работе такая батарея использует литиевые металлические электроды.

Как полимерные, так и ионные батареи значительно эффективнее предшественников — никель-кадмиевых и никель-металлогидридных аккумуляторов. В современных батареях гораздо выше емкость, больше циклов заряда/разряда, отсутствует «эффект памяти», а по габаритам они компактнее.

В плане компактности первое место занимают полимерные АКБ (Li-pol). В этих аккумуляторах используется полимер — тонкая и гибкая пластинка, пропитанная электролитами. За счет ее компактности батарея имеет толщину всего 1 мм. Такие компактные батареи позволяют дизайнерам разрабатывать более миниатюрные и легкие смартфоны.

Основные преимущества батарей Li-pol:

• Гибкий полимер позволят добиваться меньших размеров аккумуляторов, соответственно, получаются компактные устройства. В этом параметре полимерные батареи предпочтительнее ионных, так как вторые достигли предела уменьшения толщины.
• Такая батарея считается наиболее совершенной, поэтому обеспечивает больший уровень безопасности, снижающий риск перезаряда и утечки электролитов.
• Полимерные АКБ имеют более длительный срок службы, замедленный процесс старения и саморазряда.

Недостатки:

• У полимерных аккумуляторов выше стоимость материалов для изготовления (по сравнению с ионными). В итоге это влияет на цену телефона.
• Высокая чувствительность к низким температурам.
• Сильнее нагреваются.

Как правильно заряжать литий-полимерный аккумулятор?

Какая бы батарея не была установлена в смартфон, без надлежащего ухода она быстро начнет изнашиваться и терять емкость. Оберегайте телефон от перегрева и переохлаждения. Высокие температуры способны вызвать возгорание. Что касается низких температур, то на морозе в аккумуляторе снижается отдача тока из-за замедления химических реакций электролитов. Именно поэтому мобильные устройства часто выключаются на сильном холоде — такая своеобразная самозащита.

Чтобы продлить жизнь литий-полимерного аккумулятора, заряжайте его правильно и следуйте базовым советам и рекомендациям. Помните, что многие АКБ чувствительны к перепадам температур и полным разрядам.

В современных батареях установлен специальных контроллер, который защищает смартфон от перезаряда и переразряда. Он не позволяет продолжать питать устройство электроэнергией после достижения 100% восстановленной емкости, даже если кабель зарядного устройства подключен к сети. При полном отключении телефона из-за истощения батареи в аккумуляторе всегда сохраняется немного мощности, так как контроллер отключает устройство заранее. Однако телефон после этого необходимо как можно скорее зарядить.

В идеале, нельзя допускать полной разрядки устройства. Некоторые эксперты рекомендуют не заряжать гаджет выше 90% и не разряжать ниже 10% — это может продлить срок службы батареи. Исключение — профилактическая калибровка раз в полгода. Для этого необходимо полностью разрядить смартфон, а затем зарядить батарею на 100%.

При покупке нового смартфона важно следовать простым правилам первой зарядки.

Итоги

Литий-полимерые аккумуляторы в мире мобильных устройств на данный момент считаются самыми современными и актуальнми благодаря ряду положительных качеств и компактности размеров. Помните, что за батареей телефона необходимо ухаживать — в этом случае она прослужит гораздо дольше.

Попытки использовать легкий активный литий в качестве электродов для аккумуляторов закончились провалом, но одноразовые батарейки эффективны. Современники литиевыми аккумуляторами называют приборы, с ионами лития. Их используют в виде солей на подложке из алюминиевой или медной фольги. Активным элементом является ион лития, аккумулятор называется литий-ионный. Условие – в герметичном корпусе обязательно залит жидкий электролит. Если внутри гель или специальная пленка – литий-полимерная батарея. Все литиевые батареи относят к щелочным.

Литий-ионный и литий-полимерный, разница

Аккумуляторная батарея – система динамичная. Рабочие параметры зависят от любого компонента. Посмотрим, как подействовало наполнение гелем вместо жидкого электролита и какой лучше, литий-полимерный или литий-ионный аккумулятор, в чем разница.

Оба вида батарей характеризуются высокой плотностью энергии при малых размерах. Один элемент способен выдать напряжение 3,6 В, в два раза больше Ni-Cd батареи. Нет эффекта памяти, аккумулятор можно заряжать на любом уровне запаса энергии.

Отличия в том, что при использовании жидкого литий-ионного аккумулятора максимальное напряжение при заряде и минимальное при разряде контролирует встроенная защита, устройство становится дороже. Без защиты возможно возгорание и даже, взыв. Такие проблемы не сопровождают работу сухого литий-полимерного элемента. Гелевый элемент можно называть литий-ионным полимерным аккумулятором. Это гибрид, где используют вместо сепаратора полимерную пленку с твердым составом, ее действие усиливает обычный электролит в гелевой форме. Но называют гибрид литий-полимерным, в интересах маркетинга.

Сравнение литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов

Рассмотрим методику заряда литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов. Какой из них быстрее зарядится? Исследования показывают, за первый час батареи заряжаются на 70-80 %, в последующем на пониженном токе напряжение доводят до максимального, и зарядное устройство отключает процесс. Зарядка, разрядка проходят за одно время. Ни чем не отличается, работоспособность литий-полимерного аккумулятора от литий-ионного.

Но обратите внимание на форму батарей. Компактная, в прочной герметичной упаковке из ламинированной фольги, литий-полимерная батарея удобнее в монтаже. Какой аккумулятор, литий-ионный или литий-полимерный выбрать? Если вам нужен легкий и емкий аккумулятор, выбирайте полимерный.

Предлагаем сравнить реакцию двух видов батарей на неисправности и решить, какой аккумулятор безопаснее, литий-ионный или литий-полимерный.

Вид испытаний	Аккумулятор литий-полимерный	Аккумулятор с жидким электролитом
Прокол	Нет изменений
Нет внешних изменений	Взрыв, электролит потек
Короткое замыкание	Нет изменений
Перезаряд	Вспучивание

Лучшие литий-полимерные аккумуляторы

Выбор моделей литиевых аккумуляторов с не текучим электролитом расширяется. Промышленность уже предоставила 3 разновидности литий-полимерных батарей:

• гелеобразный электролит однородного состава за счет использования солей лития;
• сухой электролит в виде полимерной пленки, в роли сепаратора проницаемый полиэтиленоксида с внедренными солями лития;
• сухой электролит, как полимерная матрица, сорбент для солей лития, растворенных не в воде.

Устройство литий-полимерного аккумулятора, в отличие от литий-ионного, основано на использовании твердого электролита в виде проницаемой мембраны. Элемент имеет полимерный катод, а вместо сепаратора – полимерная пленка, называемая твердым электролитом. Новая конструкция, толщиной в 1 мм и более, перспективна для установки в стесненных условиях, сбора в пакет.

Линейка литий-полимерных аккумуляторов делится на обычные и быстроразрядные модели. В чем их отличие? В бытовых приборах используются модели с нормальным разрядом 3-5 С. «Силовые», с разрядом 10 С и более, часто применяют на радиоуправляемых моделях.

При использовании гелиевых литий-полимерных (li-pol) аккумуляторов важным условием является не допустить их глубокой разрядки или перезарядки. При правильной эксплуатации приборов, плюсы их перевешивают немногочисленные минусы.

Правила эксплуатации литий-полимерных аккумуляторов

Чтобы продлить срок службы литий-полимерных источников энергии, нужно соблюдать определенные правила. Разрядить батарею полностью нельзя, есть ограничение. Если телефон или другой прибор отказал из-за севшей батареи, ее нужно срочно поставить на зарядку. Находясь в бездействии, аккумулятор продолжает садиться от каждого нажатия на клавиши, происходит саморазряд. Есть предел, после которого придется батарею утилизировать.

Вы зарядили батарею полностью прохладным утром, а потом оставили в авто под лучами солнца, или поставили в кедл — возможна перезарядка, что губительно для прибора. Как поступить? Отсоединить гаджет от зарядки, поработать, пока литий- полимерный аккумулятор нагреется, только потом включать питание. Лучше, если батарея всегда будет находиться заряженной на уровне 40-80 %.

Отмечено, степень заряженности акка уменьшается в самолете, действует атмосферное давление. К плачевным последствиям этот факт не приводит. В условиях холода батарею следует держать в теплом месте, доставая ненадолго, при необходимости.

Хранение литий-полимерных аккумуляторов должно отвечать следующим условиям:

• заряд батареи на уровне 60-70 %;
• периодическая проверка, подзарядка;
• для меньшего саморазряда батареи выбрать прохладное сухое место.

Как правильно зарядить литий-полимерный аккумулятор

Чтобы обеспечить длительную работу литий-полимерной батареи, необходимо усвоить, как его правильно заряжать. Процесс зарядки двухступенчатый, не зависит от вида аккумулятора, литий-ионный или литий-полимерный. Необходимо использовать специальное зарядное устройство.

К пониманию, о чем речь: буквой «С» обозначается числовое значение тока зарядки, соответствующее емкости в А-ч или МА-ч, обозначенной на корпусе. ЗУ – зарядное устройство.

Первый этап зарядки выполняется током 0,2-0,5 С. Степень заряда увеличивается до 70-80 %. В этот период ЗУ работает, как стабилизатор. Если в литий-полимерном аккумуляторе есть встроенная плата защиты, напряжение ХХ не должно быть выше 6-7 В.

Второй этап начинается с момента, когда напряжение на клеммах достигло 4,2 В. Теперь ЗУ выпрямляет сетевой ток, поддерживает постоянное напряжение. Сила тока постепенно снижается до 0,05-0,01С. После ЗУ отключается от батареи, исключая перезарядку.

Для глубоко разряженной батареи с напряжением около 2,5 В используется этап предзарядки, нагрев и доведение показателя до 2,8 В. Подается постоянный ток низких параметров. Этим предупреждается вспучивание, разгерметизация и взрыв батареи.

Способ двухэтапной зарядки разработан компаний SONY, он не единственный, но рациональный, как для литий-ионных полимерных аккумуляторов, так и для сухих полимерных. Правильно заряжать тонко настроенную систему, значит, продлять срок ее эксплуатации.

Зарядное устройство для литий-полимерных аккумуляторов

Если литий-полимерные аккумуляторы так требовательны к характеристикам параметров тока для подзарядки, нужны особые зарядные устройства. Промышленность предлагает ЗУ с минимальным набором функций, стоимостью 10-20 $ и универсальные устройства со встроенными балансирами, пригодные для любых видов батарей. Их цена доходит до 400 долларов.

Недорогое ЗУ имеет индикацию заряда, не может правильно определять окончание заряда, показывают только окончание первого момента. Важно использовать дополнительно балансир, чтобы в момент заряда все банки получали свою порцию энергии. Необходима ручная настройка количества элементов в батарее и зарядного тока. Нельзя использовать ЗУ с таймером, можно не дождаться полной зарядки литий-полимерного аккумулятора. Тем дольше идет процесс, чем больше размеры прибора.

Применив универсальное ЗУ, с расширенными возможностями, можно отслеживать процесс по информации на дисплее. Необходимо будет задать количество банок и величину зарядного тока.

Литий-полимерный аккумулятор как заряжать первый раз

Вы принесли только что купленный прибор, аккумулятор показывает 2/3, это для удобства проверки работоспособности гаджета, или это норма для батареи? Да, литий-полимерные аккумуляторы работают на 20-80% заряда.

Новый ноутбук, в телефоне или фотоаппарате необходимо откалибровать. Как? Провести 2 раза цикл заряда-разряда. В дальнейшем заряжать аккумулятор можно в любое время, тип «литий-полимерный» не обладает эффектом памяти, не теряет емкость.

Как правильно заряжать литий-полимерный аккумулятор смартфона

Современные смартфоны обладают мощными литий- полимерными аккумуляторами, способными выдержать нагрузку без подзарядки в течение суточной активности пользователя. Некоторым приходится обзаводиться даже внешним источником энергии, дабы удовлетворить активность при отсутствии зарядного. Конечно же, он тоже должен быть литий-полимерным. Как правильно заряжать устройства?

Новый смартфон должен естественно разрядиться до 10 -15 %, после подключить ЗУ к сети и зарядить аккумулятор полностью. Так повторяют 2-3 раза, называется операция раскачкой. Позже литий-полимерная  батарея заряжается малыми порциями при любой возможности. Разумеется, пользоваться для зарядки нужно родным ЗУ, не оставляя его включенным в розетку в моменты бездействия.

Итог

Знание, как правильно обслуживать литий-полимерные аккумуляторы позволит обеспечить их безаварийную работу, продлить срок службы. Но источники химической энергии не вечны, они стареют, активное вещество используется. В наших силах бережным обращением сдвинуть время расходов на замену батареи.

Предлагаем посмотреть видео по теме.

Во многих приборах нового поколения установлены литий-полимерные аккумуляторы, которые появились на рынке недавно и продолжают совершенствоваться. Их устанавливают в смартфоны, ноутбуки, планшеты и строительную технику, например шуруповёрты. Детские игрушки также в большинстве своём оснащены батареями такого типа. Чтобы техника радовала продолжительностью работы, необходимо понимать, что же такое литий-полимерные аккумуляторы и как правильно заряжать их.

Особенности аккумуляторов Li-pol

Литий – легчайший металл с высоким электрохимическим потенциалом и плотностью энергии.

Аккумуляторы на его основе превосходят по эффективности предшественников, содержащих никель и кадмий. При высокой ёмкости и расчёте на большее количество циклов зарядки, по габаритам они значительно компактнее.

Самые миниатюрные среди литиевых батарей – полимерные типа Li-pol, созданные на основе тонкой пластинки, пропитанной электролитами. Толщина источника питания в 1 мм позволяет создавать лёгкие и тонкие устройства с продолжительным временем автономной работы.

В вопросе безопасности полимерные аккумуляторы также оставляют конкурентов далеко позади: совершенная конструкция снижает риск перезаряда и практически исключает возможность утечки электролитов.

Особенность литий-полимерных аккумуляторов – долгий срок службы и замедленный процесс выхода из строя и саморазряда.

Без правильного ухода батарея быстро теряет ёмкость и выходит из строя. Основное правило эксплуатации литий-полимерных батарей – защита от перепада температур. Сильный нагрев может стать причиной возгорания, а при переохлаждении полимерный источник энергии попросту перестаёт функционировать, поскольку замедляются химические реакции электролитов.

Литий-полимерные батареи чувствительны к разрядам, поэтому важно следить за уровнем заряда батареи. В последних моделях смартфонов и планшетов установлен контроллер, защищающий устройство от перезаряда полной разрядки.

Принцип действия основан на сохранении баланса энергии внутри АКБ. При полном заряде контроллер прекращает подпитку гаджета, даже если кабель зарядки подключён к устройству.

При разрядке батареи смартфона контроллер отключает её заранее, чтобы оставалось немного мощности, которая поддерживает рабочее состояние аккумулятора, но не позволяет пользоваться устройством.

Необходимо избегать крайних состояний батареи, поддерживая заряд в пределах 10–90 %.

Однако раз в полгода полезно делать калибровку – разряжать АКБ до самоотключения устройства, затем заряжать до 100 %.

Как правильно заряжать литий-полимерный аккумулятор

Эксплуатация lipo-аккумулятора включает ряд правил, соблюдение которых поможет сохранить его в рабочем состоянии и обеспечить продолжительный жизненный цикл устройства.

Необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

1. Не допускать отключения гаджета. Как говорилось выше, заряжать устройство нужно сразу после сигнала о низком заряде батареи, каждое отключение при полной разрядке снижает работоспособность АКБ и сокращает её ёмкость.
2. Проводить подзарядки. Если под рукой есть розетка, прикуриватель автомобиля или ПК, смартфон стоит подзаряжать, даже когда процент ещё высок. Главное, не допускать полного заряда при таких коротких подпитках.
3. Поддерживать оптимальный уровень заряда. Идеальный уровень заряда батареи литий-полимерного типа составляет 50 %, конечно, добиться постоянной цифры в современном ритме жизни сложно. Однако реально обеспечить диапазон в 30–80 %, это поддержит аккумулятор в хорошем состоянии и защитит от износа.
4. Вовремя отключать питание от сети. При длительном контакте с током, батарея будет защищена контроллером от перезарядки, но не от перегрева, поскольку химические реакции внутри АКБ продолжаются. Такое сверхпитание резко сокращает срок эксплуатации батареи, а в некоторых случаях приводит к взрыву.
5. Пользоваться оригинальным зарядным устройством. В комплекте с любым гаджетом, будь то смартфон или ноутбук, поставляется блок питания и кабель зарядки. Именно оригинальное ЗУ откалибровано под особенности конкретной модели и позволяет осуществлять правильный заряд батареи. Если комплект для зарядки вышел из строя, следует приобрести ЗУ, сертифицированное производителем.
6. Хранить устройство со средним процентом заряда. Если смартфон или другой гаджет длительное время не будет использоваться, следует хранить его в выключенном состоянии, предварительно зарядив батарею до уровня 50–60 %. Особенность липо-аккумуляторов – работа в неактивном состоянии, поэтому неудивительно, что после включения заряд будет ниже, чем при отключении.
7. Исключать зарядку при нагреве АКБ. Активное использование устройства может привести к нагреву батареи, если крышка устройства стала горячей и смартфон или планшет некомфортно держать в руках, заряжать его категорически запрещено. И без того высокая температура при контакте с током только возрастёт, что приведёт к возгоранию или взрыву устройства.
8. Ограничить эксплуатацию во время зарядки. Идеальным для зарядки смартфона или другого гаджета считается выключенное состояние. Батарея при этом безопасно подпитывается, нагреваясь минимально. Конечно, выключить устройство на несколько часов не всегда возможно. В таком случае необходимо максимально оптимизировать работу – отключить соединение с сетью Интернет, модуль GPS и Bluetooth, ограничить использование смартфона для звонков, смс или иных целей.

Правильно эксплуатировать литий-полимерный аккумулятор смартфона помогут советы специалистов канала «Отвёртка», в видео они поведают секреты долговечности и высокой ёмкости АКБ.

Как зарядить литий-полимерный аккумулятор смартфона в 1 раз после покупки

Гаджет из коробки обычно показывает уровень заряда в 30–40 %. Это результат консервации батареи на этапе производства: специальный состав тормозит действие электролитов. Такой способ сохраняет ёмкость АКБ и её свойства на пути к покупателю.

Консервирующий состав сразу после покупки необходимо деактивировать, разморозив аккумулятор и подготовив его к эксплуатации, такая процедура называется раскачкой. Чтобы её провести, нужно разрядить смартфон до уровня 10–15 %, затем подключить устройство к сети до полного заряда. Цикл повторить 2–3 раза, после чего использовать короткие подзарядки, не допуская крайних состояний.

Если расконсервация батареи перед первым использованием не выполнена, ёмкость и срок службы уменьшается с каждым зарядом.

Итак, чтобы продлить срок службы литий-полимерного аккумулятора и пользоваться мобильным устройством долгое время, нужно беречь его от воздействия высоких и низких температур, сократить контакт его с металлическими предметами, исключить удары и повреждения батареи.

27.09.2016

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

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

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

Правила зарядки

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

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

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

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

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

Эксплуатация

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

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

← Учимся управлять коптеромБиндим V-bar с аппаратурой Spektrum →

Современное мобильное устройство, помимо первоначального своего назначения – средства коммуникации – выполняет множество других функций. Это выход в интернет, фото- и видеокамера, возможность смотреть фильмы, слушать музыку и играть в игры и многое другое. Поэтому аккумуляторы таких устройств приходится часто заряжать. Как это делать правильно, чтобы продлить жизнь АКБ и увеличить ее ресурс?

Виды телефонных аккумуляторов

В современных смартфонах используются литий-ионная (li-ion) и литий-полимерные (li-pol) батареи. Литий-ионные сменили своих предшественников – никель-кадмиевые и никель-металлогидридные – и превзошли их по многим параметрам. Однако в процессе эксплуатации обнаружились и их недостатки. Литиевые электроды оказались нестабильными. Поэтому в чистом виде этот материал перестали использовать, заменив различными соединениями. Получившиеся батареи отвечали всем требованиям, а потому прочно заняли свою нишу.

Также в современных смартфонах используются литий-полимерные аккумуляторы. Там используется принцип перехода полимеров в полупроводник. В полимеры внедряются ионы электролита, это улучшает проводимость.

На сегодняшний день выпускаются такие виды АКБ:

• полимерные электролиты с внедренными в них солями лития;
• сухие электролиты на основе полимера;
• микропористые матрицы, куда внедрены неводные растворы солей лития.

Разработки в этом направлении ведутся по сей день, поэтому технология продолжает совершенствоваться.

В старых телефонах применяются, как правило, никель-кадмиевые и никель-металлогидридные.

Как правильно заряжать новый аккумулятор смартфона

Многие слышали, что новую батарею нужно и заряжать по-особенному, в противном случае она быстрее выйдет из строя. А ведь если аккумулятор несъемный то заменить его будет совсем не просто.

Новенький аккумулятор рекомендуется «раскачать». Вот что для этого нужно:

1. Полностью, до нуля, разрядить АКБ. Не нужно делать это специально, мучая всеми способами смартфон – пусть разрядка произойдет постепенно, при обычном использовании. Главное, чтобы она была полной.
2. Затем поставить аппарат на зарядку. Нужно посмотреть в руководстве к нему, сколько времени занимает полный цикл заряда и разряда, и накинуть к времени восстановления батареи пару часов.
3. После полной зарядки пользоваться телефоном как обычно, но опять же дождаться его полной разрядки, процедуру повторить. И так – 3-4 раза. Это увеличивает ресурс АКБ, позволяет ей служить дольше.

Важно! Такая «раскачка» приемлема только для новых смартфонов, если аппарат уже давно эксплуатируется, то прием может, наоборот, навредить.

Как правильно заряжать новый телефон с li-ion батареей

Здесь есть некоторые нюансы. Литий-ионные батареи не очень хорошо относятся к полному разряду-заряду. Поэтому даже в самом начале эксплуатации злоупотреблять «раскачкой» не стоит, ограничившись 2-3 разами. В дальнейшем заряд батареи должен держаться в пределах 20-80%, не стоит допускать ее полной разрядки, равно как и держать, включенной в розетку, все время. Оптимальным будет немного не давать АКБ заряжаться до конца, оставляя заряд на уровне 90-95%.

Как правильно заряжать новый смарфон с li-pol батареей

Li-polymer АКБ совсем не любят глубокий разряд. Производители рекомендуют первые несколько раз заряжать аккумулятор полностью, однако в этом случае лучше не доводить его падения до нуля. При показателе 10-15 процентов стоит уже подключать аппарат к электросети. В дальнейшем рекомендуется подзаряжать его при любой удобной возможности – маленькими порциями.

Бытуют разные мнения, стоит ли новый телефон полностью разряжать и заряжать. С одной стороны, li-ion и li-pol не обладают эффектом памяти из-за этого в этом не смысла. С другой стороны, во время производства в аккумулятор добавляют ингибитор, который должен продлить жизнь батарее и именно во время первых зарядок-разрядок он разрушается, что позволяет достичь максимальной продолжительности жизни и емкости.

Как продлить срок службы аккумулятора телефона

1. Пользоваться стоит только «родной» зарядкой – при достижении полного заряда она перестает подавать питание в него, даже если не отключить от сети. Поэтому перезаряда не произойдет в любом случае. Использование же чужой зарядки может подпортить работу батареи. «Родные» ЗУ также отвечают всем требованиям касательно именно этой модели: напряжение, выходной ток, мощность.
2. Необходимо поддерживать оптимальную температуру как при эксплуатации, так и при хранении смартфона. Эта комнатная температура. Одинаково вредят аппарату как перегрев, так и переохлаждение, а также резкая смена температур.
3. Если мобильным устройством длительное время никто не будет пользоваться, то не стоит его перед этим полностью заряжать, равно как и разряжать до нуля. Это повредит аккумулятору. Оптимальным будет выключить и убрать телефон при уровне заряда около 50%.

Читайте также:  Запускам телефон без аккумулятора

Далее – нюансы эксплуатации разных типов батарей.

Как правильно заряжать смартфон с li-ion батареей

Литий-ионные батареи не любят полный разряд (за исключением калибровки) и перезаряд. Оптимально поддерживать уровень заряда в пределах от 20 до 90%.

Заряжать можно разными способами:

1. Штатное зарядное устройство. Его характеристики – оптимальны, поэтому желательно пользоваться им. Только при отсутствии такой возможности прибегать к другим методам.
2. Во время работы за компьютером можно заодно подключить к нему мобильное устройство и подзарядить его. Однако это займет гораздо больше времени, чем зарядка через розетку.
3. Прикуриватель в автомобиле. Удобно для тех, кто за рулем, однако процесс тоже может оказаться не быстрым – в зависимости от параметров устройства.
4. Универсальное ЗУ. Такое устройство в простонародье называется «лягушка». Подходит для разных типов батарей.

Раз в три месяца рекомендуется калибровка заряда. Она предполагает полную разрядку с последующим полным же зарядом.

Как правильно заряжать телефон с li-pol батареей

Литий-полимерные АКБ не любят переразряд и стопроцентный заряд. Лучше держать его в пределах от 20 до 90%, при достижении этого показателя отключать от сети. Если при разрядке все-таки вы проворонили момент, и аппарат выключился, не нужно держать его в таком состоянии, а следует сразу поставить на зарядку.

С литий-полимерными АКБ не стоит бояться слишком частой подзарядки – наоборот, делать это нужно при любой удобной возможности небольшими порциями. Главное, не держать на зарядке по нескольку часов и не достигать 100% шкалы.

Быть постоянно подключенным к электрической сети такому аккумулятору вредно. Встроенный в зарядное устройство контроллер отключит его от зарядки в нужный момент, однако будет продолжать поступать тепло. Это вредит литий-полимерной АКБ.

Все аккумуляторы имеют встроенный контроллер, который контролирует процесс заряда и разряда. То есть при разряде батареи в ноль там еще остается какое-то количество заряда, а при достижении 100% контроллер перестают пускать ток в батарею, как только уровень заряда упадет до 99% напряжение снова пойдет.

Как правильно заряжать телефон с ni-mh батареей

Никель-металлогидридные (ni-mh) АКБ менее долговечные, по сравнению с современными ионными. А также они имеют эффект памяти. То есть, аккумулятор «запоминает», до какого состояния доходил раньше его заряд, и начинает разряжаться быстрее.

Читайте также:  Заряжаем аккумулятор телефона без телефона

Чтобы этого не происходило, такие АКБ нужно «тренировать»: периодически полностью разряжать, а затем полностью заряжать. Это позволяет увеличить емкость в среднем на 5%.

Что не допускается при зарядке аккумулятора телефона

Все аккумуляторы без исключения не терпят:

• переохлаждения;
• перегрева;
• ударов и других физических повреждений;
• резкой смены температуры;
• использования неродных ЗУ;
• постоянного подключения к электросети.

В зависимости от типа, у них есть и еще кое-какие «пристрастия».

C li-ion батареей

С АКБ такого типа нельзя допускать следующее:

• частая полная разрядка;
• постоянный 100% заряд;
• хранение в разряженном виде;
• слишком частая калибровка заряда;
• перегрев и переохлаждение.

Лучше поддерживать заряд батареи на уровне до 90%, а раз в несколько месяцев устраивать «тренировку», и все будет хорошо.

C li-pol батареей

С АКБ такого типа нельзя допускать следующее:

• полный разряд;
• тренировка или калибровка;
• полный заряд;
• постоянное подключение к электросети;
• перегрев и переохлаждение.

Так же, как и с li-on оптимальный заряд будет в диапазоне от 20 до 90%.

С ni-mh батареей

С АКБ такого типа нельзя допускать следующее:

• перезарядка;
• частый заряд «по чуть-чуть»;
• хранение в полностью заряженном или полностью разряженном виде;
• перегрев.

Чтобы не терять емкость такого телефона, рекомендуется заряжать его полностью, а разряжать настолько, насколько это возможно. Периодически «тренировать».

Видео: Как правильно заряжать аккумулятор телефона

Заключение

Стоит понимать, что будь у вас Android, iPhone или старенький черно-белый мобильник, ни одно из этих устройств не сможет жить вечно. Старение и выход из строя аккумулятора – неизбежный процесс. Однако правильным обращением можно его замедлить и продлить жизнь мобильного устройства.

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

Читайте также:  Аккумуляторы Lenovo

Используемые источники:

• https://androidlime.ru/lithium-polymer-smartphone-battery
• https://batts.pro/litiy-polimernyie-akkumulyatoryi/
• https://3batareiki.ru/akkumulyatory/litiy-polimernyye-akkumulyatory-kak-pravil-no-zaryazhat
• https://www.rc-russia.ru/blog/kak-pravilno-zaryazhat-litij-polimernye-akkumulyatory
• https://istochnikipitaniy.ru/akkumulyatory/telefonnye/kak-pravilno-zaryazhat-akkumulyator-smartfonov.html

Предыдущая статьяКак установить Лайт HD ТВ на ПКСледующая статьяТОП-20 Лучших фоторедакторов для ПК и мобильных платформ: обзор бесплатных и платных версий

Как заряжать и правильно эксплуатировать литий─полимерный аккумулятор? Литий полимерная аккумуляторная батарея.

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

Факты о литий-полимерных аккумуляторах

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

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

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

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

Факты о литий-ионных аккумуляторах

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

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

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

Сравнение

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

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

Таблица

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

Задаетесь вопросом: «Что выбрать: Li-Ion или Li-Po аккумулятор?» Мы подробно расскажем в чем отличие этих двух типов аккумуляторов.

Как всем нам известно, мощность портативного зарядного устройства в большей степени зависит от качества аккумуляторов внутри устройства. На современном рынке существует два вида аккумуляторов, которые используются для производства портативных зарядных устройств: Li-Ion и Li-Po элементы аккумулятора.

Li-Ion или Li-Po: В Чем Различие и Что Выбрать

К сведению пользователей, один из частозадаваемых вопросов касательно портативных зарядных устройств – это: какая разница между аккумуляторами Li-Ion и Li-Po, а также, какой из них лучше. Давайте будем разбираться.

Что же такое Li-Ion и Li-Po?

Li-Ion – это сокращение от литий-ионный, а Li-Po – от литий-полимерный. Окончание «ионный» и «полимерный» — это указание на катод. Литий-полимерный аккумулятор состоит из полимерного катода и твердого электролита, а литий-ионный аккумулятор – из углерода и жидкого электролита. Оба аккумулятора перезаряжаемые, и потом, в том или ином смысле, они оба выполняют одну и ту же функцию. В целом, литий-ионные аккумуляторы старше, чем литий-полимерные, но они по-прежнему широко распространены из-за низкой цены и неприхотливости в техническом обслуживании. Литий-полимерные аккумуляторы считаются более совершенными, с улучшенными характеристиками, обеспечивающими более высокий уровень безопасности, следовательно, такие аккумуляторы стоят дороже, чем литий-ионные.

Существует много конфигураций аккумуляторов Li-Ion. Самые распространенные литий-ионные аккумуляторы для портативных зарядных устройств – это аккумуляторы с типоразмером 18650, диаметром 18мм и длиной 65мм, в которых 0 означает цилиндрическую конфигурацию. Больше 60% портативных зарядок изготовлены из элементов аккумулятора с типоразмером 18650. Размер и вес таких элементов легко позволяет применять их во многих электронных устройствах. Технологии изготовления также не стоят на месте.

Поскольку среди покупателей все больше и больше возрастает спрос на более легкие и компактные портативные зарядки, все более очевидными становятся ограничения, которые влекут за собой литий-ионные аккумуляторы. Поэтому производители переходят на изготовление более легких, более плоских модульных литий-полимерных аккумуляторов для новых портативных зарядных устройств. Более того, литий-полимерные аккумуляторы не так подвержены риску взрыва, а поэтому в портативные зарядки больше не нужно встраивать защитный слой, в то время как большинство литий-ионных 18650 аккумуляторов должны быть установлены только вместе с защитой.

Давайте подытожим информацию про различия между литий-ионом и литий-полимером в виде таблицы.

Ключевые особенности	Li-Ion	Li-Po
Энергетическая плотность	Высокая	Низкая, с меньшим количеством циклов в сравнении с Li-Ion
Универсальность	Низкая	Высокая, производители не привязаны к стандартному формату ячеек
Вес	Немного более тяжелые	Легкие
Ёмкость	Ниже	Одинаковый объем Li-Po аккумулятора, превосходит по ёмксоти Li-Ion почти в два раза
Жизненный цикл	Большой	Большой
Взрывоопасность	Более высокая	Более продуманная безопасность снижает риск перезаряда, а также утечку электролита
Время заряда	Немного более длинное	более короткое
Изнашиваемость	Теряет менее чем 0,1% своей эффективности каждый месяц	Более медленней, чем Li-Ion аккумуляторы
Стоимость	Более дешевый	Более дорогой

После изучения всех преимуществ, недостатков и характеристик двух типов аккумуляторов, вы можете убедиться, что между ними нет сильной конкуренции. Хотя литий-ионный аккумулятор тоньше и изящнее, литий-ионные аккумуляторы отличаются большей удельной энергоемкостью, и потом, они гораздо дешевле в производстве.

Поэтому, не стоит обращать особого внимания на тип аккумулятора, просто выбирайте брендовое портативное зарядное устройство, которое соответствует вашим требованиям. В конце концов, в эти аккумуляторы добавляется множество химикатов, поэтому, еще неизвестно, какие из них прослужат дольше.

В литий-полимерные аккумуляторы (Li-po), отличаются от литий-ионных, тем, что не имеют сепараторов и жидкого электролита. В литий-полимерах используется гомогенный электролит с литиевыми солями в виде геля, или композиционный полимер с литиевыми солями в сухом состоянии (часто основой служит полиэтиленоксид). Так же литий полимерные аккумуляторы могут состоять из неводного раствора солей лития. Более подробно об отличиях читайте .

Преимущества литий полимерных аккумуляторов.

Основными преимуществами литий полимеров перед аккумуляторами является то, что они обладают достаточно низким саморазрядом и обладают в 4 с половиной раза большей энергоёмкостью чем Ni-CD аккумуляторы такой же массы.

Литий полимеры обычно имеют срок службы в 300 — 600 циклов заряда/разряда, но иногда встречаются и с 1000 циклами перезаряда.

Очень часто распространены литий-полимерные аккумуляторы формой, как пуговица, толщиной всего в 1 мм. (таблеточные). Так же данные аккумуляторы имеют самую малую массу относительно литий-ионных, никель кадмиевых аккумуляторов и неперезаряжаемых батарейках при условии одинаковой ёмкости.

Применение

Широко распространены малогабаритные литий-полимерные аккумуляторы пуговичной формы толщиной всего 1 мм. Кроме того, данные аккумуляторы имеют наименьшую массу относительно рассмотренных выше аккумуляторов и не перезаряжаемых элементов питания при одинаковой энергоемкости. Данный фактор определил дальнейшие ниши использования литий-полимерных аккумуляторов:

• мобильные телефоны
• видеорегистраторы и навигаторы
• радиоуправляемые модели
• различные гаджеты и девайсы.

Недостатки литий-полимерных аккумуляторов:

■ Энергетическая плотность ниже, чем у ;

■ Высокое внутреннее сопротивление литий-полимеров не может обеспечить большие токи разряда. Следовательно литий-полимеры не могут использоваться в шуруповёртах и другой высоко мощной технике.

■ Быстрая деградация, поэтому литий-полимерные аккумуляторы теряют большую часть ёмкости через пару лет даже во время хранения.

Данные аккумуляторы очень чувствительны к температурным режимам, в условии которых они работают. Так Литий-полимеры не могут нормально работать при отрицательной температуре окружающей среды. Наверняка Вы часто замечали, как быстро разряжается мобильный телефон на морозе. Литий-полимеры могут взорваться при температуре выше 70 °С и вызвать пожар.

Литий-полимерные аккумуляторы со временем могут потерять свои свойства, даже если не используются. Поэтому не следует покупать литий-полимеры про запас. литий-полимеры, как и литий-ионные аккумуляторы не обладают, всё же рекомендуется придерживаться кое-каких правил в отношении данных аккумуляторов:

• Полностью зарядить при первом использовании
• Пройти несколько циклов полного перезаряда, с использованием стабилизатора напряжения.
• Хранить литий-полимерные аккумуляторы советуют в прохладном месте, но не при минусовой температуре.
• Не допускать полного разряда
• Следует избегать частых кратковременных дозарядок.
• Самые оптимальные температуры для аккумулятора от +10°С до плюс 25°С.

Литий-полимерные аккумуляторы представляют усовершенствованную конструкцию известных во всем мире литий-ионных батарей. Планируется, что именно эти устройства в скором времени полностью вытеснят с рынка никель-металл-гидридные и никель-кадмиевые аккумуляторы . Литий-полимерные элементы все чаще применяются в самых разных электронных устройствах в виде источника питания. Они при одинаковом весе по энергетической емкости в несколько раз превосходят никель-металл-гидридные и никель-кадмиевые конструкции.

Потенциально литий-полимерные элементы будут стоить дешевле литий-ионных аккумуляторов. Однако на данный момент он все еще являются довольно дорогими. На данный момент их производством занимаются лишь несколько крупных фирм. По конструктивному исполнению они похожи на литий-ионные элементы, но в них применяется гелиевый электролит. В результате они выделяются малым током разряда, значительной энергетической плотностью и существенным числом циклов зарядов и разрядов. Их форма может быть самой разной, а сами они выделяются легким весом и компактностью.

Виды

На текущий момент литий-полимерные аккумуляторымогут быть нескольких видов, которые отличаются по структуре электролита:

• Элементы, имеющие гелеобразный гомогенный электролит , который создается внедрением в состав полимерных солей лития.
• Элементы, имеющие сухой полимерный электролит . Данный вид производится на основе полиэтиленоксида с использованием разнообразных солей лития.
• Имеющие электролит из полимерной матрицы , имеющую микропористую структуру. В нем имеются неводные составляющие солей лития.

В связи с тем, что в полимерном элементе применяется жидкий электролит, то их эксплуатационная безопасность на порядок выше. К тому же они могут изготавливаться различной формы и конфигурации.

Некоторые литий-полимерные элементы выполняются из металлического полимера. Однако при низкой температуре параметры подобных батарей существенно снижаются вследствие кристаллизации полимера.

Существуют разработки полимерных батарей, где применяется металлический анод. Некоторым компаниям удалось получить существенного расширения рабочего температурного интервала и плотности тока. Подобные разновидности батарей можно применять в разной бытовой технике и электронике.

При этом разные производители используют различные материалы электродов, структуру электролита и сборочную технологию. В результате выпускаемые батареи могут иметь совершенно разные параметры. Но все компании, выпускающие подобные аккумуляторы, отмечают, что стабильность функционирования литий-полимерных батарей обеспечивает однородность электролита из полимера. Это в свою очередь зависит от количества компонентов, а также температуры полимеризации.

Уже выпускаются варианты батарей, имеющих толщину всего в 1 миллиметр. Благодаря этому производители могут выпускать очень компактные мобильные устройства.

Также литий-полимерные аккумуляторы, которые имеются в продаже, делятся на:

• Обычные.
• Быстро-разрядные.

Устройство

Литий-полимерные аккумуляторы работают по принципу перемещения ряда полимерных элементов в полупроводниковые вещества при условии включения в них ионов электролита. В итоге происходит существенное возрастание проводимости. По устройству указанные батареи выделяются электролитическим составом.

Суть полимерной технологии заключается в том, что электролит наносится на пленку из пластмассы. Она не позволяет проводить электричество, однако дает возможность обмениваться ионами. Другими словами, электролит из полимера заменяет стандартный пористый сепаратор, пропитанный жидким электролитом. Благодаря сухой полимерной конструкции удается обеспечить минимальную толщину ячейки порядка 1 мм, безопасность применения и простоту производства. Благодаря такой конструкции у разработчиков появляется возможность внедрять такие батареи в обувь, одежду, миниатюрное оборудование и иные устройства.

Но сухая полимерная батарея имеет недостатки в виде снижения проводимости и внутреннего сопротивления полимеров, что неприемлемо для ряда мощных мобильных устройств. Чтобы небольшая полимерная батарея была более продвинутой, к электролиту добавляют некоторый процент гелевых элементов. Большая часть коммерческих аккумуляторов, применяемых на данный момент в сотовых телефонах, являются гибридами полимера и геля. Гибридные аккумуляторы на данный момент являются самыми популярными.

Принцип действия

Литий-полимерные аккумуляторы имеют принцип действия, схожий с литий-ионными элементами, то есть они работают на обратимости химической реакции. Здесь анодом выступает материал из углерода, куда внедряются ионы лития. В катоде применяются оксиды ванадия, марганца либо кобальта. Работа такой батареи основана на способности полимеров переходить в полупроводниковое состояние вследствие включения в них электролитических ионов.

В качестве химической основы электролита здесь по-прежнему применяются соли лития. Однако они располагаются в соответствующей полимерной прокладке, которая находится между катодом и анодом. Благодаря этому литий-полимерные батареи могут быть выполнены в любой произвольной форме. Их можно размещать в различные недоступные места, что открывает новые возможности для производителей электроники.

Применение

Литий-полимерные аккумуляторы находят все более широкое применение. Такие батареи позволяют значительно повысить время эксплуатации работы устройства при уменьшенном весе аккумулятора. Благодаря этому можно получить энергоноситель, который будет в несколько раз большую емкость. При использовании быстроразрядных батарей будет обеспечиваться еще большая производительность. Поэтому подобные аккумуляторы становятся прекрасным вариантом для управляемых по радио моделей самолетиков и вертолетиков, в том числе иных радиоуправляемых устройств.

Применение Li-Pol аккумуляторов дает возможность уменьшить вес батареи и увеличить период работы устройств. Литий-полимерные батареи прекрасно продемонстрировали себя при применении в вертолетах маленького размера, к примеру, Piccolo. Такие устройства способны летать на таких батареях в течение 30 минут и более. Указанные элементы являются хорошим вариантом для небольших летающих конструкций.

Типичные литий-полимерные аккумуляторы используются в качестве источников питания, которые необходимы для электронных устройств, потребляющих сравнительно небольшой ток. Это могут быть ноутбуки, смартфоны и так далее. Быстроразрядные батареи применяются в устройствах, где необходимо высокое токопотребление. Подобные батареи применяются в современных , портативных электрических инструментах и радиоуправляемых устройствах.

Ограничения применения

Эти батареи в будущем можно будет повсеместно использовать в автомобильной промышленности. Сегодня же их используют для создания новых технологий и испытаний электромобилей. Вместе с тем существуют определенные ограничения, которые препятствуют использованию этих батарей повсеместно.

• Литий-полимерные батареи требуют специального режима зарядки. В принципе это не сложно, но привычное применять для этого нельзя. Вызвано это тем, что они выделяются пожароопасностью в период переразрядки. Для борьбы с этим явлением, все подобные батареи имеют электронную систему, которые предотвращают переразрядку и перегревание.
• Если неправильно эксплуатировать литий-полимерную батарею, то это может вызвать возгорание.
• Литий-полимерный аккумулятор не стоит сразу эксплуатировать непосредственно после зарядки. Для начала его следует охладить до окружающей температуры. В противном случае батарея может выйти из строя.
• Недопустимо короткое замыкание.
• Не допускается разгерметизация аккумулятора.
• Разряд батареи ниже 3 вольт.
• Нельзя нагревать выше 60 градусов.
• Аккумуляторы не следует подвергать воздействию микроволн либо давления. Это способно привести к появлению дыма, огня и более серьезным последствиям.
• Нужно оберегать батарею от нарушения целостности и ударов. Сильное механическое воздействие может привести к нарушению внутренней структуры.

Однако указанные минусы не мешают их использовать в самых разнообразных областях. В будущем все эти недостатки будут нивелированы внедрением новых технологий и разработок.

Преимущества литий-полимерных батарей

• Довольно высокая энергоплотность.
• Небольшой параметр саморазряда.
• Отсутствует эффект памяти.
• Литий-полимерные аккумуляторы несколько превосходят литиевые аналоги по емкости батареи и длительности ее использования.
• Изготовления батарей толщиной всего один миллиметр.
• Применения в довольно широком температурном диапазоне: от минус 20 до плюс 40 градусов Цельсия.
• Возможность придания батарее различной формы.
• Небольшое падение напряжения при разряде.

Литий-полимерный аккумулятор является усовершенствованным вариантом традиционной литий-ионной батареи. Его основным отличием считается использование специального полимерного материала, в котором в качестве наполнения применяются гелеобразные литий-проводящие включения. Такой тип аккумуляторов применяется во многих моделях мобильных устройств, телефонах, цифровых приборах, радиоуправляемых машинах и так далее.

Традиционный литий-полимерный аккумулятор для бытового использования не может выдавать слишком большой ток. Однако сегодня имеются специальные силовые разновидности подобных устройств, которые могут выдавать ток, который во много раз превышает показатели его емкости в ампер-часах.

Устройство литий-полимерного аккумулятора

Разница между литий-полимерным и литий-ионным носителем энергии заключается в типе применяемого электролита. В полимерных батареях применяется специальный полимер с литийсодержащим раствором, а в ионных — обычный гелевый электролит. В силовых системах большинства современных моделей используется именно литий полимерный аккумулятор. Это связано с тем, что он обеспечивает более мощные разрядные токи. Однако слишком жесткого разделения между этими типами аккумуляторов не существует, поскольку они отличаются только характером электролита. Это касается особенностей зарядки и разрядки, правил эксплуатации и техники безопасности.

Основные характеристики

Современный литий-полимерный аккумулятор при одинаковой массе является существенно более энергоемким, чем никель-кадмиевые (NiCd) и никель-металлгидридные (NiMH) батареи. Они имеют количество рабочих циклов примерно 500-600. Напомним, что у NiCd оно составляет 1000 циклов, а у NiMH — около 500. Как и литий-ионные, полимерные носители тоже со временем стареют. Поэтому через 2 года такой аккумулятор потеряет до 20% своей емкости.

Виды силовых литий-полимерных батарей

На сегодняшний день существует два основных вида таких батарей — стандартные и быстроразрядные. Они различаются между собой по уровню максимального разрядного тока. Этот показатель указывают либо в единицах аккумуляторной емкости, либо в амперах. В большинстве случаев максимальный уровень разрядного тока не превышает 3С. Однако некоторые модели могут давать ток в 5С. В быстроразрядных устройствах допускается ток разряда до 8-10С. Однако для бытовой техники быстроразрядные модели не используются.

Особенности применения

Применение литий-полимерного аккумулятора позволяет существенно увеличить время эксплуатации электромотора при сниженном весе самой батареи. Поэтому если заменить обычную батарею NiMH 650 мАч на два обычных литий-полимерных аккумулятора, то можно получить в 3 раза более емкий энергоноситель. При этом такая батарея будет более чем на 10 г легче. Если же взять быстроразрядные батареи, то тогда можно достичь еще более высокой производительности. Такая система станет отличным вариантом не только для небольших моделей самолетов или вертолетов, но и для внушительных радиоуправляемых устройств.

Литий-полимерные батареи, в отличие от литий-ионных, хорошо показали себя при использовании в вертолетах небольшого размера, таких как Hummingbird и Piccolo. Подобные модели с обычными коллекторными моторами могут летать на двух полимерных батареях в течение получаса. При использовании бесколлекторного мотора это время увеличивается до 50 минут. Такой тип аккумуляторных батарей считается идеальным вариантом для комнатных самолетов небольшого веса. Их эффективность в данном случае обуславливается гораздо меньшим весом по сравнению с NiCd батареями.

Единственное направление, в котором литий-полимерный аккумулятор уступает NiCd, это применение в устройствах со сверхвысоким разрядным током до 50 С. Однако, вполне возможно, что уже через несколько лет появятся более мощные батареи такого типа. При этом цены на литий-полимерные, литий ионные и NiCd аккумуляторы являются примерно одинаковыми при той же самой массе устройств.

Особенности эксплуатации

Правила эксплуатации литий-полимерного и литий-ионного аккумуляторов во многом схожи. При использовании батареи полимерного типа необходимо избегать некоторых опасных ситуаций, которые могут нанести ей непоправимый вред:

• зарядка устройства с напряжением 4,2 вольт на банку;
• разрядка токами с нагрузочной способностью, превышающей должную;
• разрядка с напряжением ниже 3 вольт на банку;
• разгерметизация батареи;
• нагревание устройства выше 60 градусов;
• длительное хранение в полностью разряженном состоянии.

Литий-полимерные и литий-ионные аккумуляторы отличаются пожароопасностью во время перегревания и переразрядки. Чтобы бороться с таким явлением, все современные батареи оснащаются встроенной электронной системой, которая препятствует переразрядке или перегреванию. Именно поэтому литий-полимерный аккумулятор требует специальных алгоритмов зарядки.

Зарядка

Процесс заряда литий-полимерных аккумуляторов практически ничем не отличается от зарядки литий-ионных батарей. Зарядка большинства литий-полимерных батарей при стартовом зарядном токе в 1С достигается примерно в течение 3 часов. Чтобы достичь полного заряда, необходимо иметь напряжение на аккумуляторе, соответствующее верхнему порогу. Кроме того, необходимым условием является уменьшение тока заряда до 3% от номинального значения. При этом во время подобной зарядки такой аккумулятор всегда остается холодным. Если вы хотите поддерживать батарею постоянно в заряженном состоянии, то тогда подзарядку желательно проводить примерно один раз в 500 часов, что соответствует 20 суткам. Как правило, зарядка обычно проводится в том случае, когда напряжение на выводах аккумулятора снижается до 4,05В. Зарядку прекращают после того, как напряжение на выводах достигнет 4,2В.

Температурный режим заряда

В большинстве литий-полимерных аккумуляторов предусмотрена зарядка при температуре 5-45 градусов при силе тока 1С. Если же температура находится в пределах от 0 до 5 градусов, то тогда рекомендуется перейти на ток в 0,1С. Зарядка при минусовой температуре в данном случае полностью запрещена. Традиционно, считается, что наиболее удачные условия для заряда — это 15-25 градусов. Поскольку все процессы заряда в литий-полимерных и литий-ионных аккумуляторах практически идентичны, то для них можно использовать одни и те же зарядные устройства.

Условия разрядки

Традиционно, такой тип аккумуляторов разряжается при показателях напряжения 3,0В на батарею. Впрочем, некоторые виды устройств необходимо разряжать при минимальном пороге 2,5В. Производители мобильных устройств предусматривают порог выключения 3,0В, который будет годиться для любых типов батарей. То есть, по мере разрядки аккумулятора при включенном мобильном устройстве напряжение постепенно падает и, при достижении показателя 3,0В, прибор автоматически предупреждает вас и сам выключается. Однако при этом устройство все равно продолжает потреблять какое-то количество энергии от батареи. Это требуется для того, чтобы определять нажатие кнопки включения или для других подобных функций. Также энергия здесь может использоваться для собственной схемы защиты и управления. Тем более, что небольшой уровень саморазрядки все таки остается характерным для литий-полимерных носителей. Поэтому если оставить такие аккумуляторы на длительное время, то напряжение в них может упасть ниже 2,5В, что очень вредно. Могут отключиться все внутренние системы защиты и управления. В результате, такие батареи уже не смогут быть заряжены обычными зарядными устройствами. Помимо этого, полная разрядка очень вредна для внутренней структуры батареи. Поэтому полностью разряженный аккумулятор необходимо на первом этапе заряжать минимальным током в 0.1C.

Температурный режим при разрядке

Лучше всего литий-полимерный аккумулятор чувствует себя в условиях комнатной температуры. Если использовать устройство в более жарких условиях, то срок службы батареи может существенно снизиться. Что касается литий-ионной батареи, то такой аккумулятор лучше всего работает при высокой температуре. Вначале она препятствует повышению внутреннего сопротивления батареи, которое считается результатом старения. Правда, в последующем энергоотдача сокращается и повышение температуры ускоряет процесс старения за счет увеличения внутреннего сопротивления.

Литий-полимерный аккумулятор имеет несколько другие условия эксплуатации, так как он обладает сухим и твердым электролитом. Идеальной температурой для его работы является 60-100 градусов. Поэтому такой энергоноситель стал идеальным вариантом для источников резервного питания в регионах с жарким климатом. Их специально помещают в теплоизоляционный корпус со встроенными нагревательными элементами с питанием от внешней сети.

• Литий-полимерный аккумулятор превосходит по емкости и долговечности литий-ионный.
• Удобство использования в полевых условиях, когда нет возможности управлять температурой.
• Высокая плотность энергии на единицу веса и объема.
• Низкая саморазрядка.
• Тонкие элементы не более 1 мм.
• Гибкость формы.
• Отсутствие эффекта памяти.
• Широкий диапазон рабочих температур от −20 до +40 °C.
• Незначительность перепада напряжения при разрядке.

Недостатки литий-полимерных батарей:

• Низкая эффективность при температуре -20 градусов и ниже.
• Высокая цена.

Литий полимерные аккумуляторы: особенности и области применения

Современные технологии делают доступным постоянное совершенствование прошлых разработок. Повышение эффективности свойств и основных характеристик позволяет улучшать существующие приборы и аппараты. Одними из таких приборов являются литий полимерные аккумуляторные батареи (li pol). Они представляют собой усовершенствованную версию литиевых.

Полимерные аккумуляторы

Полимерный аккумулятор от своих предшественников отличается тем, что вместо жидкого электролита в нем применяется полимер. В состав улучшенного электролита были добавлены вещества с соединениями лития, тем самым повышаются проводящие свойства.

В отличие от других видов элементов питания полимерные способны отдавать токи при разрядке в несколько раз превышающие собственную емкость аккумулятора. Также расширяются возможности изготовления различных форм.

Важно! Замена жидкого электролита на полимер значительно увеличивает безопасность использования li pol аккумуляторов.

Виды и принцип работы

В основе работы полимерного АКБ лежит процесс перехода некоторых твердых полимеров в состояние полупроводника при смешивании их с частицами лития, тем самым в несколько раз увеличивается проводимость. Теоретические разработки подразумевают повышение энергетической плотности батарей с li ion и li pol электролитами. На сегодняшний день выделяется несколько типов li pol аккумуляторных батарей:

• при добавлении в состав полимерных солей лития получают гелеобразный электролит;
• сухой вид получают при смешивании солей лития с полиэтиленоксидом;
• микропористые изготавливают на основе растворов солей металла лития при отсутствии воды.

Тем не менее следует помнить, что при пониженных температурах существенно понижается ионная проводимость твердого электролита, в этом li polimer уступает жидкому. Перед разработчиками встала задача по поиску материалов при использовании которых расшириться диапазон рабочих температур и увеличиться проводимость вещества. Таким материалом стал литий полимерный электролит, которые по своим полезным свойствам не уступают жидкому.

Существуют некоторые модели элементов питания, в которых был получен твердый анод. В таких аккумуляторах получилось добиться расширенного диапазона температур, а также роста проводимости. Такие элементы широко применяются для питания многих видов техники и приборов.

Интересно знать! На стабильную работу литий ионных полимерных аккумуляторов влияет однородное состояние электролита.

В ходе множества экспериментов и исследований было доказано, что данный вид элементов питания является наиболее безопасным, это выделяет отличие полимерных от литий ионных аккумуляторов. Наличие твердого вещества не позволяет электролиту вытекать и разрушаться при механическом воздействии, а также при появлении токов короткого замыкания. Возможность создания моделей с максимально малой толщиной, позволила создавать стационарное оборудование компактной величины.

Аккумуляторы с твердым электролитом li pol по своим некоторым свойствам и составу близки со своими предшественниками. Однако внедрение в их состав гелеобразной составляющей снизило собственное сопротивление и увеличило скорость ионообменных реакций.

Основные характеристики

Батареи с твердым электролитом пришли на смену щелочным элементам питания, заменяя их во многих видах электроники. Большой срок службы, малые токи самостоятельного разряда, а также повышенная безопасность применения значительно распространило такие источники питания.

К основным характеристикам литий полимерных аккумуляторов следует отнести

• возможность заряжать и разряжать до 1000 раз;
• ежемесячно теряют до 5% заряда самостоятельно;
• сниженная масса за счет возможности применения новых технологий по замене металлических частей в составе батареи;
• плотность энергии достигает значения до 200 Втч/кг;
• диапазон рабочих температур от -20°С до +60°С;
• значение рабочего напряжения до 3,7 В;
• толщина полимерных аккумуляторов от 1 мм;
• напряжение разряда от 3 В;
• максимальное значение тока превышает собственную емкость в два раза;
• естественное старение на 20% за 3 года.

Существуют быстроразрядные батареи, они тяжелее стандартных моделей на 20% и имеют ток разряда, который в 8 раз превышает собственное значение емкости.

Важно знать! Многие виды электроники не выдерживают повышенных значений токов разряда.

Применение

Сферы применения аккумуляторов с li pol электролитами обусловлены основными задачами, поставленными перед ними, а также внешними условиями.

Основное использование

Данные источники питания значительно повышают время работы многих стационарных устройств, при том, что имеют относительно маленькую массу, в этом заключается разница ионных аккумуляторов от литий полимерных. Обыкновенные li pol батареи применяют для питания таких приборов, как планшет, телефоны и другие виды разнообразных гаджетов и игрушек. Быстроразрядные применяются для обеспечения стационарной работы аппаратов с повышенными значениями потребляемого тока.

Увеличенное значение тока разряда используется в устройствах на дистанционном управлении таких, как игрушечные вертолеты и самолеты, а также при работе переносных инструментов и гибридных автомобилей.

Ограничение при использовании

Повсеместное использование полимерных аккумуляторов имеет некоторые ограничения:

• Особые условия восполнения заряда. Данные аккумуляторов относят к пожароопасным в период зарядки, поэтому заводы изготовители рекомендуют применять только специальные устройства с системами контроля и защиты при перегреве.
• Запрещено подвергать воздействию микроволн либо повышенного давления.
• Нельзя подключать к устройствам непосредственно после зарядки, необходимо выждать время для того, чтобы внутренняя температура батареи понизилась до рабочего значения.

Особенности эксплуатации и зарядки

Аккумуляторные батареи, созданные на основе замены жидкого электролита на гелеобразный как самостоятельные источники питания требуют к применению некоторые правила зарядки и безопасной эксплуатации.

Зарядка li pol аккумуляторов

Восполнение заряда полимерных батарей производится при помощи специальных зарядных устройств. Напряжение при этом имеет значение 4 В, при токе заряда, не превышающем номинальное показание внутренней емкости аккумулятора. Однако быстроразрядные источники питания могут иметь ток заряда превышающим емкость практически в 5 раз. По своему принципу зарядка батарей схожа с литиевыми, которая описана по ссылке.

Среднее время на восполнение номинального значения напряжения и тока составляет не более двух часов. При этом устройство должно контролировать подаваемые параметры при окончании зарядки, допустимые отклонения не более 0,01 В.

Современные производители предлагают два основных вида зарядных устройств:

• Простые. Имеют незначительную стоимость и предназначены для восполнения заряда только литиевых батарей.
• Универсальные. С их помощь можно зарядить любой вид аккумуляторов, но имеют повышенную стоимость.

Простые устройства в своей конструкции имеют специальные световые индикаторы. Основные параметры устанавливаются при помощи переключателей на панели прибора. С их помощью можно выставить значение тока зарядки, а также количество банок в батарее. Некоторые изготавливаются с несколькими ячейками, имеющих разные параметры восполнения заряда. Дешевые зарядники не способны четко контролировать показания конечного напряжения.

Наиболее дорогие, универсальные устройства способны контролировать целый ряд параметров при зарядке аккумуляторов с полимерным электролитом. На информационный экран выводятся реальные показания напряжения, тока и емкости. Прибор весь период восполнения заряда контролирует сам, необходимо только ввести значение тока и число банок в аккумуляторе.

Важно! Заряд производить на исправном оборудовании согласно инструкции.

Безопасная эксплуатация литий полимерных аккумуляторов

Ответственное отношение при использовании батарей данного вида убережет от возможного выхода из строя и их механического разрушения. В ходе эксплуатации необходимо соблюдать следующие рекомендации:

• значение напряжение выше 4,2 В может пагубно сказать на работоспособности источника питания;
• запрещается допускать возникновения замыкания полюсов между собой напрямую;
• не допускается работа под нагрузкой, которая может привести к нагреву батареи выше 60 градусов;
• при разгерметизации аккумулятор повредится и выйдет из строя;
• запрещается разряжать элемент питания до значения ниже 3 В;
• перед хранением без нагрузки необходимо полностью зарядить батарею.

Если не соблюдать описанные правила, то использование полимерных аккумуляторов может привести к критическому снижению собственной емкости, а также к самовоспламенению батареи. Для снижения вероятности возникновения неисправности рекомендуется соблюдать несколько советов от производителей источников питания:

• в первую очередь нужно купить оригинальное зарядное устройство, либо аналог с соответственными характеристиками;
• при зарядке применять специальные разъемы, предотвращающих возникновение короткого замыкания;
• правильно заряжать литий полимерный аккумулятор, контролировать основные параметры, корректно выставлять необходимые значения.

При нагреве выше 60 градусов внутри устройства происходят неотвратимые реакции, при которых внутренняя энергия переходит в тепло. В ходе роста накопленного тепла может произойти воспламенение, либо взрыв батареи. Попадание воздуха может также разрушить полимерный источник питания.

Необходимо помнить! Хранить аккумулятор после полной зарядки в прохладном месте, укрыв от попадания прямых солнечных лучей.

Преимущества и недостатки

Литий полимерные аккумуляторы, как и любые электрические приборы и устройства в ходе эксплуатации имеют плюсы и минусы. При выборе, что лучше li polymer или li ion в первую очередь необходимо понимать для чего их применять и ознакомиться с их основными качествами.

К достоинствам следует отнести:

• повышенная плотность внутренней энергии;
• увеличенный срок службы в отличие от аналогичных литиевых батарей;
• низкий самостоятельный разряд;
• возможность изготовления различных форм;
• полностью отсутствует эффект памяти;
• большой диапазон рабочих температур;
• сниженное падение напряжение в ходе работы.

К недостаткам в процессе применения можно отнести:

• снижение значения температуры ниже -20°С, внутренние реакции замедляются;

повышенная стоимость по сравнению с щелочными аналогами.

 

Литий полимерные аккумуляторы прочно вошли в нашу повседневную жизнь и заняли свою нишу в обеспечении автономным питанием различных устройств.

Литий ионная или литий полимерная батарея лучше. Литий-полимерный аккумулятор: отличие от ионного, срок службы, устройство. Li-pol или Li-ion: какой лучше

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

Как правильно заряжать и эксплуатировать Li─Pol аккумуляторы?

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

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

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

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

О чём нужно помнить пользователям при зарядке АКБ?

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

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

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

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

Основные характеристики

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

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

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

Области применения и стоимость

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

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

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

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

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

Вот, для примера, основные характеристики LiPo аккумуляторов Kokam:

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

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

Производители

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

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

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

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

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

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

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

Зарядка литий-полимерных аккумуляторов

Заряд аккумуляторов осуществляется по достаточно простому алгоритму — заряд от источника постоянного напряжения 4.20 вольт/элемент с ограничением тока в 1С. Заряд считается завершенным, когда ток упадет до 0.1-0.2С. После перехода в режим стабилизации напряжения при токе в 1С аккумулятор набирает примерно 70-80% емкости. Для полной зарядки необходимо время около 2-х часов. К зарядному устройству предъявляются достаточно жесткие требования по точности поддержания напряжения в конце заряда — не хуже 0.01 в/банку.

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

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

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

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

Эксплуатация и меры предосторожности

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

Перечислим их в порядке убывания опасности:

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

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

Из всего сказанного можно сделать следующие выводы:

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

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

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

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

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

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

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

Сборка батареи

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

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

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

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

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

Нюансы применения

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Заключение

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

В общем, поживем — увидим.

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

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

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

Правила зарядки

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

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

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

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

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

Эксплуатация

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

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

Электрический аккумулятор — это химический источник электрического тока многоразового действия. В аккумуляторах такого типа происходят обратимые внутренние химические процессы, которые обеспечивают многократное циклическое их использование (заряд/разряд) для накопления электрической энергии и питания различного электрического оборудования при отсутствия доступа к бытовой электрической сети.

Принцип действия аккумуляторов основан на обратимости химических реакций, протекающих в них. Накопление заряда аккумулятора осуществляется при помощи его зарядки, то есть пропусканием электрического тока в обратном направлении, относительно движению тока при разряде аккумулятора.

Аккумуляторная батарея — это несколько аккумуляторов, соединенных вместе в одну электрическую цепь.

Основная характеристика аккумулятора – это его емкость. Емкость аккумулятора – это максимально возможный полезный заряд аккумулятора. Или другими словами, емкость аккумулятора — это количество энергии, которое отдает полностью заряженный аккумулятор при разряде до наименьшего допустимого напряжения. В системе СИ емкость аккумуляторов измеряется в кулонах, но обычно используется внесистемная единица — ампер-час. 1 А/ч = 3600 Кл. Также емкость аккумулятора может быть указана в ватт-часах. Другая основная характеристика электрических аккумуляторов – это выходное напряжение аккумулятора. Зная выходное напряжение аккумулятора, можно легко перевести емкость аккумулятора, указанную в ватт-часах, в более распространенную – ампер-час.

Электрические характеристики аккумуляторов зависят от материала электродов и состава электролита. В таблице, указанной ниже, приведены наиболее используемые типы электрических аккумуляторов.

Тип аккумулятора	Выходное напряжение (В)	Область применения
свинцово-кислотные (Lead Acid)		троллейбусы, трамваи, автомобили, мотоциклы, электропогрузчики, штабелеры, электротягачи, аварийное электроснабжение, источники бесперебойного питания
никель-кадмиевые (NiCd)		строительные электроинструменты, троллейбусы, бытовые электроприборы
никель-металл-гидридные (NiMH)		бытовые электроприборы, электромобили
литий-ионные (Li‑ion)	3,7 (3.6)	мобильные устройства, строительные электроинструменты, электромобили
литий-полимерные (Li‑pol)	3,7 (3.6)	мобильные устройства, электромобили
никель-цинковые (NiZn)		бытовые электроприборы

В процессе использования аккумулятора, его выходное напряжение и ток падают. При использовании всего заряда аккумулятор перестает действовать. Заряжают аккумуляторы от любого источника постоянного тока с бо́льшим напряжением при ограничении тока. Обычно зарядный ток, измеряемый в амперах, имеет значение в 1/10 от номинальной ёмкости аккумулятора (в ампер⋅часах). Некоторые типы аккумуляторов имеют разные ограничения, которые необходимо учитывать при зарядке аккумулятора и при его эксплуатации. Например, NiMH-аккумуляторы чувствительны к перезаряду, а литиевые аккумуляторы — к переразряду, напряжению и температуре окружающей среды. NiCd и NiMH-аккумуляторы имеют “эффект памяти”. Он выражается в снижении емкости аккумулятора при осуществлении зарядки не полностью разряженного аккумулятора. Также такие типы аккумуляторов обладают существенным саморазрядом, то есть, они постепенно теряют заряд, даже когда они не подключены к нагрузке. В борьбе с этим эффектом помогает капельная подзарядка.

Литий-ионный аккумулятор (Li-ion) — тип электрического аккумулятора, который наиболее широко распространен в современных бытовых электронных устройствах. Сейчас такие аккумуляторы применяются в мобильных телефонах, ноутбуках, планшетах, электромобилях, цифровых фотоаппаратах, видеокамерах и т.д.

Впервые разработкой литиевых аккумуляторов занялся Г.Н. Льюис в 1912 году. Но только в 1970-х годах начали появляться первые коммерческие экземпляры первичных литиевых элементов.

В 80-х годах прошлого столетия было проведено большое количество экспериментов, в ходе которых было выяснено, что при циклировании источника тока с металлическим литиевым электродом на поверхности лития формируются дендриты. В результате дендриты прорастают до положительного электрода и происходит короткое замыкание внутри литиевого элемента. Это выводило такие источники питания из строя. Температура внутри аккумулятора при этом достигает температуры плавления лития. Это провоцирует взрыв элемента питания.

Пытаясь разработать безопасный литиевый источник тока, инженеры привели к замене неустойчивого при циклировании металлического лития в аккумуляторе на соединения внедрения лития в угле и оксидах переходных металлов. Самыми используемыми материалами для создания литиевых батарей являются графит и литийкобальтоксид (LiCoO2). В таком элементе питания в ходе заряда-разряда ионы лития переходят из одного электрода внедрения в другой и обратно. Хотя такие электродные материалы имеют в несколько раз меньшую по сравнению с литием удельную электрическую энергию, но при этом батареи на их основе являются гораздо более безопасными. Первые литий-ионные аккумуляторы были разработаны компанией Sony в 1991 году. В настоящее время Sony является крупнейшим производителем элементов питания на основе лития.

Характеристики:

Энергетическая плотность: от 110 до 200 Вт*ч/кг

Внутреннее сопротивление: от 150 до 250 мОм (для батареи 7,2 В)

Число циклов заряд/разряд до потери 20 % ёмкости: от 500 до 1000

Время быстрого заряда: 2-4 часа

Допустимый перезаряд: очень низкий

Саморазряд при комнатной температуре: около 7 % в год

Напряжение максимальное в элементе: около 4,2 В (аккумулятор полностью заряжен)

Напряжение минимальное: около 2,5 В (аккумулятор полностью разряжен)

Ток нагрузки относительно ёмкости (С):

Пиковый: больше 2С

Наиболее приемлемый: не более 1С

Диапазон рабочих температур: от −20 °C до +60 °C

Устройство .

Изначально в качестве анодов использовался кокс, но в дальнейшем стал использоваться графит. В качестве катода используют оксиды лития с кобальтом или марганцем.

При заряде литий-ионных батарей происходит следующая химическая реакция:

на катодах: LiCoO 2 → Li 1-x CoO 2 + xLi + + xe −

на анодах: С + xLi + + xe − → CLi x

Во время зарядки аккумулятора происходит обратная реакция.

Преимущества литиевых аккумуляторов.

1. Высокая энергетическая плотность.

2. Низкий саморазряд.

3. Отсутствие “эффекта памяти”.

4. Простота использования.

Недостатки литиевых аккумуляторов.

1. Литий-ионные аккумуляторы подвержены взрывному разрушению при перезаряде или при перегреве. Во избежание этого эффекта все бытовые литиевые аккумуляторы снабжаются встроенной электронной схемой, которая контролирует заряд аккумулятора, не допуская его перезаряд и перегрева.

2. При неаккуратном использовании аккумуляторы могут иметь более короткий жизненный цикл по сравнению с другими типами аккумуляторов. Глубокий разряд аккумулятора полностью выводит из строя литий-ионные элементы.

3. Оптимальные условия хранения литий-ионных аккумуляторов достигаются при 40-50 %-ом заряде от емкости аккумулятора и при окружающей температуре около 5 °C. Низкая температура является более важным фактором для не больших потерь емкости при долговременном хранении.

4. Строгие условия зарядки литий-ионных батарей делают крайне не удобным их применение в альтернативной энергетике. Происходит это из-за того, что ветряки и солнечные панели не могут обеспечить постоянный ток на всём протяжении цикла заряда.

Старение.

Даже если литиевый аккумулятор не используется, он начинает стареть сразу после производства.

Литий-полимерные и литий-ионные аккумуляторы уменьшают свою емкость, в отличие от никелевых и никель-металл-гидридных аккумуляторов, под воздействием заряда. Чем больше заряд аккумулятора и температура при его хранении, тем меньше срок его службы. Хранить литиевые аккумуляторы лучше заряженными на 40-50% и при температуре от 0 до 10 °C. Перезаряд, также как и переразряд, уменьшает емкость таких аккумуляторов.

Литий-полимерный аккумулятор (Li-pol или Li-polymer) — это наиболее совершенная конструкция литий-ионного аккумулятора. В качестве электролита в нем применяется полимерный материал с включениями гелеобразного литий-проводящего наполнителя. Они широко используются в смартфонах, мобильниках и прочей цифровой технике.

Обычные бытовые литий-полимерные аккумуляторы не могут отдавать большой ток, но разработаны специальные силовые литий-полимерные аккумуляторы, которые могут отдавать ток в 10 и более раз, превышающий численное значение емкости. Такие аккумуляторы нашли широкое применение в радиоуправляемых моделей, а также в электроинструменте и в некоторых современных электромобилях. Подобные аккумуляторы применяются в новой технологии преобразования энергии торможения — KERS.

Преимущества литий-полимерных аккумуляторов.

1. Большая плотность энергии на единицу объёма и массы.

2. Низкий саморазряд.

3. Малая толщина элементов — от 1 мм.

4. Возможность получать очень гибкие формы;

5. Не большой перепад напряжения по мере разряда.

6. Количество рабочих циклов – от 300 до 500, при разрядных токах в 2С до потери емкости в 20%.

Недостатки литий-полимерных аккумуляторов.

1. Аккумуляторы пожароопасны при перезаряде или при перегреве. Во избежание этого эффекта все бытовые литиевые аккумуляторы снабжаются встроенной электронной схемой, которая контролирует заряд аккумулятора, не допуская его перезаряд и перегрева. Также требуются специальные алгоритмы зарядных устройств.

2. Диапазон рабочих температур литий-полимерных аккумуляторов ограничен. Эти элементы плохо работают на холоде.

Также как и литий-ионные аккумуляторы, литий-полимерные аккумуляторы подвержены старению.

Внимание! При использовании материалов сайта ссылка на обязательна.

Без нормальной работы батареи теряется весь смысл в мобильном устройстве. Пользователь оказывается привязанным к электросети и не может находиться на связи во время передвижения. В компании «Магазин-Деталей.РУ» вы сможете купить литий-полимерный аккумулятор и решить проблемы с быстрой разрядкой устройства.

Как заказать литий-полимерный аккумулятор в Магазин-Деталей.РУ

Хотите быстро купить аккумуляторы Li-Pol и не ждать поставки запчасти? Обращайтесь в наш магазин. Мы являемся поставщиками ведущих сервисных центров и магазинов запчастей, нам отдают предпочтение и розничные покупатели со всей страны.

Наша фирма не первый год занимается продажами и сотрудничает с изготовителями техники напрямую. Мы специализируемся на поставках оригинальных запчастей высокого качества. Это гарантирует клиенту бесперебойную работу батареи.

Также здесь вы найдете Li-Ion аккумуляторы для ноутбуков, смартфонов, телефонов и планшетов.

Наша компания стремится максимально упростить процедуру оформления заказа. Чтобы купить полимерный литий-ионный аккумулятор клиенту не нужно тратить время и приезжать к нам в офис. Все вопросы будут быстро решены через сайт, электронную почту или по телефону.

Узнать точную стоимость деталей вы можете на нашем сайте. Менеджеры магазина постоянно обновляют ассортимент, информацию по стоимости и остаткам.

Компания «Магазин-Деталей.РУ» сотрудничает с юридическими и физическими лицами. Оплату заказа можно произвести через популярные сервисы и платежные системы, не выходя из дома.

Доставка литий-полимерных аккумуляторов для смартфонов производится через курьерские службы, транспортные компании или Почту России. Также товар можно забрать в удобное время самостоятельно с нашего склада.

Li-Po Аккумуляторы

Из литий-полимерных аккумуляторов можно выделить две основные группы — быстро-разрядные (Hi Discharge) и обычные. Отличаются максимальным разрядным током — его указывают или в амперах, или в единицах емкости аккумулятора, обозначаемой буквой «С».

Быстро-разрядные литий-полимерные аккумуляторы называют «силовыми» — такие аккумуляторы применяются для питания устройств с высоким токопотреблением.

Принципы зарядки LI-PO Аккумуляторов:

Заряд большинства Li-Po аккумуляторов осуществляется по достаточно простому алгоритму — от источника постоянного напряжения 4.20В/элемент с ограничением тока в 1С (некоторые модели современных силовых Li-Po аккумуляторов позволяют заряжать их током в 5С). Заряд считается законченным, когда ток достигает падения до 0.1-0.2С. До перехода в режим стабилизации напряжения при токе в 1C аккумулятор набирает примерно 70-80% емкости. Для полной зарядки необходимо время около 1-2 часов. От зарядного устройства нужна точность поддержания напряжения в конце заряда — не хуже 0,01В/банку.

Из зарядных устройств можно выделить два основных типа — простые – 10-40$, предназначенные только для литиевых аккумуляторов, и – 80-400$, предназначенные для обслуживания различных типов аккумуляторов.

Достоинство первых зарядных устройств — низкая цена. Главный недостаток — некоторые из таких устройств не умеет правильно определять окончание заряда. Они определяют лишь момент перехода от режима стабилизации тока к режиму стабилизации напряжения, что составляет примерно 70-80% емкости.

У второй группы зарядников возможности намного шире, как правило, они все показывают напряжение, ток, и емкость в мАч, которую аккумулятор «принял» в процессе заряда, что позволяет более точно определять, насколько заряжен аккумулятор. При использовании зарядного устройства самое главное — правильно выставить на заряднике нужное количество банок в батарее и ток заряда, который, как правило, равен 1C.

Для литий-полимерных аккумуляторов все таки желательно применять «зарядку» именно для своего типа аккумуляторв.

Эксплуатация.

Литий-полимерные аккумуляторы самые прихотливые  из существующих, требуют строгово соблюдения правил:

Нельзя Перезаряжать аккумуляторы

Нельзя допускать короткое замыкание аккумулятора

НЕ В КОЕМ СЛУЧАЕ НЕ ПОВРЕЖДЯТЬ И НЕ РАЗРУШАТЬ УПАКОВКУ

Разряд токами, превышающими нагрузочную способность или приводящим к нагреву Li-Po аккумулятора cвыше 60°С

Разряд ниже напряжения 3V на «банку»

Нагрев аккумулятора выше 60ºС

Хранение в разряженном состоянии

Невыполнение первых трех пунктов приводит к возгоранию, всех остальных — к полной или частичной потери емкости.

 Чтобы не было пожара, надо иметь нормальный зарядник и правильно выставлять на нем число заряжаемых банок.

Необходимо также использовать разъемы, исключающие возможность короткого замыкания батареи и контролировать ток, потребляемый устройством, в котором установлен Li-Po аккумулятор.

Необходимо быть уверенным, что ваше электронное устройство,в котором установлен аккумулятор не перегревается. При +70ºС в аккумуляторе начинает идти «цепная реакция», превращающая запасенную им энергию в тепло, аккумулятор буквально растекается, поджигая все, что может гореть.

Если замкнуть почти разряженный аккумулятор, то пожара не будет, он тихо и мирно «умрет» из-за переразряда.

Следите за напряжением в конце разряда аккумулятора и обязательно отключайте его после работы.

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

Хранить аккумуляторы, судя по рекомендациям производителей, следует в заряженном на 50-70% состоянии, лучше в прохладном месте, при температуре не выше 30°С. Хранение в разряженном состоянии отрицательно сказывается на сроке службы. Как и у всех аккумуляторов, у литий-полимерных есть небольшой саморазряд.

Были проведены сравнительные испытания на безопасность двух типов призматических литий-ионных аккумуляторов: с жидким и гель-полимерным электролитами (см. таблицу). При этом не принималось особых мер обеспечения безопасности аккумуляторов. Аккумуляторы испытывались проколом иглой, нагревом до 200 °С, коротким замыканием и очень высоким перезарядом (до 600 %). Как следует из таблицы, безопасность литий-ионных аккумуляторов с полимерным электролитом гораздо выше безопасности аккумуляторов с жидким электролитом.

Вид испытаний	Аккумулятор с гель-полимерным электролитом	Аккумулятор с житким электролитом
Прокол иглой	Не было изменений	Взрыв, дым, протечка электролита, повышение температуры до 250°С
Нагрев до 200°С	Не было изменений	Взрыв, протечка электролита
Ток короткого замыкания	Не было изменений	Протечка электролита, повышение температуры на 100°С
Перезаряд (600%)	Вздутие	Взрыв, протечка электролита, повышение температуры на 100°С

Батари на основе LI-PO аккумутятров:

Для получения батарей с высокой токоотдачей или большой емкости используют параллельное соединение аккумуляторов. Если вы покупаете готовую батарею, то по маркировке можно узнать, сколько в ней банок и как они соединены. Буква Р (parallel) после числа обозначает количество соединенных параллельно банок, a S (serial) — последовательно. Пример — «1500 3S2P» обозначает батарею, соединенную последовательно из трех пар аккумуляторов, и каждая пара образована двумя параллельно соединенными аккумуляторами емкостью по 1500мАч, т.е. емкость батареи будет 3Ач и напряжение — 11,1V.

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

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

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

Нельзя соединять в батарею аккумуляторы разных, даже близких емкостей –и использовать в одной батарее аккумуляторы разных производителей — различное внутренне сопротивление приведет к разбалансировке батареи.

При пайке нельзя допускать перегрева выводов — это может вывести из строя элемент. Некоторые Li-Po аккумуляторы поставляются с уже припаянными к выводам кусочками текстолитовой печатной.

При больших зарядных токах (2 А и более) тонкие провода от зарядного устройства до батареи, а также подключение «крокодилами», а не штатными разъемами батареи к зарядному устройству приводит к паразитному падению напряжения в контактах и проводах, зарядному устройство раньше переходит в режим стабилизации напряжения, что увеличивает время заряда.

Необходимо контролировать емкость каждого элемента батареи.

Не стоит полностью сажать аккумулятор — это может разрядить самую слабую в сборке ниже 3В, из-за чего она еще больше потеряет емкость

Современные зарядные устройства имеют встроенные балансиры (balancer), которые позволяют заряжать все элементы в батареи отдельно под чётким контролем. Если зарядное устройство не оборудовано балансиром, то его необходимо приобрести отдельно и заряд аккумуляторов желательно производить с его использованием.

Внешний балансир —  это небольшая плата, подключаемая к каждой банке, содержащая нагрузочные резисторы, схему управления и светодиод, показывающий, что напряжение на данной банке достигло уровня 4.17-4.19V. При превышении напряжения на отдельном элементе порога в 4.17V балансир замыкает часть тока «на себя», не позволяя напряжению превысить критический порог.

Следует добавить, что от переразряда некоторых банок в разбалансированной батарее балансер не спасает, он служит только для защиты от повреждения элементов при заряде и средством определения «плохих» элементов в батарее.

Вышесказанное относится к батареям, составленных из трех элементов и более, всех «Литий» типов.

Вредно хранить батарею в переразряженном состоянии.

Существует мнение, что литий-полимерные аккумуляторы нельзя эксплуатировать при отрицательных температурах. Действительно, в технических характеристиках на батареи указан рабочий диапазон 0-50°С (при 0°С сохраненяется 80% емкости аккумулятора). Но тем не менее, использовать Li-Po аккумуляторы при отрицательных температурах, около-10…-15°С, можно. Дело в том, что не нужно перед использованием морозить батарею. А в процессе использования внутреннее выделение тепла в аккумуляторе оказывается в данный момент полезным свойством, не позволяя батарее замерзнуть. Конечно, отдача аккумулятора будет несколько ниже, чем при нормальной температуре.

Значит касательно электровелосипеда – подходят динамические зимние поездки.=)

Что касается хранения – тут действуют те же принципы что и в Li-ion аккумуляторах.

 С использованием материалов http://2a3a.ru.

Как уберечь батареи дрона от взрыва

Литий-полимерные или LiPo-батареи

обладают рядом преимуществ, которые сделали их выбором для использования в потребительских дронах. Они имеют высокую плотность энергии по сравнению с их размером и весом, с более высоким напряжением на элемент — обычно 3.7 вольт — так что вы можете получить необходимую мощность с меньшим количеством ячеек, чем другие аккумуляторы. LiPos также разряжаются медленно, поэтому они могут дольше сохранять заряд, когда они не используются.

Но у LiPo аккумуляторов есть и обратная сторона. Если они не заряжены или не используются должным образом, они не будут долго работать с максимальной производительностью или, что еще хуже, могут задымиться и загореться. Просто выполните поиск по запросу «LiPo battery fire», и вы увидите, что может случиться.

По сути, вы захотите сделать все возможное, чтобы ваши батареи работали как можно дольше.Многое из того, что вам следует делать, основано на здравом смысле, но для хорошей меры я поговорил с Мэттом Палиафито, старшим менеджером по категориям дронов в магазине Batteries Plus Bulbs, просто чтобы узнать, не хватает ли чего-то, чего мне не хватает. Вот несколько рекомендаций по использованию LiPo аккумуляторов, которые помогут вам летать и быть в безопасности.

Зарядите батареи правильно

Балансировочное зарядное устройство поддерживает все элементы батареи заряженными до одинакового напряжения.

Сара Тью / CNET

Используйте подходящее балансировочное зарядное устройство LiPo для своих LiPo-аккумуляторов и убедитесь, что оно правильно настроено для заряжаемого аккумулятора.При подключении аккумулятора к зарядному устройству убедитесь, что его контакты или контакты полностью подключены. Никогда не оставляйте зарядное устройство без присмотра и обязательно заряжайте его на негорючей поверхности (например, бетон или металл). Кроме того, избегайте зарядки в закрытом помещении рядом с легковоспламеняющимися материалами, где огонь может быстро распространиться или пары не могут легко рассеяться. Подумайте об использовании специальных огнеупорных зарядных мешков LiPo, которые могут помочь сдержать возгорание.

Не слишком много, не слишком мало

Никогда не перезаряжайте аккумулятор до уровня более 4.2 В на элемент или разряд выше 3 В. (Недорогие средства проверки аккумулятора легко найти на Amazon.) Оба могут привести к необратимому повреждению аккумулятора. Если аккумулятор вздувается или набухает во время зарядки (или во время использования в этом отношении), он поврежден и не должен использоваться.

Безопасное хранение

Обычно литиевые батареи лучше всего хранить при комнатной температуре, а в целях безопасности рассмотрите возможность хранения их в металлическом ящике или пожаробезопасном контейнере для хранения LiPo. Если вы не собираетесь использовать аккумулятор в течение нескольких дней после полной зарядки, храните его с уровнем заряда не менее 40 процентов, выполняя полный цикл зарядки и разрядки один раз в месяц.Литиевые батареи не испытывают «эффекта памяти», как батареи на никелевой основе, но хранят плоский LiPo слишком долго, и он может больше не заряжаться.

Для зарядки и хранения используйте огнестойкий футляр LiPo-аккумулятора.

Сара Тью / CNET

Избегайте сильной жары и холода

Экстремальные температуры могут повлиять на производительность и срок службы аккумулятора. Когда вы заряжаете, делайте это при комнатной температуре.Это означает также избегать холодных гаражей или подвалов, а также мест вблизи прямых солнечных лучей или источников тепла. Сама батарея должна быть комнатной температуры во время зарядки и использования. Если вы только что разрядили аккумулятор, дайте ему полностью остыть, прежде чем пытаться зарядить его.

Держите их в чистоте

Дроны загрязняются, батареи загрязняются, и то и другое может снизить производительность. Следите за тем, чтобы аккумуляторный отсек дрона и разъемы аккумулятора были свободными от грязи и мусора. Если контакты аккумулятора немного испачкались, очистите их щеткой с мягкой щетиной.

Один раз не проверять батареи

Планируете сесть в самолет со своим дроном? Не кладите аккумуляторы в зарегистрированный багаж. По словам Джонатана Картера, заместителя директора Управления по безопасности опасных материалов FAA, литиевые батареи — нет. 1 причина пожаров в грузе и багаже ​​авиакомпании. Если вы летите с LiPos, они должны быть в вашей ручной клади с защищенными терминалами. Если авиакомпании необходимо проверить вашу ручную кладь у выхода на посадку, обязательно извлеките батареи и возьмите их с собой в самолет.

Для литиевых батарей также существуют ограничения по размеру и количеству. Перед тем, как упаковать вещи, вы можете посетить страницу с инструкциями по опасным материалам для пассажиров авиакомпаний, где вы узнаете, что можно проверить, что можно взять с собой и что следует просто оставить дома.

Сейчас играет: Смотри: Как ухаживать за батареями дрона

1:02

Долгая и здоровая жизнь

LiPo-аккумуляторов должно хватить на 300-500 циклов зарядки в зависимости от использования вашего дрона, качества аккумулятора и того, насколько хорошо вы их обслуживаете.Если ваши батареи перестают нормально работать всего через несколько циклов, это означает, что они могут быть повреждены, неисправны или имеют низкое качество, и вам следует немедленно прекратить их использование.

Примечание редактора: Эта статья была обновлена ​​с момента ее первоначальной публикации 5 июля с помощью подробного видео и комментария FAA.

Руководство по уходу за литий-ионными аккумуляторами

— Часть первая

Литий-ионные аккумуляторы — самые распространенные аккумуляторы в бытовой электронике.Они используются во всем: от сотовых телефонов до электроинструментов и электромобилей и т. Д. Однако у них есть четко определенные характеристики, вызывающие их износ, и понимание этих характеристик может помочь вам удвоить срок службы ваших батарей или даже больше. Это особенно полезно для продуктов, в которых нет сменных батарей.

Износ батареи — это потеря емкости и / или повышенное внутреннее сопротивление. Последнее не является хорошо известной концепцией, но со временем батарея способна выдавать меньшую силу тока по мере того, как батарея стареет, и в конечном итоге батарея не может вырабатывать мощность достаточно быстро, чтобы вообще работать с устройством, даже если батарея не разряжена.

Применяются стандартные заявления об отказе от ответственности, все рекомендации носят исключительно информационный характер, CleanTechnica не несет ответственности за любой ущерб, вызванный неточной информацией или выполнением любых предоставленных рекомендаций. Кроме того, новая технология может изменить характеристики, о которых говорится, что сделает их менее или более актуальными в будущем или даже сделает их устаревшими.

---

Литий-ионные батареи бывают разных химикатов, каждая со своими характеристиками, и часто их собирают в блоки, состоящие из нескольких ячеек.Есть некоторые устройства, которые могут работать от одной аккумуляторной батареи (светодиодные фонарики, сотовые телефоны, некоторые инструменты), но в большинстве случаев в устройстве используется аккумуляторная батарея, состоящая из нескольких последовательных или параллельных ячеек для обеспечения энергии, необходимой для создания устройство работать. Чтобы несколько батарей работали вместе должным образом (и безопасно), они требуют схемы управления. Эта схема выполняет множество функций. Он может регулировать, сколько энергии каждая ячейка может получать или выдавать для работы устройства, уравновешивает ячейки, чтобы предотвратить разницу в заряде и обратную зарядку, контролирует уровень заряда батареи, определяет, когда батареи разряжены, чтобы предотвратить чрезмерную разрядку (что может нанести непоправимый вред элементам), а также должна иметь возможность заблокировать батарею, если напряжение упадет слишком низко для безопасной перезарядки (ниже примерно 2.5 В в элементе могут начаться внутренние дендриты, которые могут привести к взрывам, если аккумулятор перезарядить и использовать, даже через месяцы или годы после события пониженного напряжения). Кроме того, некоторые блоки имеют схему контроля / управления температурой, чтобы батареи не перегревались.

Зарядное устройство имеет особый алгоритм зарядки аккумулятора, обычно начиная с постоянного тока, затем переключаясь на постоянное напряжение (а затем ступенчатое снижение тока), пока аккумулятор не достигнет 100% заряда.Это необходимо для того, чтобы не перезарядить литиевую батарею (что также может привести к взрыву). Эта схема также устанавливает максимальную скорость заряда, которую выбирает производитель. Иногда производители намеренно проектируют зарядное устройство на уровень заряда менее 100% (максимум, который может удерживать аккумулятор), чтобы продлить срок службы. Это редко может быть изменено конечным пользователем, но обычно полезно для потребителей.

Как правило, для литий-ионных аккумуляторов (без нагрузки, что означает, что устройство не используется) 3.6 В на ячейку считается пустой, а 4,2 В на ячейку заряжается. Есть также химические системы, которые считают 4,35 В полностью заряженными. Литий-фосфат железа меняется с 2,5 В пустого до 3,65 В заряженного, но эти батареи не так распространены (эта статья в основном посвящена батареям, не содержащим фосфата лития, хотя некоторые грани взаимозаменяемы). Для всех батарей напряжения между разряженным и полным зарядом определяют процент оставшегося заряда, хотя это не точная наука, и процент заряда при определенном напряжении зависит от химического состава.Например, во многих химикатах 4,0 В / элемент составляет около 80%, но для некоторых химикатов это около 85% заряда.

Срок службы литиевых батарей определяется следующими факторами:

• Время
• циклов
• Температура хранения / эксплуатации
• Зарядно-разрядные характеристики
• Глубина заряда и разряда
• Время, проведенное при почти пустом / почти полном

Давайте посмотрим на каждый фактор:

Время

Литиевая батарея начинает стареть, как только она покидает конвейер.Вы ничего не можете с этим поделать, кроме как всегда покупать новейшую батарею / устройство, которое вы можете, и не покупать дополнительные предметы для хранения неиспользованными в будущем (за исключением очень необычных обстоятельств, таких как невероятная распродажа или снятие с производства батареи).

Батареи обычно приобретаются в комплекте или уже встроены в прибор. Внимательно следите за датой изготовления изделия, которая часто присутствует. Как правило, производители используют в своей продукции новые элементы. На самой батарее обычно есть код даты, хотя разбирать батареи / устройства на части, чтобы обнаружить, что это часто нереально, или это приведет к аннулированию гарантии.Однако, если вы можете найти код даты на самом элементе батареи, вы можете Google, как его расшифровать.

циклов

Каждый раз, когда вы полностью заряжаете, а затем полностью разряжаете аккумулятор, вы разряжаете один цикл. Количество циклов, на которое рассчитана работа конкретной батареи до тех пор, пока она не достигнет конца срока службы (EOL), иногда можно узнать, если вы погуглите таблицу данных для этой ячейки. Современные литий-ионные батареи служат от 300 до 15 000 циклов в зависимости от химического состава элемента (-ов). EOL часто считается 80% оставшейся емкости (отраслевой стандарт).Многие потребители будут продолжать использовать аккумуляторы с оставшейся емкостью менее 80%, но часто этот порог является предвестником быстрого износа элементов / блоков.

Частичная разрядка, при которой вы не полностью или полностью разряжаетесь, даст вам намного больше циклов до того, как батарея разрядится, и это лучший способ максимально увеличить этот аспект износа литий-ионной батареи. Некоторые производители считают циклом даже частичный разряд, но в целом цикл идет от 100% заряда до 0%.

V2G, или использование аккумуляторов электромобилей для питания вашей местной электросети, увеличивает количество циклов аккумулятора и вызывает ненужный износ аккумулятора. Этого лучше избегать с дорогими автомобильными аккумуляторами, поскольку это означает, что ваш автомобиль будет терять запас хода намного быстрее из-за износа аккумулятора, чем в противном случае. Это может сократить срок службы вашего автомобиля на годы.

Следите за обновлениями, часть вторая, температура хранения / эксплуатации и зарядка

---

Краткое изложение терминологии, используемой в мире батарей:

Алгоритм зарядки = батарея заряжается при постоянном токе, , затем почти полностью заряжена (обычно более 80%) зарядное устройство переключается на постоянное напряжение. Скорость зарядки снижается, пока аккумулятор не зарядится на 100%. Многие электромобили модифицируют этот алгоритм.

C = Емкость аккумулятора

• Выходная мощность батареи измеряется в 1 / C. 1С означает, что батарея разряжена за один час, 2С означает 30 минут (1/2 часа), 3С означает разрядку через 20 минут (1/3 часа) и т. Д.
• Зарядка также может быть измерена в градусах Цельсия, 1С означает зарядку за 1 час, 0,5С зарядка за 2 часа, 2С зарядка за 30 минут и т. Д.
  Скорость зарядки обычно не является линейной, аккумулятор обычно заряжается быстрее, пока не достигнет стадии постоянного напряжения.

Серия

= Несколько батарей, соединенных в цепь, чтобы увеличить общее напряжение батареи.

Параллельно = Несколько батарей подключены бок о бок для увеличения силы тока вместо напряжения.

(x) S (x) P конфигурация = объясняет, как подключены несколько батарей. 4S2P, например, означает 8 ячеек, четыре в ряду и два параллельных ряда

Вольт (В) = электрический потенциал. Розетки измеряются в вольтах.

Ампер (А) = количество кулонов электронов, переносящих эти вольт.

Вт (Вт) = Вольт x Ампер. Энергия / Энергопотребление часто измеряется в ваттах. Киловатт — это 1000 ватт. кВтч — это киловатты в час.

Энергия измеряется в Джоулях и может быть преобразована в Вт / секунду, если у вас есть компонент времени.

Мощность = Энергия с течением времени. Обычно измеряется в ваттах. Один Джоуль в секунду составляет 1 ватт. То же количество Джоулей или Ватт за половину времени — это удвоенная мощность.

Номинальное напряжение = Напряжение, используемое для расчета ватт батареи.

Емкость аккумулятора = сколько Ач мощности может выдать аккумулятор (новый).

Нагрузка = Устройство, которое использует питание от аккумулятора.

Внутреннее сопротивление батареи влияет на ее выходную мощность. Повышенное внутреннее сопротивление — это снижение выходной мощности, которую может обеспечить аккумулятор. На выход энергии в некоторой степени влияет повышенное внутреннее сопротивление.

Рекомендуемое изображение: Kristoferb, под лицензией Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported.

Цените оригинальность CleanTechnica? Подумайте о том, чтобы стать участником, сторонником, техническим специалистом или представителем CleanTechnica — или покровителем Patreon.

---

Реклама

---

У вас есть совет для CleanTechnica, вы хотите разместить рекламу или предложить гостя для нашего подкаста CleanTech Talk? Свяжитесь с нами здесь.

---

Советы, чтобы продлить их жизнь | reichelt.de

Современные мобильные устройства обычно работают от литий-полимерных или литий-ионных батарей. Небольшая, но тонкая разница между двумя методами: электролиты, необходимые для переноса ионов, сделаны из жидкости для литий-ионных батарей, а в литий-полимерных батареях они сделаны из гелеподобной пленки на полимерной основе.Это делает полимерную версию более гибкой, позволяя гнуть или скручивать ее в приборах. В принципе, однако, не имеет значения, какой тип батареи установлен в ваших устройствах: если вы соблюдаете некоторые основные правила, вы можете значительно продлить срок его службы.

Хранить правильно

Не каждое устройство используется ежедневно, как смартфон — подумайте о дрелях с батарейным питанием или видеокамерах.

Что вам нужно знать: чем выше напряжение элемента, тем быстрее происходит старение аккумуляторов.По этой причине лучше не заряжать устройства после использования перед тем, как упаковать их. Лучше перезарядить их перед использованием.

Уровень заряда от 55 до 75 процентов идеально подходит для хранения. Также важно: батареи предпочитают, чтобы было прохладно. При комнатной температуре около 20 градусов батарея теряет около трех процентов заряда за месяц. Так что лучше хранить их в прохладном погребе.

Правильно обращайтесь с аккумуляторами зимой

Батареи тоже не любят слишком низких температур.Напротив: отрицательные температуры значительно сокращают время автономной работы.

Поэтому не позволяйте смартфону слишком охлаждаться, чтобы продлить время автономной работы. Однако не следует носить смартфон слишком близко к телу из-за радиации, по крайней мере, не все время.

Идеальная зарядка

Со временем все собирают разные зарядные устройства, например для смартфона или планшета. Поэтому, вероятно, не всегда используется вилка питания, предоставленная производителем.Это плохо? Как правило, не.

Вы должны убедиться: Идеальное напряжение зарядки для литий-ионных аккумуляторов составляет около 4,2 В.

Так как почти все зарядные устройства обеспечивают зарядное напряжение примерно 5 В, это не проблема. Также убедитесь, что зарядный ток примерно в 0,6–1 раз превышает емкость аккумулятора в миллиампер-часах (мАч).

Более высокая сила тока сокращает срок службы батарей, более низкая сила может вызвать перегрев зарядного устройства.

Более того: зарядка через порты USB на ПК не проблема. Однако процесс занимает гораздо больше времени. Порт USB 2.0 обеспечивает максимум 500 миллиампер (мА). Таким образом, для полной зарядки устройства требуется примерно в 3 раза больше времени, чем от розетки от источника питания. USB 3.0 улучшает эту ситуацию лишь незначительно, поскольку порты выдают до 900 мА.

Табу, исчерпывающая разрядка

Каждая литиевая батарея имеет «конечное напряжение разряда». Это означает, что разряд аккумулятора автоматически заканчивается при определенном напряжении.В литий-ионных батареях, в зависимости от производителя, это значение составляет около 2,50 В, а в литий-полимерных батареях — 3,30 В.

Если напряжение падает ниже этого значения, это приводит к полной разрядке. В этом состоянии существует опасность необратимого повреждения из-за образования медных перемычек в батарее. Это, в свою очередь, может вызвать короткое замыкание при подзарядке.

Причиной полного разряда могут быть неисправные зарядные устройства или устаревшие аккумуляторы. Важно: при зарядке полностью разряженных аккумуляторов существует опасность возгорания.

Правильная транспортировка

Следует соблюдать особую осторожность при транспортировке и транспортировке литиевых батарей. Они обычно классифицируются Организацией Объединенных Наций (ООН) как опасные грузы класса 9. Это самый низкий уровень, класс 1 относится к взрывчатым веществам.

Например, если вы хотите перевезти аккумуляторы для дрона с камерой в автомобиле, вам следует хранить их в огнестойком металлическом ящике. При транспортировке литиевых батарей применяются особые правила, регулируемые директивами ООН.

Как правило, такие грузы должны быть помечены специальной предупреждающей этикеткой размером 12 x 11 см. Это проще, если в устройство встроены литиевые батареи, поскольку смартфон или ноутбук обеспечивают защиту аккумулятора. Совет: свяжитесь с поставщиками услуг доставки посылок, чтобы узнать о применимых условиях перевозки.

Изображение: reichelt

---

Другие интересные статьи:

Travel tech: лучшие праздничные гаджеты 2017 года

LED для любых целей — оптимальные и энергоэффективные осветительные установки для рабочих мест

Эффективная защита от вторжений: окна и двери как слабые места

Зарядное устройство для литий-ионных / полимерных аккумуляторов IC

Чип TP4056 представляет собой зарядное устройство для литиево-ионных аккумуляторов для одноэлементной батареи. аккумулятор, защищающий элемент от чрезмерной и недостаточной зарядки.Это имеет два выхода состояния, указывающих, что зарядка идет, и зарядка завершена. Он также имеет программируемый ток заряда до 1А.

Можно использовать для зарядки аккумуляторов напрямую от USB-порта, так как рабочий диапазон входного напряжения составляет 4 В ~ 8В.

Существует два типа общих коммутационных плат для этого чипа:

• Один с только микросхемой зарядного устройства на борту.
• Один с тремя микросхемами на борту.

Здесь вы видите плату с тремя отрывными микросхемами (TP4056 — посередине, DW01A — вверху справа и 8205A — двойной MOSFET — внизу справа).

Что вы можете узнать здесь:

• Как использовать коммутационную плату TP4056.
• Как безопасно использовать TP4056.
• Как DW01A работает на коммутационной плате TP4056.
• Как установить пределы температуры с помощью входа TP4056 TEMP.
  

Примечание: Вам необходимо изменить резистор программирования тока на прорыве плата, соответствующая используемой литиевой батарее — по умолчанию 1,2k что для аккумулятора 1 Ач (1000 мАч).

Примечание. Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать, как правильно использовать DW01A.

Литиевые батареи могут быть опасны, если не заряжены должным образом, и это Почему TP4056 полезен, поскольку он останавливает зарядку по напряжению и току, обнаруживая определенные условия напряжения.

Предупреждение

Есть много схем, которые показывают использование TP4056 в качестве зарядного устройства и драйвера нагрузки — не очень хорошо, . Если во время зарядки к аккумулятору подключена нагрузка, то TP4056 может не определить, когда ток заряда упал до C / 10.Так что это могло продолжайте зарядку — это может быть опасно.

Никогда не используйте TP4056 в качестве зарядного устройства и драйвера нагрузки одновременно . При зарядке аккумулятор, выключите нагрузку, а при зарядке аккумулятора выключите зарядное устройство. В качестве альтернативы используйте PMOSFET, резистор и диод Шоттки (как это сделать, см. Стр. 2).

Литиевые батареи не могут поглощать перезаряд — ток должен быть отключен гаснет после зарядки.Если бы не могло быть тепловой разгон.

TP4056 Характеристики

• Метод зарядки постоянным током / постоянным напряжением.
• C / 10 Прекращение списания.
• Порог постоянной подзарядки 2,9 В (для глубоко разряженных аккумуляторов).
• Напряжение остановки верхнего заряда: 4,2 В.
  
• Предел пускового тока плавного пуска.
• Автоматическая подзарядка (поддерживает оптимальный заряд аккумуляторов при подключении к зарядному устройству).
  

Техническое описание модуля TP4056

Загрузите техническое описание TP4056 здесь.

TP4056 Технические характеристики

Погрешность напряжения 9033 В Ibat (тип.)
Ibat
9033 = 1.2k: 1A chrg)

Параметр	Значение
Напряжение питания (Вс)	4V0 ~ 8V0
)
Ток питания (Rprog = 1,2k: 1A chrg)	150uA (тип.)
Ток питания (Chrg завершено / отключение)	55uA (тип.)
1050mA (max)
Ibat (режим ожидания; Vbat = 4,2 В)	-6uA (max)
Vtrckl (Rprog = 1,2k): Vbat: возрастающий	2,9 В (тип.)
Itrckl (Rprog = 1,2k: Vbat	140 мА макс.)
Vtrhsy (Rprog = 1,2k)	8012635	8012635		80126328 (тип.) Рабочая температура	-40 ° C ~ 85 ° C

[trckl = непрерывный заряд, trhsy = гистерезис капельного заряда]

TP4056 Резистор программирования тока

Программирующий резистор (R3 или Rprog) установлен до 1k2, что обеспечивает 1А программирование тарифа или 1С.Если ваша батарея не 1000 мАч (1 Ач), тогда вам нужно удалить R3 и заменить его правильным после информация в таблице справа.

TP4056 Светодиоды индикатора состояния

В таблице показано состояние светодиодов для различных состояний зарядки:

Состояние заряда	Красный светодиод CHRG	Зеленый светодиод	29
Зарядка	Яркая	Погашение
Прекращение зарядки.	Погашение	Яркое
Vin слишком низкое; температура батареи слишком низкая или слишком высокая; Нет батареи.	Тушение	Тушение
BAT PIN Connect 10u Емкость; Нет батареи.	Яркий зеленый светодиод, красный светодиод

TP4056 RPROG Резистор установки тока

RPROG на коммутационной плате — R3.

Зарядное устройство

RGRPOG (k)	I BAT (мА)
10	130
3	400
2	580
1.66	690
1,5	780
1,33	900
1,2	1000 9017 9017		1000 0 Схема популярной коммутационной платы с маркировкой 03962A показывает распиновку TP4056 для коммутационной платы. [Источник: www.sunrom.com/p/lithum-battery-charger-with-protection-microusb] При зарядке аккумулятора с помощью указанной выше платы подключите аккумулятор к B + и B- и отключите OUT + и OUT- от вашей цепи.При использовании Аккумулятор отключите вход 5 В и снимите выходное напряжение с OUT + и OUT- к вашей цепи. TP4056 Подключения На следующей схеме показана типичная установка (из таблицы). В На блок-схеме также показана распиновка TP456 для 8-контактного SMD-устройства. Здесь вы можете увидеть два светодиода состояния (CHRGn, STDBYn), подключение аккумулятора (BAT), подключение управления током (PROG) и подключение TEMP. Некоторые LI батареи имеют внутренний термистор, который можно подключить, как показано на рисунке. выше.В коммутационных платах обычно не используется TEMP и подключен к земле. TP4056 не обеспечивает защиты от обратной полярности, поэтому если вы подключите аккумулятор неправильно, то выйдет дым! На самом деле защиты от обратной полярности TP4056 нет и ИС защиты аккумулятора DW01A (на коммутационной плате) используется в не так (или не в лучшую сторону)! При правильном использовании DW01A действительно обеспечивает защиту аккумулятора от обратной полярности. Примечание. Перейдите по этой ссылке, чтобы узнать, как правильно использовать DW01A. На некоторых коммутационных платах есть дополнительные 2 микросхемы. Один из них — DW01A а другой — двухканальный МОП-транзистор с N-каналом, необходимый для микросхемы DW01A. Эта микросхема обеспечивает защиту аккумулятора, но не используется справа способ на этой плате и поэтому обеспечивает только защиту от короткого замыкания (и защита от сверхтока). Он должен обеспечивать все следующее: Защита входа зарядного устройства Вывод CS подключен к отрицательной клемме входа зарядного устройства. (через резистор 1 кОм) и выполняет следующие функции: Детектор короткого замыкания. Детектор перегрузки по току. Детектор зарядного устройства. Обнаружение обратного зарядного устройства (перенапряжение, высокий ток?). Контроль батареи VCC и GND подключены к батарее, где обнаруживаются два напряжения: Детектор перезарядки (слишком высокое напряжение батареи). Детектор переразряда (слишком низкое напряжение аккумулятора). Коммутационная плата DW01A и TP4056 На коммутационной плате микросхема припаяна к TP4056, так что это может никогда не подключайтесь к «входу зарядного устройства» неправильно.С другой стороны, DW01A не защищает от неправильного подключения аккумулятора! Эта микросхема не активируется при проблемах с уровнем напряжения батареи (если только TP4056 не выходит из строя), так как TP4056: Прекращает разрядку при напряжении ниже 2,9 В; Здесь активируется капельный заряд. Порог DW01A составляет ~ 2,4 В; Так что он никогда не активируется. Прекращает зарядку при напряжении выше 4,2 В. Порог DW01A составляет ~ 4,3 В; Так что он никогда не активируется. Единственная функция, которая будет работать, — это максимальная токовая защита и защита от короткого замыкания. Они активируются при токе около 3 А при использовании двойной МОП-транзистор 8205A. Эта статья продолжается на странице 2, где вы можете узнать, как правильно использовать TP4056 (большинство схем неверны). Показать индекс Политика конфиденциальности | Контакт | Обо мне Карта сайта | Условия использования Уход за литий-ионными и литий-полимерными аккумуляторами для мобильных телефонов Как и другие обычные аккумуляторы, литий-ионные (литий-ионные) аккумуляторы или аккумуляторы сотовых телефонов состоят из трех основных компонентов: анода, катода и электролит.Анод батареи состоит из углерода (графита), а катод — из оксида металла. Неводный электролит представляет собой смесь солей лития в органическом растворителе. Неводный электролит используется для защиты батареи из-за реактивной природы чистого лития, который имеет тенденцию вступать в химическую реакцию с водой с образованием гидроксида лития и газообразного водорода. Химическая реакция может быть описана как Li + H-OH → LiOH + h3 Электроды, изготовленные из интеркалированного литиевого соединения, предпочтительнее металлических литиевых электродов для производства батарей для сотовых телефонов.Герметично закрытый контейнер используется для защиты аккумулятора от воды. Как упоминалось ранее, литий является химически очень реактивным элементом, а это означает, что энергия, запасенная в его атомных связях, высока. Следовательно, литий-ионные батареи имеют очень высокую «плотность энергии». Литий-полимерный аккумулятор для сотового телефона Литий-полимерный аккумулятор технически представляет собой литий-ионный полимерный аккумулятор. Это перезаряжаемые батареи (вторичные батареи), и при осторожном использовании их можно перезаряжать сотни раз, и их срок службы составляет много лет.Основное различие между литий-полимерными и литий-ионными батареями — это тип используемого электролита. Li-Po фактически использует SPE, то есть твердый полимерный электролит, такой как поликрилонитрил и пластиковый анодный материал, в то время как Li-Ion использует соль лития в органическом растворителе в качестве электролита. Кроме того, в некоторых Li-Pos используется полимерный гель, содержащий раствор электролита, который наносится на поверхность электрода. Литиевый полимер снижает риск возгорания, поскольку в таких батареях нет жидкого электролита. Химическая реакция при зарядке LiCoO2 + 6C → LixC6 + Li1-xCoO2 Химическая реакция при разрядке Li1-xCoO2 + LixC ↔000 Li1-x + dxCoO2 + dxCoO2 литий-ионной батареи Эта батарея обеспечивает относительно более высокое напряжение в диапазоне 3,7 В по сравнению с 1,2 В, обеспечиваемыми другими аккумуляторными батареями, такими как никель-металлогидридные батареи и никель-кадмиевые батареи.Таким образом, в сотовых телефонах используется одна ячейка этой батареи, поэтому сотовые телефоны могут иметь гладкий размер и более легкий корпус. Процесс зарядки Анод передает ток через ионы лития Li + на катод во время разряда батареи. Для зарядки аккумулятора используется внешний источник питания с более высоким напряжением. Это более высокое напряжение подается на батарею с той же полярностью, что и у батареи. Он проталкивает ток в обратном направлении, то есть от катода к аноду.При этом ионы лития дрейфуют от катода к анодному электроду и проталкиваются в анод, и этот процесс называется «интеркаляцией». К сожалению, во время зарядки на нем образуются отложения, которые постепенно сокращают срок его службы, поэтому литий-ионный аккумулятор не прослужит вечно. Время и температура также влияют на срок службы этих батарей, который сегодня обычно составляет от двух до трех лет, даже если они не используются. Поэтому не «избегайте использования» литий-ионного аккумулятора, думая, что он прослужит вечно. Номинальное напряжение, срок службы и цикл зарядки / разрядки этой батареи могут отличаться из-за различных материалов, используемых при производстве различных батарей. К счастью, последние батареи, используемые для мобильных телефонов, следуют методологии проектирования, основанной на нанотехнологиях, что делает их спецификации в целом стандартными для мобильных телефонов. Циклы зарядки / разрядки Литий-ионные аккумуляторы могут выдерживать сотни циклов зарядки / разрядки. Скорость разряда этих батарей в состоянии покоя относительно ниже, чем у других аккумуляторных батарей.Обычно эта батарея, будучи неактивной, может сохранять свой заряд в течение нескольких месяцев, в то время как другие аккумуляторные батареи теряют до 4-5% своего заряда в день. Таким образом, после зарядки эта батарея может поддерживать работу мобильных телефонов в течение более длительного времени. Скорость разряда этих батарей зависит от их рабочей температуры и температуры хранения. Чем выше температура, тем выше скорость разряда. Всегда следует хранить эту батарею при более низких температурах, чтобы увеличить цикл разряда. Можно ли перезарядить литий-ионный аккумулятор сотового телефона? Как уже было замечено, регулярная подзарядка литий-ионной батареи или аккумулятора сотового телефона является основной окислительно-восстановительной реакцией, которая заставляет ионы лития перемещаться от отрицательного (катода) к положительному (анодному) электроду. Литий-ионные аккумуляторы можно перезаряжать несколько раз, но, в конечном итоге, после нескольких циклов зарядки-разрядки этот аккумулятор также потребует замены. Важно не перезарядить аккумулятор сотового телефона и не дать ему полностью разрядиться.Если он полностью разрядится, это испортит элементы аккумулятора, поэтому необходимо подключить его к зарядному устройству, пока оно еще содержит некоторый заряд. Кроме того, если вы перезарядите аккумулятор, он будет выделять тепло, которое может стать причиной пожара или даже стать причиной пожара. Поскольку литий-ионные (и литий-полимерные) чувствительны к перезарядке и переразряду, элементы, составляющие аккумуляторную батарею, заряжаются независимо. Для аккумуляторов NiMH и NiCad стандартным явлением зарядки является подача тока и напряжения на последовательно соединенные элементы, чтобы все элементы получали одинаковое количество тока.Напряжения элементов в этом случае не обязательно равны, на самом деле почти наверняка, что они не равны, но напряжение на аккумуляторной батарее будет таким же. Поскольку NiMH и NiCad относительно устойчивы к перезарядке, опасности обычно нет. Обычно одна ячейка в аккумуляторной батарее NiMH или NiCad разряжается, не влияя на зарядку других элементов. Что это обозначает? Разрешите пояснить это на примере. Предположим, что у нас есть 6-элементная аккумуляторная батарея с номинальным напряжением каждой ячейки, равным 1.2 В (всего 7,2 В). Если присутствует зарядное напряжение 5 Вольт, каждая ячейка в идеале должна получать примерно 0,83 Вольт. Если одна ячейка мертва, напряжение на каждой ячейке будет 1 вольт. Это означает увеличение на 20,5% после смерти одной клетки. Это процентное увеличение соответствует большинству элементов на основе никеля, но перенапряжение литиевых элементов на 20,5% в конечном итоге приведет к отказу и, вероятно, к возгоранию. Литий-ионные / литий-полимерные батареи также не переносят чрезмерной разрядки и имеют тенденцию к смерти, если уровень разряда ниже 2.5 В. Как правильно обращаться с аккумулятором сотового телефона Во время хранения аккумуляторы сотового телефона, то есть литий-ионные аккумуляторы, разряжаются быстрее, если они изначально полностью заряжены. Поэтому перед хранением рекомендуется частично зарядить аккумулятор (50-60%). Обычно рекомендуется перезарядить эту батарею через несколько месяцев, если они будут храниться более длительное время. Аккумулятор сотового телефона поставляется со схемой, защищающей его от чрезмерной и недостаточной зарядки, что делает его наиболее подходящим для мобильных телефонов и других портативных устройств.Если эта батарея когда-либо разряжается ниже минимального «порогового» напряжения, эта схема защиты не позволяет перезарядить батарею, делая батарею полностью разряженной для использования в будущем. Эта батарея бывает разных размеров со специальными зарядными устройствами. Использование любого другого зарядного устройства для зарядки этого аккумулятора может представлять серьезную опасность воспламенения аккумулятора. И одно предостережение относительно утилизации этих батарей: они могут взорваться при сгорании, поэтому постарайтесь продать эти батареи обратно продавцу батарей, поскольку литий-ионные батареи могут быть переработаны. Ссылки Обсуждение технических вопросов о литиевых батареях: правильный способ зарядки литиевого аккумулятора Прошло почти десять лет с тех пор, как я написал свой первый пост в блоге, посвященный зарядному устройству, под названием «Тендер на получение литиевой батареи». В этом посте я объяснил некоторые очень основные понятия о разнице между литиевыми и свинцово-кислотными батареями и объяснил, почему зарядные устройства для них должны быть разными. За прошедшее с тех пор десятилетие мы стали свидетелями всей мыслимой дезинформации о правильной зарядке литиевых батарей. Я должен сказать — люди находили и повторяли некоторую очень … интересную информацию за эти годы, и сейчас хорошее время, чтобы обновить этот пост и, надеюсь, убрать некоторую плохую информацию, которая там есть. С 2012 года технологии и материалы улучшились, а стоимость батарей сильно снизилась. Правильная зарядка литиевой батареи проще, чем когда-либо. Давайте начнем с этого предположения: все литиевые батареи, используемые на рынках мотоспорта и мотоспорта, используют элементы из литиево-железо-фосфатного элемента, также называемого «LFP».Это 3,2 В на ячейку, и они используются в этих приложениях, потому что они безопасны, мощны и легко доступны. На этих рынках не используются батареи на основе LiPo или литий-полимера, потому что эти элементы гораздо более «летучие» (опасные). Эти «LiPo» ячейки имеют напряжение 3,7 В на ячейку. Это важно понимать, потому что мы часто видим, что эти термины меняются местами, как если бы они были похожи. Хотя они оба являются «литиевыми элементами», на этом сходство заканчивается. Пожалуйста, перестаньте называть их «LiPo». Имея это в виду, давайте развеем первую ложную информацию о зарядке: Зарядные устройства Hobby и RC: 1. Вы не должны использовать зарядное устройство для вашей радиоуправляемой машины от наших аккумуляторов. Зарядные устройства RC для хобби — это «балансные зарядные устройства», то есть они используют специальный штекер для прямого подключения к батарее, чтобы «сбалансировать» заряд между ячейками. 1а. Наши батареи имеют внутри печатную плату, которая выполняет функцию балансировки, поэтому зарядное устройство для балансировки не требуется, не требуется и не требуется. 1б. Наши батареи не имеют порта балансировки, который позволил бы вам подключить зарядное устройство RC для хобби. Иногда нас спрашивают, какие у нас батареи «4S» или «5S». Мы предлагаем оба варианта, поскольку у нас есть батареи на 13,2 В и 16,4 В, но, опять же, единственная причина, по которой это имеет значение, — это если вы пытаетесь использовать балансировочное зарядное устройство для наших аккумуляторов. Поскольку нет способа сделать это, на самом деле это не имеет значения. Несколько лет назад я написал сообщение под названием «Балансировочное зарядное устройство или BMS для легких литиевых батарей», в котором это объясняется более подробно. Powersports «Литиевые совместимые» зарядные устройства: 2. Всегда используйте зарядное устройство, специально разработанное для безопасной зарядки «LFP» аккумуляторов. Мы продаем исключительно зарядные устройства Optimate, потому что мы обнаружили, что они лучше справляются с безопасной и быстрой зарядкой наших аккумуляторов, чем любые другие зарядные устройства на рынке. 2а. То, что на зарядном устройстве написано «литиево-совместимое» на наклейке, не означает, что оно хорошо заряжается. В нашем тестировании мы в основном обнаружили, что только Optimate и CTEK хорошо справились с зарядкой аккумуляторов LFP. 2б. В случае, если последний пункт неясен, я настоятельно рекомендую вам * НЕ * использовать зарядные устройства других компаний. Даже если вы не покупаете зарядное устройство у нас — это все равно верно. Hi Amp или «быстрые зарядные устройства»: 3. Зарядное устройство с высоким усилителем не всегда лучше. На самом деле, часто бывает хуже использовать зарядное устройство с высоким током от литиевой батареи. Мы часто наблюдаем это с автомобильными зарядными устройствами «25а» или аналогичными. Вот причина — Обычно вы используете зарядное устройство, когда разрядили аккумулятор.Часто зарядное устройство используется в тот момент, когда вы слышите звонок через систему громкой связи, чтобы добраться до полосы движения, и понимаете, что не заряжали аккумулятор. Итак, вы, естественно, думаете, что «больше — лучше», поэтому вы разряжаете разряженную батарею 20-25 ампер. Проблема заключается в напряжении — эти зарядные устройства «25a» представляют собой фиктивные зарядные устройства, которые будут обеспечивать 25 ампер при максимальном напряжении заряда. Это действительно плохо. Это очень быстро убьет батарею. Если вы это сделаете, с вашей батареей могут случиться неприятности. Действительно. Я обещаю. Хорошее зарядное устройство, такое как Optimate, измеряет напряжение и «состояние заряда» и подает в аккумулятор соответствующий ток и напряжение, чтобы безопасно и быстро вернуть аккумулятор обратно. В нашем тестировании Optimate на 9,5 А будет заряжать аккумулятор быстрее, чем фиктивное зарядное устройство на 25 А, потому что Optimate создал надежный профиль заряда. Если вы откажетесь от этого совета, вы повредите свою новую дорогую батарею, и она не будет отремонтирована или заменена по гарантии. No related posts. Previous Телефоны повышенной прочности: Лучшие защищенные телефоны – обзор и сравнение. Рейтинг неубиваемых смартфонов Next Единица измерения mah: Почему энергоемкость (объем аккумулятора телефона, например) измеряется в mAh (звучит как единица измерения скорости)? Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт