Хранение литий ионных аккумуляторов- как правильно хранить?

Внимание: если вы приобрели себе электротранспортное средство, то очень важно правильно обслуживать и хранить аккумулятор. На поленитесь ознакомиться с данными правилами для аккумуляторных Li-ion батарей.

Литий-ионный аккумулятор номинального напряжения 36 Вольт необходимо зарядить до 38 Вольт, в то время как заряженный он должен выдавать 42 Вольта.

48 Вольт – надо зарядить до 49,5 Вольт, заряженный должен выдавать 54,6 Вольт.

Обратите внимание, что 40% состояние заряда используется для хранения, а 30% используется для транспортировки.

Как продлить срок службы аккумулятора?

Литий-ионные аккумуляторы служат в качестве источника энергии в электроинструментах, ноутбуках, фото- и видеокамерах, сотовых телефонах, электротранспорте (самокатах, велосипедах, скутерах, машинах). Между собой потребители отличаются только количеством элементов.

Чтобы аккумуляторные батареи работали как можно дольше и эффективно, не допуская потерь емкости, необходимо обеспечивать им правильное хранение.

Что и какие факторы влияют на срок хранения

В отличие от других видов аккумуляторов, например, свинцовых, у литиевых накопителей характеристики начинают ухудшаться сразу после их изготовления.

Производительность аккумуляторов измеряется их емкостью. В нижеприведенную таблицу сведены данные о восстанавливаемой емкости литиевых батарей при их хранении в течение 12 месяцев в зависимости от температуры и уровня заряда.

Нельзя допускать нагрев аккумулятора выше 60 °C, т.к. начнется необратимая химическая реакция, в результате которой может произойти воспламенение или даже взрыв устройства.

Если напряжение упадет ниже критичного значения 2,0 В, такой элемент становится не пригодным к дальнейшему использованию.

Измерять напряжение Li-Ion батареи рекомендуется через 1,5 часа после ее зарядки или разрядки.

Как хранить

Не следует хранить Li-Ion аккумуляторы в автомобиле, так как в солнечные дни температура в нем может сильно повыситься.

Как определить, что литий-ионный аккумулятор испорчен и что делать в таком случае

Существуют симптомы, свидетельствующие о полном износе АКБ.

Проблемы появляются сразу после полного разряда: аккумулятор больше не заряжается, восстановление батареи невозможно.  Такая ситуация возникает, когда оборудование (телефон, электроинструмент, электротранспорт) долго находилось без дела при разряженном аккумуляторе или на морозе. Чтобы этого не допустить необходимо применять дополнительные устройства: схемы защиты от переразряда, индикаторы пониженного заряда и специальные зарядные устройства, ограничивающие заряд.

Если нет возможности заменить испорченный элемент, существуют способы его временно реанимировать. Однако все они не гарантируют 100%-ного положительного результата и используются в крайнем случае.

Рекомендации по правильному хранению

Литий-ионные аккумуляторы – наиболее капризная и дорогая часть оборудования, требующая особого внимания при хранении.

Хранить накопители лучше в прохладном, сухом помещении. Нельзя допустить разряжения ниже 40%. Производители аккумуляторов рекомендуют приобрести специальное зарядное устройство с индикацией заряда.

При неправильном использовании и хранении корпус аккумулятора наполняется газом и вздувается. В этом случае он подлежит замене и утилизации, так как является неремонтопригодным.

Литиевые аккумуляторы теряют емкость, даже если не используются, поэтому не следует покупать их «про запас». Длительное хранение этих накопителей энергии в любых условиях приводит к ухудшению потребительских характеристик.

Основная часть техники работает от Li-ion аккумуляторов, как правильно заряжать и эксплуатировать такие батареи, необходимо знать каждому пользователю. Устройства получили популярность за счет компактности и высокого уровня энергосбережения.

Что представляет собой литий-ионный аккумулятор

Литий-ионный аккумулятор представляет собой вид элемента питания (АКБ), на основе которого работает электронная техника и электромобили. Литий — самый легкий металл. Его электрохимический потенциал обеспечивает оптимальную характеристику плотности на единицу массы.

В отличие от устройств другого типа, литиевые аккумуляторы содержат отрицательные пластины из металлического лития. За счет этого батареи обладают высоким напряжением на всех элементах. Современные батареи имеют длительный срок службы за счет способности выдерживать множество циклов заряд-разряд и отсутствия «эффекта памяти».

В качестве переносчика заряда выступают положительные ионы лития, которые свободно перемещаются в кристаллической решетке материала и провоцируют необходимую химическую реакцию.

Идентичными особенностями обладают литий-полимерные аккумуляторы. Главным отличием от Li-ion является отсутствие в составе жидкого электролита, а также высокая стоимость.

Как правильно заряжать Li-ion аккумулятор

При эксплуатации литий-ионных аккумуляторов, необходимо правильно заряжать устройство и контролировать этот процесс.  Зарядка осуществляется по специальной схеме, а контроль при помощи дополнительных плат или обычного сопротивления (резистора).

Двухступенчатая схема зарядки

Двухступенчатая схема заряда является оптимальным способом зарядки литиевых аккумуляторов. В этом случае контроллер заряда имеет повышенную нагрузку, однако это не сказывается на сроке службы устройства.

Обобщённый график заряда литий-ионного аккумулятора

Выполнение первого этапа зависит от того, каким током будет насыщаться устройство. Номинальная величина тока равна 0,2-0,5 С (С — емкость аккумулятора), а мощность 12,6 вольт. Постоянный зарядный ток обеспечивается путем работы зарядного устройства (ЗУ), которое поднимает потенциалы на клеммах аккумулятора. При отметке в 4,2 В батарея набирает 70-80% заряда, и первый этап заканчивается.

Второй этап характеризуется постоянным напряжением и постепенно снижающимся током. Устройство поддерживает потенциал на отметке 4,15-4,25 В и контролирует параметры тока. Чем выше показатель, тем меньше становиться ток. Величина 0.05-0.01 С говорит об окончании процесса.

Как контролируют параметры зарядки

Литиевые аккумуляторы нуждаются в контроле, так как они работают в узком диапазоне изменения напряжения. Оптимальным значением считается 3 — 4,2 В. Контроллер установлен в зарядном устройстве, однако каждая батарея имеет свои прерыватели и модули защиты. В случае нарушения какого-либо параметра защитная функция отключает банку и разрывает цепь.

Зарядить аккумулятор без контроллера можно, используя резистор, включенный последовательно с устройством. Собрать схему своими руками несложно, если предварительно будут рассчитаны сопротивление, мощность резистора и ток заряда.

Схема заряда литий-ионного аккумулятора без контроллера. Резистор используется для ограничения тока заряда и защиты АКБ.

Эксплуатация Li-ion батарей

Первую зарядку батареи после покупки новой техники необходимо выполнять после полного разряда. То есть заряжать его сразу не нужно, необходимо довести прибор до выключения, а потом зарядить полностью.

В первую очередь это касается телефонов и ноутбуков.

При эксплуатации устройств с литий-ионными батареями необходимо следить за местом их нахождения. В холодную и жаркую погоду важно контролировать температуру батареи, не допуская перегрева (переохлаждения). Для этого существуют специальные программы, с помощью которых отслеживаются показатели.

Работа при температуре выше 30°C сказывается на способности батареи держать емкость. Уровень падает с 100% до 80%. Когда устройство полностью зарядилось, следует отключать его от источника тока. В противном случае емкость аккумулятора со временем будет снижаться, и батарея выйдет из строя.

Современные блоки питания способны минимизировать поступающий ток после полного заряда. Однако такая функция не дает гарантии сохранности аккумулятора. Заряжать устройство необходимо при отметке 30-50%. Постоянная полная разрядка сопровождается выделением тепла в большем объеме, это негативно сказывается на состоянии батареи.

Не стоит подключать к питанию устройства, которые работали в стрессовом режиме и получили перегрев. В этом случае необходимо дождаться, пока температура снизится, и только после этого ставить заряжаться.

Чрезвычайно холодную батарею следует вытащить из техники и нагреть в руках, а затем вставить обратно.

Для устройств, которые допускают извлечение батареи, отличным решением является приобретение резервного аккумулятора. В этом случае время работы приспособления возрастает в 2 раза. Когда основной аккумулятор разряжается, в устройство помещается запасной элемент. Удобно решение для техники, которая быстро нагревается, так как сменное устройство дает время основному остыть.

Калибровка

Выделяют 2 метода калибрования:

Калибровка производится по схеме: полный разряд-полный заряд аккумулятора. Необходима процедура для восстановления показателей и корректной работы контроллера.

Второй метод отображает больше информации и позволяет осуществить дополнительные программные манипуляции. В остальном оба способа различий не имеют.

Вначале необходимо в стандартном режиме разрядить технику до выключения. Затем подключить к заряднику. Во время процедуры печатная плата батареи определяет предельные рамки зарядки и разрядки, это необходимо для предотвращения сбоев в дальнейшей работе.

Проводят калибровку 1 раз в 3 месяца.

Заряжают аккумулятор оригинальным прибором, который шел в комплекте с техникой. Отключать от сети устройство можно, когда индикатор заряда покажет 100%. Для достижения максимальной рабочей емкости рекомендуется провести 2-3 повторных цикла «разряд-заряд».

Хранение

Литий-ионные устройства имеют низкий показатель саморазряда, поэтому хранить их можно более 2 лет. Однако избежать потери емкости невозможно, даже выполняя правильные условия хранения. Независимо от того, сколько зарядное не будет использоваться, необходимо каждые 3 месяца делать калибровку, а после нее возвращать уровень заряда до 50%.

Чего не нужно делать с литий-ионными аккумуляторами

Предотвращение перегрева является залогом длительной работы батареи. Литий — активный щелочной металл, поэтому при нагреве в аккумуляторе может начаться реакция, приводящая к воспламенению. Запрещается держать литий-ионные батареи вблизи источников солнечных лучей, батарей и открытого огня. Особенно это касается смартфонов и ноутбуков.

Наряду с перегревом нельзя допускать и переохлаждения. Губительных последствий низкие температуры не вызовут, однако снизят емкость батареи.

Запрещено разбирать аккумуляторный элемент. Такая процедура приводит к воспламенению. Нельзя заряжать элемент в обход контроллера. Исключение делают лишь в случае, если аккумулятор необходимо вывести из состояния глубокого разряда.

Как заряжать

Полный разряд быстрее изнашивает батарею, а неполные циклы, напротив, продлевают ей жизнь. Li-ion аккумуляторы также не обладают эффектом памяти. Поэтому в процессе активной эксплуатации, необходимо заряжать АКБ чаще.

Литиевые аккумуляторы любят, когда заряжают их тоже не до конца, но если так делать часто, может произойти «разбаланс» элементов, и емкость АКБ снизится.

Li-ion батарея состоит из большого количества элементов 18650 или 21700 и тд., напряжение на которых должно быть одинаково. При разряде аккумуляторной батареи возникает небольшая разница в напряжении на каждом из элементов. Для выравнивания напряжения в АКБ встроена балансировочная BMS плата, которая после окончании заряда (когда уже индикатор зарядного устройства стал зеленым) выравнивает напряжение на всех элементах питания малыми токами. У BMS есть рабочий диапазон разброса напряжения ячеек, чаще это 0,03В, выйдя за который балансировка может не начаться. Поэтому необходимо заряжать аккумулятор до конца примерно каждую 3-5ю зарядку, и оставлять на несколько часов подключенным к зарядному устройству после полной зарядки (когда индикатор з/у уже горит зеленым).

Литиевые аккумуляторы не любят больших токов, как разрядки, так и зарядки — это снижает их ресурс. При зарядке Li-ion АКБ не стоит превышать ток 0,3С, то есть батарею емкостью 10Ач не стоит заряжать 4-5А зарядкой, лучше использовать 2А. Для 20Ач батареи подойдет зарядное устройство силой тока 4-5А.

Большой ток зарядки при температуре ниже 0°С может значительно снизить ресурс аккумулятора (как и эксплуатация при минусовых температурах). Если есть необходимость заряжать li-ion АКБ при минусовых температурах, пользуйтесь зарядным устройством с маленьким током заряда, но по возможности старайтесь заряжать аккумулятор в тепле.

Если же вы не собираетесь использовать АКБ долгое время, вопреки бытующему мнению о хранении аккумуляторов в тепле, напротив, лучше всего литий-ионные батареи хранить (отключенными от потребителя) при температуре  от 0°С до +5°С при 40-50% заряда (напряжение близкое к номиналу). Чем выше температура окружающей среды и чем ближе степень заряда к 100%, тем быстрее батарея стареет и теряет емкость.

Можно упаковать в герметичный полиэтиленовый пакет и положить в холодильник (не путать с морозильной камерой!) или подвал (погреб), в холодную прихожую или на балкон, где нет перепада температур.

В этом случае раз в 3-4 месяца необходимо проверять ёмкость батареи и при необходимости подзаряжать её.

Ни в коем случае не оставляйте полностью разряженный аккумулятор на длительное время. У элементов есть саморазряд, и после достижения 2,7-2,5В на элемент, происходит необратимая деградация. Элементы с зарядом 2В не восстанавливаются, их остается только выбросить.

Литий-ионные батареи широко распространены сегодня. Они применяются в мобильных телефонах (самая обширная ниша), в ноутбуках, рациях, в различных других электронных приборах и даже в автомобилях. Эти АКБ имеют множество достоинств, но в то же время чувствительны к определенным факторам и требуют правильного хранения. Рассмотрим, как правильно хранить литий-ионные аккумуляторы.

Виды литий-ионных аккумуляторов

Литиевые батареи делятся на литий-ионные и литий-полимерные. Разница состоит в том, что в первых электролит жидкий, а во вторых – твердый. За счет этого полимерные АКБ считаются чуть менее взрывоопасными и, соответственно, более безопасными. Хотя при правильной эксплуатации вероятность взрыва любого литий-ионного аккумулятора низкая.

Также полимерные батареи для телефонов можно сделать более тонкими, чем ионные. Поэтому они популярны в супертонких моделях.

Также батареи бывают разными по форме и емкости. Это зависит от прибора, для которого они предназначены.

Распространенные формы АКБ: пальчиковые – ААА, АА, 18650.

Используются в часах, детских игрушках, фотоаппаратах и другой технике. Батарея 18650 отличается от остального размера, а также емкостью и напряжением – 3,7 В против 1,5 В у АА. Они не подходят для стандартных электроприборов, их применяют там, где требуется большая емкость – например, в электровелосипедах или в Power Bank.

Прямоугольные – например, в мобильных телефонах.

Крупные в форме электронной коробки – называются твердотельными АКБ и применяются в электромобилях.

Наиболее часто в быту используются обычные небольшие пальчиковые батареи и прямоугольные – для сотовых телефонов. Но некоторые, более крупные, АКБ тоже применимы в быту – например, они стоят в электровелосипедах и автомобилях.

Несмотря на разницу в габаритах, форме и электроемкости, все литий-ионные АКБ имеют схожий принцип работы, поэтому правила использования и хранения для них одинаковы.

Правила хранения литий-ионных аккумуляторов

Правила хранения АКБ на основе лития основаны на слабостях данного типа аккумуляторов.

Хранение должно быть направлено на то, чтобы к моменту возобновления использования аккумулятора он сохранил все свои рабочие свойства и был исправен.

Как хранить литиевые аккумуляторы

Выбирайте правильный температурный режим. Лучше всего – от 0 до +20 градусов по Цельсию. Допустима температура до +35. Здесь суть в том, что чем ниже температура – тем лучше батарее, но только если температура не отрицательная. Поэтому многие хранят их в холодильнике. Это допустимо, если аккумулятор герметично упакован в пакет и в него не поступает влага. Если вы не уверены в герметичности упаковки, хранение литий-ионных аккумуляторов лучше осуществлять в другом месте.

ВАЖНО! В морозилке хранить нельзя! Это испортит АКБ.

Не держите аккумулятор разряженным до нуля или заряженным до 100 процентов. Оптимально отправить его на хранение с зарядом 40–50 процентов.

Раз в два-три месяца батарею нужно подзаряжать до показателя в 40–50 процентов. Также раз в полгода можно разрядить ее полностью, затем зарядить до 100 процентов. А перед отправкой на хранение вновь разрядить до 40–60 процентов.

Если этого не делать, со временем он саморазрядится. А АКБ с зарядом 2 В не восстанавливается, ее остается только выбросить.

Произойти это может уже за 2,5–3 месяца. Не пытайтесь зарядить его в этом случае – это очень опасно; скорее всего, произойдет взрыв. Так что в этом случае пожалейте здоровье и жизнь, а не батарею. Приобретите новую и далее соблюдайте правила хранения.
Место хранения должно быть сухое и прохладное, там не должно быть вибрации и прямых солнечных лучей.

Не стоит заворачивать прибор во что-либо, исключение – когда держите в холодильнике в герметичном пакете, так как это бережет от влаги. В остальных случаях, наоборот, необходима свободная циркуляция сухого воздуха. Любая ткань может впитывать влагу и затем ее задерживать. А этого нужно избежать.

До АКБ не должны добраться дети для их же безопасности.

Батарею не стоит держать в приборе, который длительно не планируется использовать, лучше достать и положить в подходящее место.
Рядом с батареей не должно быть тяжелых предметов и всего, что способно упасть и повредить ее. Не должно быть жидкостей, особенно химических.

Не стоит хранить на большой высоте, откуда она может упасть.

ВАЖНО! Поврежденный аккумулятор нельзя использовать, это опасно. Так что, если сохранить его все же не удастся, не пытайтесь ремонтировать его – купите новый.

Эти правила помогут вам сохранить АКБ и использовать ее с пользой в любом предмете техники до момента, когда закончится отведенный производителем ресурс, а не до того, как она случайно разрядится полностью во время хранения.

Аккумуляторы NiMH (никельметаллогидридные) — самые используемые, практичные и относительно недорогие источники тока. Они применятся в бытовых приборах, например, роботах-пылесосах, используются в качестве источников питания в медицинских дефибрилляторах, осветительных приборах, системах аварийного и автономного энергоснабжения, батареях гибридных автомобилей.

Эти аккумуляторы нужно правильно эксплуатировать и хранить, тогда они будут долговечнее других источников тока. Если батарейки куплены заранее или оборудование временно не используется (сроком дольше месяца), то необходимо ознакомиться и придерживаться рекомендованных правил хранения, чтобы продлить их работоспособность.

Аккумуляторы любого типа нужно беречь от воды и огня, от перегрева и охлаждения. Они очень чувствительны к перепадам температур. Следует избегать температуры выше +40°С и ниже -20°С.

Некоторые потребители советуют хранить батарейки в холодильнике. Однако рабочие характеристики NiMH аккумуляторов от холода заметно ухудшаются, особенно при длительном воздействии низких температур воздуха. Нельзя хранить батарейки также и при высокой температуре, например, в жару на подоконнике или в закрытом автомобиле. Это часто приводит к необратимой деформации, иногда даже расплавлению некоторых синтетических материалов аккумулятора. Поэтому не следует хранить и использовать источник тока при температуре выше 40°С. Оптимально хранить NiMH батарею рекомендуют в теплом, темном месте.

На сроки службы и хранения аккумулятора значительное влияние оказывает степень его разряжения. Когда напряжение падает ниже 1 В, то нужно сразу выполнить цикл полной зарядки-разрядки-зарядки.

Если не планируется использование прибора долгое время, рекомендуется через каждые 3 месяца аккумуляторы разряжать-заряжать. Не следует повторять этот процесс чаще, так как батарея при этом изнашивается, впоследствии зарядить ее уже не получится.

Для продолжительного хранения NiMH батареи рекомендуют сохранить 40-50% емкости. Время, необходимое для зарядки аккумулятора рассчитать очень просто: время зарядки (час) = емкость в мАч / сила тока зарядного устройства в мА. Например, если емкость устройства 2000 мАч, а нужный заряд 500 мА, то при делении получится 4. То есть для полной зарядки такой батареи необходимо 4 часа.

Не рекомендуют оставлять надолго максимально заряженные аккумуляторы. Полностью разряженными их тоже хранить продолжительное время нельзя – это их «убивает», а процесс восстановления сложный, долгий, не всегда успешный.

В зависимости от продолжительности и условий хранения на складе или в магазине, может понадобиться 2-3 повторения такой процедуры.

Условия содержания для аккумуляторов разного типа немного отличаются, но существуют общие правила хранения:

Производители рекомендуют не хранить NiMH батареи, а интенсивно и правильно их использовать, так как их срок службы (в любом случае) ограничен. Правильное использование, зарядка и хранение таких батарей обеспечат до 5 лет бесперебойной работы.

Аделя км
Оцените автора
Zariadit.ru
Добавить комментарий