Чи можна заряджати літієву батарею. Як правильно заряджати акумулятори Li-ion: поради. Є два варіанти з'єднання акумуляторів, послідовне та паралельне

13.10.2018

Сучасні девайси для роботи в автономному режиміоснащують акумуляторами - найчастіше це легкі, недорогі та зручні у використанні Li-Ion АКБ. В інтернеті є багато порад, як правильно зарядити новий li-ion акумулятор, достовірність яких викликає сумніви.

Перша зарядка літієвого акумулятора - найпоширеніші міфи

Купуючи новий аксесуар або батарею, власник неодмінно зустрінеться з наступними міфами:

батарею новопридбаного гаджета необхідно 2-3 рази розрядити до нуля;
перша зарядка має тривати не менше 16 годин;
переривати першу зарядку акумулятора в жодному разі не можна.

Перший міф пов'язують із пам'яттю пристрою, нібито вона запам'ятовує ємність, з якої розпочалася зарядка. Насправді це справедливо тільки для Ni-Cd АКБ, але не має жодного відношення до першої зарядки літієвого акумулятора.

Така ж ситуація із тривалістю заряду - заряджати не менше 16 годин варто лужні акумулятори. Тривалість заряджання літієвого залежить від його ємності та рівня розрядки - зарядний пристрій відключить подачу струму при досягненні повного заряду.

Переривання першої зарядки не впливає на ємність батареї. Образно це можна порівняти з наповненням відра водою: немає різниці, чи налити його відразу або по пару літрів за кілька заходів. Про те, що дійсно впливає на тривалість експлуатації АКБ, ми писали у статті Термін служби літій-іонних акумуляторів.

Як правильно зарядити новий li-ion акумулятор

Пристрій такого типу не мають «ефект пам'яті», під яким розуміють втрату ємності, що виникає при заряді не до кінця розрядженої батареї. Цю властивість мають нікель-кадмієві та нікель-металогідридні батареї, які застосовувалися у вже застарілих. кнопкових телефонів. Тому якихось особливих порад, підтверджених фахівцями, як заряджати літій-іонні акумулятори вперше, немає. Повний розряд li-Ion акумулятора, з метою подальшого прокачування, йому навіть шкідливий.

Адже акумулятор розрахований виробником на певну кількість робочих циклів. Новий цикл починає при досягненні нульової позначки. Тобто чим частіше він досягатиме повного розряду, тим швидше втратить ємність, втративши можливість запасати необхідну кількість енергії. Звідси стає зрозуміло, як заряджати і розряджати літій-іонні акумулятори вперше і далі, щоб збільшити термін служби - рівень розряду не повинен перевищувати 10%.

Щоб батарея могла служити довго, при першій зарядці слід дотримуватися простих правил:

поставити девайс на зарядку при досягненні 10-20% заряду;
після появи сигналу про повний заряд, не поспішати його відключати - потрібно дати йому постояти на заряді ще півгодини (у цей час відбувається заряджання малим струмом);
заряджати лише оригінальним зарядним пристроєм;
заряджати в приміщенні, температура якого вище +10°.

Щоб переконатися, що пристрій заряджається правильно, під час першої зарядки потрібно періодично перевіряти температуру зарядного пристрою, АКБ та всіх роз'ємів та проводів. Сильне нагрівання хоча б одного елемента свідчить про несправність. В цілому, перша зарядка цього виду акумуляторів не має жодних відмінностей від інших - потрібно дотримуватися загальних правил заряджання АКБ.

Сьогодні для мобільного, побутової техніки, інструменти застосовують спеціальні акумулятори. Вони відрізняються експлуатаційними характеристиками. Щоб батарея працювала довго, без збоїв, потрібно враховувати вимоги виробників.

Одним із найпопулярніших видів сьогодні є акумулятори Li-Ion. Як правильно заряджати цей вид батарей, а також особливості його експлуатації, слід докладно розглянути перед експлуатацією приладу.

Загальна характеристика

Одним із найпоширеніших видів акумуляторів сьогодні є тип Li-Ion. Такі пристрої відрізняються відносно невисокою вартістю. При цьому вони невибагливі до умов експлуатації. У цьому випадку у користувача рідко виникає питання, як правильно заряджати акумулятор Li-Ion 18650 циліндричної форми або іншого різновиду.

Найчастіше представлені батареї встановлюють у смартфони, ноутбуки, планшети та інші подібні пристрої. Представлені акумулятори характеризуються довговічністю та надійністю. Вони не бояться повної розрядки.

Однією з основних особливостей представлених виробів є відсутність «ефекту пам'яті». Такі батареї можна заряджати практично в будь-який зручний момент. "Ефект пам'яті" виникає при неповному розряді акумулятора. Якщо в ньому залишалася невелика кількість заряду, з часом ємність акумулятора падатиме. Це призведе до недостатньо тривалого харчування техніки. У літій-іонних батареях "ефект пам'яті" зведений до мінімуму.

Конструкція

Конструкція акумулятора літій-іонного типу залежить від типу пристрою, для якого вона призначена. Для мобільного телефоназастосовується батарея, яка називається "банком". Вона має прямокутну форму і включає один конструкційний елемент. Його номінальна напруга становить 3,7 Ст.

Зовсім іншу конструкцію має батарея представленого типу для ноутбука. Окремих акумуляторних елементів може бути кілька (2-12 штук). Кожен має циліндричну форму. Це акумулятор Li-Ion 18650. Як правильно зарядити їх, детально вказує виробник техніки. Така конструкція має у своєму складі спеціальний контролер. Він має вигляд мікросхеми. Контролер керує процедурою заряджання, не допускає перевищення номінального значення ємності батареї.

У сучасних акумуляторах для планшетів, смартфонів також передбачено функцію контролю заряду. Це значно продовжує термін експлуатації батареї. Вона захищена від різних несприятливих факторів.

Особливості заряджання

Розглядаючи, як правильно заряджати Li-Ion акумулятори телефону, ноутбука та іншої техніки, необхідно звернути увагу на особливості роботи цього пристрою. Слід сказати, що літій-іонні батареї не терплять глибокого розряду та перезарядження. Цим керує спеціальний пристрій, який додається у конструкцію (контролер).

Ідеально підтримувати заряд представленого типу батареї на рівні від 20 до 80% повної ємності. За цим слідкує контролер. Однак фахівці не рекомендують залишати пристрій постійно підключеним до зарядки. Це значно скорочує термін експлуатації батареї. На контролер діє у разі постійне навантаження. Згодом його функціональність через це може знижуватися.

При цьому контролер також не допустить глибокого розряду. Він просто в певний моментвідключить батарею. Ця захисна функція украй необхідна. В іншому випадку користувач може випадково перезарядити або занадто сильно розрядити батарею. Також в акумуляторах сучасного зразка передбачено якісний захист від перегріву.

Принцип роботи батареї

Щоб розуміти, як правильно заряджати Li-Ion акумулятор (новий або вживаний), необхідно розглянути принцип його роботи. Це дозволить оцінити необхідність контролювати рівень розряду та заряду пристрою.

Іони літію в акумуляторі представленого типу переміщуються від електрода до іншого. У цьому випадку з'являється електричний струм. Електроди можуть бути виготовлені з різних матеріалів. Цей показник меншою мірою впливає на експлуатаційні характеристики приладу.

Іони літію наростають на кристалічній решітці електродів. Останні, у свою чергу, змінюють свій обсяг та склад. Коли батарею заряджено або розряджено, на одному з електродів іонів стає більше. Чим вище навантаження на металеві елементи конструкції, яке надає літій, тим коротшим буде термін експлуатації приладу. Тому краще не допускати високого відсотка осідання іонів на одному або іншому електроді.

Варіанти зарядки

Перед використанням батареї потрібно розглянути, як правильно заряджати Li-Ion акумулятор смартфона, планшета та іншої техніки. І тому існує кілька способів.

Одним із найправильніших рішень буде застосування зарядного пристрою. Його постачає у комплекті з електронною технікою кожен виробник.

Другим варіантом є зарядка батареї від стаціонарного комп'ютера, підключений до побутової мережі. Для цього застосовується кабель USB. У цьому випадку процедура заряджання буде тривалішою, ніж при використанні першого способу.

Можна виконати цю процедуру за допомогою прикурювача в автомобілі. Ще одним менш популярним способом є заряджання літій-іонного акумулятора за допомогою універсального пристрою. Його ще називають «жабою». Найчастіше такі пристрої застосовують для підзарядки батарей смартфонів. Контакти цього пристрою можна відрегулювати за шириною.

Заряджання нової батареї

Новий акумулятор потрібно правильно ввести в експлуатацію. Для цього телефон, планшет чи інше обладнання потрібно повністю розрядити. Тільки коли пристрій вимкнеться, його можна буде підключити до мережі. Контролер не дасть батареї надто сильно розрядитися. Саме він вимикає пристрій, коли акумулятор втрачає ємність до заданого рівня.

Далі потрібно підключити електротехніку до мережі за допомогою штатного зарядного пристрою. Процедуру виконують доти, доки індикатор не засвітиться зеленим світлом. Можна залишити пристрій у мережі ще на кілька годин. Таку процедуру проводять кілька разів. При цьому спеціально розряджати телефон, планшет чи ноутбук не потрібно.

Звичайна зарядка

Знаючи, як правильно заряджати акумулятори Li-Ion, можна продовжити термін роботи батареї. Фахівці рекомендують провести правильну процедуру для нового елемента живлення. Після цього не бажано повністю розряджати акумулятор. Коли індикатор покаже, що ємність батареї має заряд на 14-15%, його потрібно підключити до мережі.

Також не рекомендується використовувати інші пристрої для наповнення ємності акумулятора, крім штатного. Воно має максимально прийнятні показники струму, допустимі для конкретної моделібатареї. Інші варіанти можна використовувати лише у разі нагальної потреби.

Калібрівка

Існує ще один нюанс, який потрібно дізнатися, вивчаючи питання, як правильно заряджати акумулятори Li-Ion. Експерти рекомендують періодично проводити калібрування цього пристрою. Вона проводиться раз на три місяці.

Спочатку в звичайному режиміпотрібно розрядити електротехніку до її вимкнення. Далі його підключають до мережі. Заряджання продовжується доти, доки індикатор не горітиме зеленим світлом (батарея заряджена на 100%). Цю процедуру потрібно виконувати для правильної роботиконтролера.

Під час проведення такої процедури друкована плата акумулятора визначає граничні рамки заряджання та розряджання. Це необхідно для забезпечення нормальної роботи контролера, що дозволяє уникнути збоїв. При цьому використовується штатний зарядний пристрій, який постачається виробником у комплекті з телефоном, планшетом або ноутбуком.

Зберігання

Щоб батарея пропрацювала максимально довго та ефективно, потрібно розглянути також питання, як правильно зарядити акумулятор Li-Ion для зберігання. У деяких випадках може виникнути ситуація, коли пристрій для живлення техніки тимчасово не експлуатується. І тут потрібно правильно підготувати для зберігання.

Акумулятор заряджають до 50%. У такому стані його можна зберігати досить довго. Проте температура довкіллямає бути близько 15 ºС. Якщо вона підвищиться, швидкість втрати батареєю своєї ємності збільшуватиметься.

Якщо акумулятор потрібно зберігати досить тривалий час, його потрібно раз на місяць повністю розряджати та заряджати. Батарея набирає 100% власної заданої ємності. Потім прилад знову розряджають і заряджають до 50%. При регулярному проведенні такої процедури акумулятор можна зберігати дуже довго. Після цього він повністю придатний для експлуатації.

Розглянувши, як правильно заряджати акумулятори Li-Ion, можна значно продовжити термін експлуатації батареї цього типу.

Процеси заряджання будь-яких акумуляторних батарей протікають у вигляді хімічної реакції. Однак заряд літій-іонних акумуляторів – це виняток із правил. Наукові дослідження показують енергетику таких батарей, як хаотичне переміщення іонів. Твердження вчених чоловіків заслуговують на увагу. Якщо з науки правильно заряджати літій-іонні акумулятори, тоді ці прилади повинні служити вічно.

Підтверджені практикою факти втрати корисної ємності АКБ вчені бачать у іонах, блокованих про пастками.

Тому, як і у випадку з іншими подібними системами, літій-іонні прилади не застраховані від дефектів у процесі їх застосування практично.

Зарядні пристрої для конструкцій Li-ion мають деяку подібність до приладів, призначених для кислотно-свинцевих систем.

Але головні відмінності таких зарядних пристроїв бачаться у подачі підвищених напруг на комірки. До того ж відзначаються жорсткіші допуски по струмах, плюс виключення заряду уривчастим або плаваючим способом при повній зарядці батареї.

Відносно потужний прилад живлення, який може застосовуватися як накопичувач енергії для конструкцій альтернативних джерел енергії

Кобальт-купажовані літій-іонні акумуляторні батареї оснащуються внутрішніми захисними ланцюгами, але цей момент рідко рятує від вибуху акумулятора в режимі надмірного заряду

Також є розробки літій-іонних АКБ, де збільшено відсоткову частку літію. Їх напруга заряду може досягати значення 4,30В/я і від.

Що ж, збільшення напруги збільшує ємність, але вихід напруги за межі специфікації загрожує руйнуванням структури АКБ.

Тому в своїй масі літій-іонні акумулятори оснащуються захисними ланцюгами, мета яких тримати встановлену норму.

Повний або частковий заряд

Однак практика показує: більшість потужних літій-іонних АКБ можуть приймати вищий рівень напруги за умови короткочасної подачі.

При такому варіанті ефективність зарядки становить близько 99%, а комірка залишається холодною протягом усього часу заряду. Щоправда, деякі літій-іонні батареї все ж таки нагріваються на 4-5C при досягненні повного заряду.

Можливо, це пов'язано із захистом або пояснюється високим внутрішнім опором. Для таких АКБ слід зупиняти заряд при зростанні температури понад 10 º C на помірній нормі заряду.

Літій-іонні батареї в зарядному пристрої на зарядці. Індикатор показує повну зарядку акумуляторів. Подальший процес загрожує пошкодити батареї

Повна зарядка кобальто-купажованих систем настає з граничним значенням напруги. У цьому струм падає величину до 3 -5% від номіналу.

Акумулятор буде показувати повний заряд і при досягненні якогось рівня ємності, що залишається незмінним протягом тривалого часу. Причиною цього може бути підвищений саморозряд батареї.

Збільшення струму заряду та заряд насичення

Слід зазначити: збільшення струму заряду прискорює досягнення стану повного заряду. Літій досягне піку напруги швидше, але заряд до повного насичення ємності вимагає більше часу. Тим не менш, заряджання акумулятора великим струмом швидко збільшує ємність батареї приблизно до 70%.

Літій-іонні акумулятори не підтримують обов'язкової повної зарядки, як у випадку з кислотно-свинцевими приладами. Мало того, саме такий варіант заряджання небажаний для Li-ion. Фактично, краще зарядити АКБ не повністю, тому що висока напруга "напружує" акумулятор.

Вибір порога нижчої напруги або повного знімання заряду насичення сприяють продовженню терміну служби літій-іонної батареї. Щоправда, такий підхід супроводжується зменшенням часу віддачі енергії АКБ.

Тут слід зазначити: зарядні пристрої побутового призначення, як правило, працюють на максимальної потужностіта не підтримують регулювання зарядного струму (напруги).

Виробники побутових зарядних пристроїв для літій-іонних акумуляторів вважають тривалий термін служби менш важливим фактором, ніж витрати на ускладнення схемних рішень.

Зарядні пристрої літій-іонних батарей

Деякі дешеві зарядні пристрої побутового призначення часто працюють за спрощеною методикою. Заряджають літій-іонний акумулятор протягом однієї години і менше без переходу на заряд насичення.

Індикатор готовності на таких пристроях спалахує, коли батарея досягає порогу напруги на першому етапі. Стан заряду становить близько 85%, що нерідко задовольняє багатьох користувачів.

Цей зарядний пристрій вітчизняного виробництва пропонується для роботи з різними акумуляторами, у тому числі з літій-іонними АКБ. Апарат має систему регуляції напруги та струму, що вже добре

Зарядні пристрої професійного призначення (дорогі) відрізняються тим, що встановлюють поріг зарядної напруги нижче, тим самим продовжуючи термін служби літій-іонної батареї.

У таблиці показані розрахункові потужності при заряді такими пристроями на різних порогових значеннях напруги, із зарядом насичення і без:

Напруга заряду, В/на комірку	Ємність при відсіканні високої напруги, %	Час заряду, хв	Місткість при повному насиченні, %
3.80	60	120	65
3.90	70	135	75
4.00	75	150	80
4.10	80	165	90
4.20	85	180	100

Як тільки літій-іонний акумулятор починає заряджатися, відзначається швидке зростання напруги. Така поведінка можна порівняти з підйомом вантажу гумовою стрічкою, коли має місце ефект відставання.

Ємність, зрештою, буде набрано, коли акумулятор повністю зарядиться. Така характеристика заряду типова всім АКБ.

Чим вищий струм заряду, тим яскравіший ефект гумової стрічки. Низька температура або наявність осередку з високим внутрішнім опором лише посилюють ефект.

Структура літій-іонної акумуляторної батареї у найпростішому вигляді: 1-мінусова шина з міді; 2 - плюсова шина з алюмінію; 3 - анод з оксиду кобальту; 4 - катод з графіту; 5 - електроліт

Оцінка стану заряду шляхом зчитування напруги зарядженої батареї є недоцільною. Вимірювання напруги розімкнутого ланцюга (холостий хід) після того, як батарея лежала кілька годин, є кращим оціночним індикатором.

Як і для інших батарей, температура впливає на холостий хід так само, як впливає на активний матеріал літій-іонної АКБ. , ноутбуків та інших пристроїв оцінюється шляхом підрахунку кулонів.

Літій-іонний АКБ: поріг насичення

Літій-іонний акумулятор не може поглинати надмірний заряд. Тому при повному насиченні акумулятора струм заряду відразу необхідно зняти.

Постійний поточний заряд може призвести до металізації елементів літію, що порушує принцип забезпечення безпеки експлуатації таких АКБ.

Щоб звести до мінімуму утворення дефектів, слід якнайшвидше відключати літій-іонний акумулятор при досягненні піку заряду.

Цей акумулятор вже не візьме заряду стільки, скільки йому належить. Через неправильну зарядку він втратив свої основні властивості накопичувача енергії

Як тільки припиняється заряд, напруга літій-іонного акумулятора починає падати. Виявляється ефект зменшення фізичної напруги.

Деякий час напруга холостого ходу розподілятиметься між нерівномірно зарядженими осередками з напругою 3,70 і 3,90.

Тут також привертає увагу процес, коли літій-іонна батарея, що отримала повністю насичений заряд, починає заряджати сусідню (якщо така включена в схему), що не отримала заряд насичення.

Коли літій-іонні батареї потрібно постійно тримати в зарядному пристрої з метою забезпечення їхньої готовності, слід робити ставку на зарядні пристрої, що мають функцію короткочасного компенсаційного заряду.

Зарядний пристрійз функцією короткочасного компенсаційного заряду включається, якщо напруга розімкнутого ланцюга падає до 4.05 В/я і вимикається при досягненні напруги 4.20 В/я.

Зарядні пристрої, призначені для оперативної готовності або роботи в режимі очікування, часто дозволяють знизити напругу батареї до 4,00В/я і заряджають літій-іонні АКБ лише до рівня 4,05В/я, не даючи досягти повного рівня 4.20В/я.

Подібна методика знижує напругу фізичну, невід'ємно пов'язану з технічною напругою, і сприяє продовженню терміну служби батареї.

Заряд безкобальтових акумуляторів

Акумулятори у традиційному виконанні мають номінальну напругу комірки рівну 3,60 вольта. Однак для приладів, які не містять кобальту, номінал інший.

Так, літій-фосфатні акумулятори мають номіналом 3,20 вольта (зарядна напруга 3,65В). А нові літій-титанатні акумулятори (виробництво Росія) мають номінальну напругу осередку 2,40 В (зарядне 2,85).

Літій-фосфатні акумуляторні батареї відносяться до накопичувачів енергії, які не містять у своїй структурі кобальт. Цей факт дещо змінює умови заряджання таких акумуляторів

Для таких батарей традиційні зарядні пристрої не підходять, оскільки перевантажують АКБ із загрозою вибуху. І навпаки, система зарядки для безкобальтових батарей не забезпечить достатнім зарядом на 3,60 В традиційний літій-іонний акумулятор.

Перевищений заряд літій-іонного акумулятора

Літій-іонний акумулятор безпечно працює в межах заданих робочих напруг. Однак робота батареї стає нестабільною, якщо вона заряджається вище за робочі норми.

Тривала зарядка літій-іонної батареї напругою вище 4,30В, призначеної під робочий номінал 4.20В, загрожує металізацією анода літієм.

Матеріал катода, у свою чергу, набуває властивостей окислювача, втрачає стабільність стану, виділяє вуглекислий газ.

Тиск акумуляторної комірки наростає і якщо заряд продовжується, пристрій внутрішнього захисту спрацює при тиску від 1000 кПа до 3180 кПа.

Якщо зростання тиску триває і після цього, відкривається захисна мембрана при рівні тиску 3,450 кПа. У такому стані осередок літій-іонного акумулятора знаходиться на межі вибуху і, зрештою, саме так і відбувається.

Структура: 1 – верхня кришка; 2 - верхній ізолятор; 3 - сталева банка; 4 - нижній ізолятор; 5 - вкладка анода; 6 - катод; 7 - сепаратор; 8 - анод; 9 - вкладка катода; 10 - віддушина; 11 - PTC; 12 - прокладка

Спрацювання захисту всередині літій-іонного акумулятора пов'язане із підвищенням температури внутрішнього вмісту. Повністю заряджена акумуляторна батарея має більшу внутрішню температуру, ніж частково заряджена.

Тому літій-іонні батареї бачаться безпечнішими за умови низькорівневої зарядки. Ось чому влада деяких країн вимагає використовувати в літаках Li-ion АКБ, насичені енергією не вище 30% від їх повної ємності.

Поріг внутрішньої температури батарей при повному завантаженні складає:

130-150°C (для літій-кобальтових);
170-180°C (для нікель-марганець-кобальтових);
230-250°C (для літій-марганцевих).

Слід зазначити: літій-фосфатні акумулятори мають кращу температурну стійкість, ніж літій-марганцеві АКБ. Літій-іонні батареї не єдині з тих, що становлять небезпеку в умовах енергетичного навантаження.

Наприклад, свинцево-нікелеві акумулятори також схильні до розплавлення з подальшим займанням, якщо насичення енергією виконується з порушеннями паспортного режиму.

Тому застосування зарядних пристроїв, що ідеально підходять до батареї, має першорядне значення для всіх літій-іонних акумуляторів.

Деякі висновки від аналізу

Заряджання літій-іонних батарей відрізняється спрощеною методикою порівняно з нікелевими системами. Схема зарядки прямолінійна, з обмеженнями напруги та струму.

Така схема значно простіше, ніж схема, що аналізує складні сигнатури напруги, що змінюються в міру експлуатації батареї.

Процес насичення енергією літій-іонних батарей допускає переривання, ці акумулятори не потребують повного насичення, як у випадку з кислотно-свинцевими АКБ.

Схема контролера для малопотужних літій-іонних акумуляторів. Просте рішення та мінімум деталей. Але схема не забезпечує умови циклу, за яких зберігається тривалий термін служби

Властивості літій-іонних акумуляторів обіцяють переваги у роботі відновлюваних джерел енергії (сонячних панелей та вітряних турбін). Як правило, чи вітрогенератор рідко забезпечують повний заряд акумулятора.

Для літій-іона відсутність вимог стабільної підзарядки полегшує схему контролера заряду. Літій-іонний акумулятор не вимагає контролера, що вирівнює напругу та струм, як того вимагають свинцево-кислотні АКБ.

Усі побутові та більшість промислових літій-іонних зарядних пристроїв повністю заряджають акумулятор. Однак існуючі пристрої заряджання літій-іонних батарей у своїй масі не забезпечують регуляцію напруги в кінці циклу.

Сучасне мобільний пристрій, крім первісного призначення – засоби комунікації – виконує безліч інших функцій. Це вихід в інтернет, фото- та відеокамера, можливість дивитися фільми, слухати музику та грати в ігри та багато іншого. Тому акумулятори таких пристроїв часто доводиться заряджати. Як це робити правильно, щоб продовжити життя АКБ та збільшити його ресурс?

Здриження

Види телефонних акумуляторів

У сучасних смартфонахвикористовуються літій-іонна (li-ion) та літій-полімерні (li-pol) батареї. Літій-іонні змінили своїх попередників – нікель-кадмієві та нікель-металогідридні – і перевершили їх за багатьма параметрами. Однак у процесі експлуатації виявилися й їхні недоліки. Літієві електроди виявилися нестабільними. Тому в чистому вигляді цей матеріал перестали використовувати, замінивши на різні сполуки. Акумулятори відповідали всім вимогам, а тому міцно зайняли свою нішу.

Також у сучасних смартфонах використовуються літій-полімерні акумулятори. Там використовується принцип переходу полімерів у напівпровідник. У полімери впроваджуються іони електроліту, це покращує провідність.

На сьогоднішній день випускаються такі види АКБ:

полімерні електроліти із впровадженими в них солями літію;
сухі електроліти на основі полімеру;
мікропористі матриці, куди впроваджено неводні розчини солей літію.

Розробки у цьому напрямі ведуться до сьогодні, тому технологія продовжує вдосконалюватися.

У старих телефонах застосовуються, як правило, нікель-кадмієві та нікель-металогідридні.

Як правильно заряджати новий акумулятор смартфона

Багато хто чув, що нову батареюНеобхідно і заряджати по-особливому, інакше вона швидше вийде з ладу. Адже якщо акумулятор незнімний замінити його буде зовсім не просто.

Повністю до нуля розрядити АКБ. Не потрібно робити це спеціально, мучичи всіма способами смартфон – нехай розрядка станеться поступово, за звичайного використання. Головне, щоб вона була повною.
Потім поставити апарат на заряджання. Потрібно подивитися в посібнику до нього, скільки часу займає повний цикл заряду та розряду, і накинути на час відновлення батареї пару годин.
Після повної зарядки користуватися телефоном як завжди, але знову ж таки дочекатися його повної розрядки, процедуру повторити. І так – 3-4 рази. Це збільшує ресурс АКБ, що дозволяє їй служити довше.

Важливо! Таке «розгойдування» прийнятне тільки для нових смартфонів, якщо апарат вже давно експлуатується, то прийом може, навпаки, нашкодити.

Як правильно заряджати новий телефон із li-ion батареєю

Тут є певні нюанси. Літій-іонні батареї не дуже добре відносяться до повного розряду-заряду. Тому навіть на самому початку експлуатації зловживати «розгойдуванням» не варто, обмежившись 2-3 разами. Надалі заряд батареї повинен триматися в межах 20-80%, не варто допускати її повної розрядки, так само як і тримати, що включена в розетку, весь час. Оптимальним трохи не даватиме АКБ заряджатися до кінця, залишаючи заряд на рівні 90-95%.

Як правильно заряджати новий смарфон із li-pol батареєю

Li-polymer АКБ не люблять глибокий розряд. Виробники рекомендують перші кілька разів повністю заряджати акумулятор, проте в цьому випадку краще не доводити його падіння до нуля. За показника 10-15 відсотків варто вже підключати апарат до електромережі. Надалі рекомендується заряджати його за будь-якої зручної можливості - маленькими порціями.

Існують різні думки, чи варто новий телефонповністю розряджати та заряджати. З одного боку, li-ion і li-pol не мають ефекту пам'яті через це в цьому немає сенсу. З іншого боку, під час виробництва в акумулятор додають інгібітор, який має продовжити життя батареї і саме під час перших зарядок-розрядок він руйнується, що дозволяє досягти максимальної тривалості життя та ємності.

Як продовжити термін служби акумулятора телефону

Різні батареї потребують різного підходу, проте є загальні правила, яких слід дотримуватись для всіх типів АКБ, щоб продовжити їх термін служби:

Користуватися варто лише «рідною» зарядкою – при досягненні повного заряду вона перестає подавати харчування до нього, навіть якщо не відключити від мережі. Тому перезаряду не станеться у жодному разі. Використання чужої зарядки може зіпсувати роботу батареї. «Рідні» ЗП також відповідають усім вимогам щодо саме цієї моделі: напруга, вихідний струм, потужність.
Необхідно підтримувати оптимальну температуру як під час експлуатації, так і при зберіганні смартфона. Ця кімнатна температура. Однаково шкодять апарату як перегрів, і переохолодження, і навіть різка зміна температур.
Якщо мобільним пристроєм довгий час ніхто не буде користуватися, то не варто його повністю заряджати, так само як і розряджати до нуля. Це зашкодить акумулятору. Оптимальним буде вимкнути та прибрати телефон при рівні заряду близько 50%.

Як правильно заряджати смартфон із li-ion батареєю

Літій-іонні батареї не люблять повний розряд (за винятком калібрування) та перезаряд. Оптимально підтримувати рівень заряду від 20 до 90%.

Заряджати можна різними способами:

Штатний зарядний пристрій. Його характеристики оптимальні, тому бажано користуватися ним. Тільки за відсутності такої можливості вдаватися до інших методів.
Під час роботи за комп'ютером можна підключити до нього мобільний пристрій і підзарядити його. Однак це займе набагато більше часу, ніж заряджання через розетку.
Прикурювач в автомобілі. Зручно для тих, хто за кермом, проте процес також може виявитися нешвидким – залежно від параметрів пристрою.
Універсальна ЗУ. Такий пристрій у народі називається «жаба». Підходить для різних типівбатарей.

Як правильно заряджати телефон із li-pol батареєю

Літій-полімерні АКБ не люблять перерозряд та стовідсотковий заряд. Краще тримати його в межах від 20 до 90%, при досягненні цього показника відключати від мережі. Якщо при розрядці все-таки ви проворонили момент, і апарат вимкнувся, не потрібно тримати його в такому стані, а слід одразу поставити на зарядку.

З літій-полімерними АКБ не варто боятися надто частої підзарядки – навпаки, робити це потрібно за будь-якої зручної можливості невеликими порціями. Головне, не тримати на зарядці кілька годин і не досягати 100% шкали.

Бути постійно підключеним до електромережі такому акумулятору шкідливо. Вбудований у зарядний пристрій контролер відключить його від зарядки в потрібний момент, проте продовжуватиме надходити тепло. Це шкодить літій-полімерній АКБ.

Усі акумулятори мають вбудований контролер, який контролює процес заряду та розряду. Тобто при розряді батареї в нуль там залишається якась кількість заряду, а при досягненні 100% контролер перестають пускати струм в батарею, як тільки рівень заряду впаде до 99% напруга знову піде.

Не заряджайте телефон лежачи на поверхні тканини, оскільки це призводить до нагрівання акумулятора.

Як правильно заряджати телефон із ni-mh батареєю

Нікель-металогідридні (ni-mh) АКБ менш довговічні, порівняно із сучасними іонними. Також вони мають ефект пам'яті. Тобто, акумулятор «запам'ятовує», до якого стану доходив раніше заряд, і починає розряджатися швидше.

Щоб цього не відбувалося, такі АКБ потрібно тренувати: періодично повністю розряджати, а потім повністю заряджати. Це дозволяє збільшити ємність у середньому на 5%.

Що не допускається під час заряджання акумулятора телефону

Усі акумулятори без винятку не терплять:

переохолодження;
перегріву;
ударів та інших фізичних ушкоджень;
різкої зміни температури;
використання нерідних ЗП;
постійного підключення до електромережі

Залежно від типу, у них є і ще деякі «пристрасті».

C li-ion батареєю

часта повна розрядка;
постійний 100% заряд;
зберігання у розрядженому вигляді;
занадто часто калібрування заряду;
перегрів та переохолодження.

Краще підтримувати заряд батареї на рівні до 90%, а раз на кілька місяців влаштовувати тренування, і все буде добре.

C li-pol батареєю

З АКБ такого типу не можна допускати:

повний розряд;
тренування або калібрування;
повний заряд;
постійне підключення до електромережі;
перегрів та переохолодження.

Так само, як і з li-on, оптимальний заряд буде в діапазоні від 20 до 90%.

З ni-mh батареєю

З АКБ такого типу не можна допускати:

перезарядження;
частий заряд «потроху»;
зберігання у повністю зарядженому або повністю розрядженому вигляді;
перегрів.

Щоб не втрачати ємність такого телефону, рекомендується повністю заряджати його, а розряджати настільки, наскільки це можливо. Періодично тренувати.

Відео: Як правильно заряджати акумулятор телефону

Висновок

Варто розуміти, що будь у вас Android, iPhone або старенький чорно-білий мобільний телефон, жоден з цих пристроїв не зможе жити вічно. Старіння та вихід з ладу акумулятора – неминучий процес. Однак правильним зверненням можна його сповільнити та продовжити життя мобільного пристрою.

Літій-іонні (Li-ion) акумулятори, що використовуються в більшості сучасних планшетів, смартфонів і ноутбуків, вимагають різних правил обслуговування та експлуатації в порівнянні з нікель-кадмієвими (Ni-Cd) та нікель-металгідридними (Ni-MH) акумуляторами, що використовуються в більш ранніх пристроях.

Насправді, правильний доглядза літій-іонним акумуляторомможе у 15 разів збільшити термін його служби, порівняно з випадками неправильного використання. У цій статті наведемо поради, як максимально продовжити життєвий циклдорогих літій-іонних батарей у всіх ваших портативних пристроях.

Нещодавно журналісту інтернет-порталу Windows Secrets Фреду Ланге (Fred Langa) довелося замінити пошкоджений смартфон - і це була його помилка.

Основний симптом не віщував нічого хорошого – чохол телефону був деформований, тому що сам корпус пристрою став згинатися.

При розборі та детальному розгляді з'ясувалося, що акумулятор смартфона здувся.

Спочатку Фред не помітив жодних змін: батарея виглядала більш менш нормально, якщо дивитися на неї обличчям (рисунок 1). Однак, коли акумулятор поклали на плоску поверхню, стало очевидно, що верхня і нижня його грані вже не були плоскими і паралельними один одному. На одній із сторін батареї утворилася серйозна опуклість (рисунок 2). Ця опуклість призвела до того, що телефон став згинатися та деформуватися.

Випуклість акумулятора свідчила про серйозну проблему: накопичення токсичних газів під високим тиском усередині батареї.

Корпус батареї чудово зробив свою роботу, але через токсичні гази акумулятор являв собою крихітну бомбу-скороварку, яка тільки й чекає на детонацію.

У разі Фреда виявилися пошкоджені і телефон, і акумулятор - настав час для покупки нового смартфона.

Найсумніше, що цю проблему можна було легко запобігти. У заключній частині статті буде наведено помилки Фреда.

Щоб уникнути повторення помилок минулого з новим смарфтоном та іншими літій-іонними пристроями, такими як планшети, ноутбуки, Фред почав серйозно досліджувати питання правильної експлуатації та обслуговування літій-іонних акумуляторів.

Фреда не цікавили питання продовження роботи від одного заряду акумулятора – ці техніки добре знайомі. Більшість пристроїв пропонують ручні або автоматичні режими енергозбереження та методи налаштування яскравості екрану, уповільнення продуктивності процесора та зменшення кількості запущених програм.

Фред швидше зосередився на питаннях продовження терміну служби акумуляторів - способів зберегти батарею у нормальному працездатному стані та розширення ресурсу батареї до максимального рівня.

Ця стаття включає короткі тези висновки з урахуванням дослідження Фреда. Дотримуйтесь п'яти запропонованих порад і тоді ваші літій-іонні акумулятори будуть працювати повноцінно, довго та безпечно у всіх ваших портативних пристроях.

Порада 1: Слідкуйте за температурою та не перегрівайте акумулятор

Дивно, але теплота є одним із головних ворогів літій-іонних акумуляторів. Причинами, що викликають перегрівання акумулятора, можуть бути фактори неправильного використання, наприклад, швидкість і тривалість циклів заряджання та розряджання батареї.

Зовнішнє фізичне оточення також має значення. Просто залишивши пристрій з літій-іонним акумулятором на сонці або в закритому автомобілі, Ви можете суттєво знизити здатність батареї приймати та утримувати заряд.

Ідеальними температурними умовами для літій-іонних акумуляторів є кімнатна температура 20 градусів Цельсія. Якщо пристрій нагрівається до 30С, його здатність нести заряд знижується на 20%. Якщо пристрій використовується при 45С, що легко можна досягти на сонці або при інтенсивному використанні пристрою ресурсомісткими додатками ємність батареї знижується приблизно на половину.

Таким чином, якщо пристрій або акумулятор стають помітно теплими під час використання, спробуйте перейти в прохолодніше місце. Якщо такої можливості немає, спробуйте зменшити кількість енергії, яку споживає пристрій за рахунок відключення непотрібних додатків, служб та функцій, зниження яскравості екрана або активації режиму енергозбереження пристрою.

Якщо це все одно не допомагає, повністю вимкніть пристрій, доки температура не повернеться в нормальний стан. Для більш швидкого охолодження вийміть батарею (звичайно, якщо це дозволяє конструкція пристрою) - так пристрій охолоне швидше завдяки фізичному поділу з джерелом живлення.

До речі, незважаючи на те, що високі температури – це головна проблема з літій-іонними батареями, низькотемпературні режими експлуатації не викликають серйозних занепокоєнь. Низькі температури не завдають довготривалої шкоди батареї, хоча холодний акумулятор не зможе видати всю потужність, яку він може потенційно видати в оптимальному температурному режимі. Падіння потужності стає дуже помітним за температур нижче 4С. Більшість літій-іонних акумуляторів споживчого класу по суті стають марними при температурах близько або нижче замерзання.

Якщо пристрій з літій-іонним джерелом живлення стає надмірно охолодженим з будь-якої причини, не намагайтеся його використовувати. Залиште його вимкненим і перенесіть у тепле місце (кишеню або опалювальне приміщення) доки пристрій не прийме нормальну температуру. Також, як і у випадку з перегріванням, фізично видаліть батарею, і роздільне нагрівання дозволить прискорити процес прогрівання. Після того, як батарея прогрівається до нормальної температури, її електролітичні властивості відновляться.

Порада 2: Вимикайте зарядний пристрій, щоб зберегти батарею

Перезаряджання - тобто. занадто тривале підключення акумулятора до джерела високої напруги може також знизити здатність батареї утримувати заряд, скоротити термін її служби або що називається "вбити наповал".

Більшість літій-іонних акумуляторів споживчого класу призначені для роботи на рівні напруги 3,6В на комірку, але під час зарядки працюють при підвищених 4,2В. Якщо зарядний пристрій надто тривалий час видає підвищену напругу, внутрішня батарея може пошкодитися.

У важких випадках, перезаряджання може призвести до того, що інженери називають "катастрофічними" наслідками. Навіть у помірних випадках надлишок тепла, що виділяється при перезарядці, створить негативний температурний ефект, описаний у першій раді.

Високоякісні зарядні пристрої можуть узгоджено працювати зі схемою сучасних літій-іонних акумуляторів, знижуючи небезпеку перезаряджання, зменшуючи зарядний струм пропорційно до заряду батареї.

Ці властивості істотно відрізняються залежно від виду технології, що використовується в батареї. Наприклад, при використанні нікель-кадмієвих (Ni-Cd) і нікель-металгідридних (Ni-MH) акумуляторів намагайтеся залишати їх підключеними до зарядного пристрою якомога довше. Це з тим, що старі типи батарей мають високий рівень саморозряду, тобто. вони починають втрачати значну кількість запасеної енергії відразу після відключення від зарядного пристрою, навіть якщо саме портативний пристрійвимкнено.

Насправді нікель-кадмієва батарея може втратити до 10 відсотків заряду в перші 24 години після заряджання. Після цього періоду часу крива саморозряду починає вирівнюватися, але нікель-кадмієвий акумулятор продовжує втрачати по 10-20 відсотків на місяць.

Ситуація з нікель-металгідридними батареями ще гірша. Їхня швидкість саморозряду на 30 відсотків більша, ніж у нікель-кадмієвих колег.

Тим не менш, літій-іонні батареї мають дуже низький рівеньсаморозряду. Хороша працездатна батарея втратить лише 5 відсотків свого заряду в перші 24 години після зарядки та ще 2 відсотки протягом першого місяця після цього.

Таким чином, немає необхідності залишати пристрій з літій-іонним акумулятором, підключеним до зарядного пристрою до останнього моменту. Щоб отримати найкращі результати та продовжити термін служби батареї, вимкніть зарядний пристрій, коли буде показано повний заряд.

Нові пристрої на літій-іонних батареях не потрібно довго заряджати перед першим використанням (у пристроях з нікель-кадмієвими та нікель-металгідридними батареями рекомендується заряджання від 8 до 24 годин). Літій-іонні батареї максимально заряджені, коли вони показують 100% заряд. У розширеній зарядці немає потреби.

Не всі цикли розряду однаково впливають стан батареї. Тривале та інтенсивне використання виділяє більше тепла, серйозно навантажуючи акумулятор, а менші за тривалістю більш часті цикли розряду навпаки продовжують ресурс батареї.

Ви можете подумати, що підвищений циклів невеликих розряду/заряду може серйозно знизити термін служби джерела живлення. Це було закономірно лише для застарілих технологій, але не стосується сучасних літій-іонних акумуляторів.

Специфікації акумулятора можуть оманити, т.к. багато виробників розглядають цикл заряду як час необхідний досягнення 100-відсоткового рівня заряду. Наприклад, дві зарядки з 50 до 100 відсотків еквівалентні одному повному циклу заряду. Аналогічно три цикли по 33 відсотки або 5 циклів по 20 відсотків також еквівалентні одному повному циклу.

Коротше кажучи, багато дрібних циклів заряду-розряду не знижує загальний обсяг циклів повної зарядки літієвої батареї.

Знову ж таки, теплота та високе навантаження від важких розрядів знижують ресурс батареї. Таким чином, намагайтеся знизити кількість глибоких розрядів до мінімуму. Не допускайте зниження рівня заряду акумуляторів до значень, близьких до нуля (якщо пристрій сам вимикається). Натомість розглядайте нижні 15-20 відсотків заряду акумулятора як екстрений резерв - тільки для крайніх випадків. Звикайте до заміни акумулятора, якщо є така можливість або підключення пристрою до зовнішньому джерелуживлення перед тим, як батарея буде повністю розряджена.

Як Ви знаєте, швидка розрядка та швидка зарядка супроводжуються виділенням надлишкової теплоти та негативно позначаються на ресурсі батареї.

Якщо Ви активно використовували пристрій на підвищених навантаженнях, дайте акумулятори охолонути до кімнатної температури перед підключенням до зарядного пристрою. Акумулятор не зможе прийняти повний заряд, нагрітий.

Під час заряджання пристрою слідкуйте за температурою батареї - вона не повинна сильно перегріватись. Гаряча батарея під час заряду зазвичай свідчить про швидке протікання надто великого струму.

Перезаряджання найбільше можливе з дешевими небрендованими зарядними пристроями, що використовують схеми швидкої зарядки або бездротовими (індуктивними) зарядними пристроями.

Дешевий зарядний пристрій може бути звичайним трансформатором із підключеними до нього проводами. Подібні "німі зарядки" просто розподіляють струм і практично не приймають Зворотній зв'язоквід пристрою, що заряджається. Перегрів та перенапруга дуже поширені при використанні подібних зарядних пристроїв, що повільно руйнує батарею.

"Швидкі" зарядки призначені для забезпечення хвилинної порції заряду, а не тривалої годинної зарядки. Існують різні підходидо технології швидкого заряду, і не всі їх сумісні з літій-іонними батареями. Якщо зарядний пристрій та батарея не призначені для спільної праці, швидкий заряд може викликати перенапругу та перегрів. Взагалі кажучи, краще не використовувати зарядний пристрій одного бренду для заряджання портативного девайсу іншого бренду.

Бездротові (індуктивні) зарядні пристрої використовують спеціальну поверхню заряджання для відновлення заряду акумулятора. На перший погляд це дуже зручно, але річ у тому, що подібні зарядки виділяють надмірну теплоту навіть у нормальному режимі роботи (Деякі кухонні плити використовують явище індукції для нагрівання каструль та сковорідок).

Літієві батареї не тільки відчувають негативний фактор у вигляді теплоти, але й витрачають енергію під час заряджання бездротовий технології. За своєю природою, ефективність індуктивного зарядного пристрою завжди нижче звичайного аналога. Тут кожен вільний робити вибір самостійно, але для Фреда підвищений нагрів та менша ефективність є достатніми факторами для відмови від подібних пристроїв.

У будь-якому випадку найбезпечніший підхід передбачає використання рекомендованого виробником зарядного пристрою з комплекту поставки. Це єдиний гарантований спосіб тримати температуру та напругу в межах норми.

Якщо немає можливості використовувати OEM зарядний пристрій, використовуйте пристрій з низьким вихідним струмом, щоб знизити ймовірність пошкодження акумулятора через швидке надходження великої потужності.

Одним із джерел живлення з низьким вихідним струмом є USB-порт на звичайному комп'ютері. Стандартний порт USB 2.0 забезпечує силу струму 500мА (0,5А) однією порт, а USB 3.0 видає відповідно 900мА (0,9А) однією порт. Для порівняння деякі спеціальні зарядні пристрої можуть видавати 3000-4000мА (3-4А). Низькі сили струму USB портів загалом гарантують безпечну зарядку з нормальним температурним режимомдля більшості сучасних літій-іонних акумуляторів.

Порада 5: Якщо можливо, використовуйте запасний акумулятор.

Якщо пристрій дозволяє швидко замінювати батарею, наявність запасного акумулятора є чудовою страховкою. Це не тільки вдвічі збільшує час роботи пристрою, але також позбавляє необхідності повного розряду акумулятора або використання швидкого заряду. Коли заряд акумулятора досягне позначки 15-20 відсотків, просто поміняйте розряджену батарею на запасну, і Ви миттєво отримаєте повний заряд пристрою без будь-яких проблем з перегріванням.

Запасний акумулятор має інші переваги. Наприклад, якщо Ви опинитеся в ситуації, коли встановлена батарея перегрілася (наприклад, через інтенсивну роботу пристрою або через високої температуринавколишнього середовища), Ви можете поміняти гарячу батарею, щоб швидше її охолодити, а при цьому продовжувати використовувати пристрій.

Наявність двох батарей позбавляє необхідності використовувати швидкий заряд - Ви можете спокійно використовувати пристрій, коли акумулятор неспішно заряджається від безпечного джерела живлення.

Фатальні помилки Фреда

Фред припустив, що він міг зашкодити батареї смартфона під час дорожньої подорожі. Він використав функцію GPSу пристрої для навігації під час ясного сонячного дня. Смартфон тривалий час знаходився на сонці в тримачі в районі панелі приладів автомобіля, яскравість смартфона була включена на максимум, щоб розрізняти карту серед яскравих сонячних променів.

Крім того, всі стандартні фонові програми - електронна пошта, месенджер і т.д. були запущені. Пристрій використовував модуль 4G для скачування музичних треків та бездротовий модуль Bluetoorth для передачі звуку до головного звукового пристрою автомобіля. Безумовно, телефон працював у стресовому режимі.

Щоб телефон отримував живлення, він був підключений до адаптера 12В, купленого за критеріями невисокої цінита наявності правильного роз'єму.

Поєднання прямих сонячних променів, високого навантаження процесора, включеного на максимальну яскравість екрану та сумнівної якості адаптера, призвело до надмірного перегріву смартфона. Фред з жахом згадує, наскільки гарячим був пристрій при витягуванні з власника. Цей важкий перегрів якраз і став каталізатором загибелі батареї.

Очевидно, що проблема ускладнювалася ночами, коли Фред залишав пристрій підключеним до мережі на всю ніч за допомогою стороннього зарядного пристрою, при цьому не контролюючи момент повного заряду акумулятора.

Зі своїм новим смартфоном Фред використовуватиме лише комплексний зарядний пристрій та запасний акумулятор. Фред сподівається на тривалий та безпечний період експлуатації як батареї, так і телефону, які він збирається досягти за допомогою перелічених порад.

Знайшли друкарську помилку? Виділіть та натисніть Ctrl+Enter