Zināšanas par litija akumulatoriem

Akumulatora darbības laiks
Es uzskatu, ka lielākā daļa patērētāju ir dzirdējuši, ka litija bateriju kalpošanas laiks ir "500 reizes". Ja akumulators tiek uzlādēts un izlādēts 500 reizes, tas "mirs". Lai pagarinātu akumulatora darbības laiku, daudzi draugi to lādē tikai tad, kad akumulators ir pilnībā izlādējies. Tomēr tas nepagarina litija akumulatora darbības laiku. Litija akumulatora kalpošanas laiks ir "500 reizes", kas neattiecas uz uzlādes reižu skaitu, bet gan uz uzlādes un izlādes ciklu.
Uzlādes cikls ir process, kurā tiek izmantota visa akumulatora jauda no pilna līdz tukšai un pēc tam tiek uzlādēta no tukša uz pilnu, kas nav līdzvērtīga vienreizējai uzlādei. Piemēram, litija akumulators pirmajā dienā patērē tikai pusi no enerģijas un pēc tam to pilnībā uzlādē. Ja tas ir vienāds otrajā dienā, tas ir, uzlādējot pusi no tā, kopā divas uzlādes, to var skaitīt tikai kā vienu uzlādes ciklu, nevis divus. Tāpēc cikla pabeigšanai parasti var būt nepieciešamas vairākas uzlādes. Pēc katra uzlādes cikla akumulatora jauda nedaudz samazināsies. Tomēr šis jaudas samazinājums ir ļoti neliels. Pēc vairākiem uzlādes cikliem augstas kvalitātes akumulatori joprojām saglabās 80% no sākotnējās jaudas. Daudzi ar litiju darbināmi produkti joprojām tiek normāli lietoti pēc diviem vai trim gadiem. Protams, litija baterijas to mūža beigās joprojām ir jānomaina.
Tā sauktās 500 reizes nozīmē, ka ražotājs ir sasniedzis aptuveni 625 uzlādes reizes nemainīgā izlādes dziļumā (piemēram, 80%), sasniedzot 500 uzlādes ciklus.
(80%*625=500) (ignorējiet tādus faktorus kā litija akumulatora jaudas samazināšanās)
Sakarā ar dažādām ietekmēm reālajā dzīvē, jo īpaši tāpēc, ka izlādes dziļums uzlādes laikā nav nemainīgs, "500 uzlādes ciklu" var izmantot tikai kā atsauces akumulatora darbības laiku.
Ietekmējošie faktori
Litija baterijas parasti var uzlādēt un izlādēt 300-500 reizes. Vislabāk ir daļēji izlādēt litija baterijas, nevis pilnībā izlādēt, un mēģināt izvairīties no biežas pilnīgas izlādes. Kad akumulators ir izņemts no ražošanas līnijas, pulkstenis sāk kustēties. Neatkarīgi no tā, vai tas tiek lietots vai nē, litija bateriju kalpošanas laiks ir tikai pirmajos gados. Akumulatora jaudas samazināšanās ir saistīta ar iekšējās pretestības palielināšanos, ko izraisa oksidēšanās (tas ir galvenais akumulatora jaudas samazināšanās iemesls). Visbeidzot, elektrolītisko elementu pretestība sasniegs noteiktu punktu, un, lai gan akumulators šobrīd ir pilnībā uzlādēts, akumulators nevar atbrīvot saglabāto jaudu.
Litija bateriju novecošanās ātrumu nosaka temperatūra un uzlādes stāvoklis. Nākamajā tabulā ir parādīts akumulatora jaudas samazinājums, izmantojot divus parametrus.
Temperatūras un sākotnējās uzlādes ietekme uz litija akumulatora uzglabāšanu
Temperatūra
Maksa 40%
Maksa 100%
0 grāds
Jauda pēc viena gada 98%
Jauda pēc gada 94%
25 grādi
Jauda pēc viena gada 96%
Jauda pēc gada 80%
40 grādi
Jauda pēc gada 85%
Jauda pēc gada 65%
60 grādi
Jauda pēc gada 75%
Jauda pēc trim mēnešiem 60%
Augsts uzlādes līmenis un paaugstināta temperatūra paātrina akumulatora jaudas samazināšanos.
Ja iespējams, uzlādējiet akumulatoru līdz 40% un novietojiet to vēsā vietā. Tas ļauj akumulatora pašas aizsardzības ķēdei darboties ilgu uzglabāšanas laiku. Ja akumulators pēc pilnīgas uzlādes tiek novietots augstā temperatūrā, tas nodarīs lielus akumulatora bojājumus. (Tāpēc, izmantojot fiksētu barošanas avotu, akumulators šajā laikā ir pilnībā uzlādēts, un temperatūra parasti ir no 25-30 grādiem, kas sabojās akumulatoru un samazinās tā kapacitāti).
Ietekmējošais faktors 1: Izlādes dziļums un uzlādēšanas reižu skaits
No eksperimentālajiem datiem 1. attēlā var redzēt, ka uzlādēšanas reižu skaits ir saistīts ar izlādes dziļumu. Jo dziļāks ir akumulatora izlādes dziļums, jo mazāk tas var uzlādēt.
Uzlādes reižu skaits * izlādes dziļums=kopējais pabeigto uzlādes ciklu skaits. Jo lielāks kopējais pabeigto uzlādes ciklu skaits, jo ilgāks akumulatora darbības laiks, tas ir, uzlādes reižu skaits * izlādes dziļums=faktiskais akumulatora darbības laiks (neņemot vērā citus faktorus)
Ietekmējošais faktors 2: pārlādēšana, pārmērīga izlāde un lielas uzlādes un izlādes strāvas
Izvairieties no akumulatora pārlādēšanas. Jebkāda veida litija jonu akumulatoru pārlādēšana var izraisīt nopietnus akumulatora darbības traucējumus vai pat eksploziju.
Izvairieties no dziļas izlādes zem 2V vai 2,5V, jo tas ātri un neatgriezeniski sabojās litija jonu akumulatorus. Var rasties iekšējais metāla pārklājums, kas izraisīs īssavienojumu un padarīs akumulatoru nelietojamu vai nedrošu.
Lielākajai daļai litija jonu akumulatoru akumulatora komplektā ir elektroniskās shēmas, kas atvieno akumulatoru, ja akumulatora spriegums ir zemāks par 2,5 V, pārsniedz 4,3 V vai ja akumulatora strāva pārsniedz iepriekš noteiktu sliekšņa vērtību uzlādes vai izlādes laikā.
Izvairieties no lielas uzlādes un izlādes strāvas, jo lielas strāvas rada pārāk lielu spiedienu uz akumulatoru.
3. ietekmējošais faktors: pārkarsēta vai pārāk atdzesēta vide
Temperatūrai ir arī liela ietekme uz litija bateriju kalpošanas laiku. Ja vide ir zemāka par sasalšanu, litija baterijas var izdegt brīdī, kad tiek ieslēgts elektroniskais izstrādājums, savukārt pārkarsēta vide samazina akumulatora ietilpību. Tāpēc, ja klēpjdators ilgstoši izmanto ārēju barošanas avotu, neizņemot akumulatoru, akumulators ilgu laiku atradīsies augstā karstumā, ko klēpjdators izlādēs, un drīz tiks nodots metāllūžņos.
Ietekmējošais faktors 4: Pilnībā uzlādēts vai bez strāvas ilgu laiku
Pārāk lielas un mazas jaudas stāvokļi negatīvi ietekmē litija bateriju kalpošanas laiku. Lielākā daļa uzlādes laiku, kas norādīts uz pārdotajām elektroierīcēm vai akumulatoriem, ir balstīts uz 80% izlādi kā etalonpārbaudi. Eksperimenti liecina, ka dažiem klēpjdatoru litija akumulatoriem, ja akumulatora spriegumam bieži tiek atļauts pārsniegt standarta spriegumu par 0,1 voltu, tas ir, no 4,1 voltiem līdz 4,2 voltiem, akumulatora darbības laiks samazināsies uz pusi, un, ja tas tiek palielināts par 0,1 voltu, kalpošanas laiks tiks samazināts līdz 1/3 no sākotnējā; jo pilnīgāk akumulators ir uzlādēts, jo lielāks būs akumulatora zudums. Ilgstoši zemas jaudas vai bez jaudas stāvoklis palielinās un palielinās pretestību pret elektronu kustību akumulatorā, tādējādi izraisot akumulatora jaudas samazināšanos. Litija baterijas vislabāk ir turēt vidējā uzlādes stāvoklī, jo tas nodrošinās tiem ilgāko akumulatora darbības laiku.