Avto505.ru

Авто 505
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Литиевые аккумуляторы на морозе

Литий-полимерный аккумулятор

Литий-полимерный аккумулятор (литий-ионный полимерный аккумулятор (lithium-ion polymer battery); аббревиатуры: Li-pol, Li-polymer, LIP, Li-poly и т. д.) — это усовершенствованная конструкция литий-ионного аккумулятора. В качестве электролита используется полимерный материал. [1] Используется в мобильных телефонах, цифровой технике, радиоуправляемых моделях и пр.

Обычные бытовые литий-полимерные аккумуляторы не способны отдавать большой ток, но существуют специальные силовые литий-полимерные аккумуляторы, способные отдавать ток, в 10 и даже 130 [2] раз превышающий численное значение ёмкости в ампер-часах. Они широко применяются как аккумуляторы для радиоуправляемых моделей, а также в портативном электроинструменте и в некоторых современных электромобилях.

Что происходит с Li-ion аккумуляторами на морозе?

Из-за снижения температуры электролита уменьшается скорость движения ионов и интенсивность прохождения химических реакций. На практике это выглядит так: при комнатной температуре аккум имеет заряд 100%, а после попадания на улицу и дальнейшего пребывания на холоде падает до 80% и ниже, не считая расходования энергии на питание устройства. Но потеря емкости литий-ионных аккумуляторов на морозе – временное явление. При последующем прогреве до комнатной температуры характеристики накопителей энергии полностью восстанавливаются.

Необратимое повреждение происходит только при охлаждении ниже допустимого уровня в -40 °С. Во избежание негативных последствий для большинства литий-ионных АКБ рекомендуется не превышать нижнюю температурную границу в -20 °С, для литий-железо-фосфатных – минус 30 °С. В целом литиевые аккумуляторы и мороз вполне совместимы. Главное – помнить, что на холоде АКБ разряжаются быстрее, а долгое хранение при глубоком разряде ведет к неминуемой смерти батареи.

Можно ли хранить Li-Ion аккумуляторы на морозе?

В отличие от эксплуатации, длительное хранение литиевых аккумов на морозе недопустимо. При низких температурах временно снижается токоотдача, и увеличивается скорость саморазряда источников питания. Это некритично, если после использования АКБ снова окажется в помещении с плюсовой температурой и после нагрева будет заряжена.

Но при долгом хранении на холоде быстрый саморазряд может спровоцировать критическую разрядку источника питания. А при хранении Li-Ion аккумуляторов на протяжении 3-х месяцев или более длительного срока с напряжением ниже 2,5 В емкость теряется необратимо – АКБ утрачивает способность к восполнению заряда. Поэтому заморозка литий-ионным аккумуляторам противопоказана. Оптимальная температура для их хранения– от +1 до +25 °С, допустимая – от 0 до +40 °С.

Хранить литиевые АКБ нужно в сухом месте, извлеченными из оборудования, с уровнем заряда порядка 40%. Это поможет не допустить критического снижения напряжения при саморазряде. Если же напряжение упадет ниже значения 2,5 В на элемент, последующее хранение АКБ в течение 3-х месяцев или более длительного срока приведет к невосстанавливаемому падению емкости. Может произойти и коррозия элементов. При хранении аккумуляторов более 7 дней с напряжением до2 В на элемент происходит критическое изменение их химической структуры. Такие элементы питания подлежат утилизации.

«Магия» химии нам в помощь

Поскольку большинство современных гибридов, так называемых подключаемых плагин-гибридов, и полностью электрических автомобилей перешли на литий-ионные батареи, давайте продолжим их рассмотрение для понимания принципов работы.

Рассматривать принципы других использующихся аккумуляторов мы не будем, поскольку остальные технологии откровенно устаревшие.

↑Особенности зарядки аккумуляторов

Подключать аккумулятор необходимо только к стабильно работающей электросети, без перепадов напряжения и помех. Эксплуатировать следует только соответствующие зарядные приборы, совпадающие по заявленным в описании характеристикам. Важный момент: в процессе зарядки все разъемы должны быть подключены корректно, нельзя допускать размыкания. Элементы Li-Pol крайне чувствительны ко всевозможным перегрузкам, превышенным показателям тока, механическим ударам и переохлаждению. Следует следить за герметичностью твердотельных элементов.

Элементы Li-ion заряжаются примерно по таким же принципам, как и полимерные, но являются более чувствительными и менее надежными в отношении безопасности. Время зарядки у обоих типов примерно одинаково, но полимерный элемент «капризнее» к качеству точки энергоснабжения.

Заряжать только полностью разряженный аккумулятор

Если пользователь систематически разряжает литий-ионный аккумулятор в ноль, батарея может выйти из строя гораздо быстрее, чем окончится ее срок службы.

В каждом литиевом аккумуляторе есть специальный контроллер, регулирующий правильную работу устройства. Этот микрочип предотвращает переразряд и перезаряд батареи. Но любая микросхема нуждается в питании, поэтому при 0% заряда LI-ion аккумуляторы могут вообще не зарядиться. Лучше всего ставить смартфон на зарядку, когда осталось 30-40% заряда.

Li ion аккумуляторы: температура хранения и зарядки

Если о том, что отрицательный градус хранения АКБ отрицательно влияет на время службы, знают все, то немногим известно, что при минусовых температурах губительна даже сама зарядка – аккумулятор просто теряет емкость. Еще одно «температурное» требование говорит, что нельзя хранить Li-ion-батарею при температурах выше 30 градусов. Это также кратно снижает емкость.

При зарядке устройства тоже есть своя опасность – перезаряд АКБ. Этого тоже нужно избегать, чтобы продлить срок службы устройства. Не менее важно использовать только сертифицированное, идущее в комплекте с батареей, зарядное устройство, которое соответствует по техническим характеристикам. И нужно помнить, что нередки случаи взрыва батарей, поэтому нельзя оставлять процесс без внимания.

Результаты измерений

«Запустились» абсолютно все аккумуляторы. Но с заметно разным результатом.

График разряда аккумуляторов при комнатной температуре и при температуре -24С

При увеличении графика видно, что аккумуляторы ведут себя совершенно по разному.
Samsung 30Q — напряжение опускается до критического значения, а кривая LG HG2 находится в штатном диапазоне напряжений.

Разряд Li-ion аккумуляторов при температуре -24С

Напряжение на Samsung 30Q проседает до минимально допустимого. Устройство работающее на аккумуляторах Samsung 30Q скорее всего не включиться на морозе.

Разряд Li-ion аккумуляторов Samsung 30Q при температуре -24С

Итог: ещё раз про холодильник

Хранить батарейки и аккумуляторы в холодильнике не рекомендуется:

  • • да, вы потенциально можете немного увеличить срок службы;
  • • но риск преждевременно испортить изделие того не стоит.

Чтобы сберечь, поместите аккумуляторы и батарейки в сухое место с комнатной температурой. Не храните их в холодильнике и на морозе.

Оставляйте вопросы в комментарии или отправьте сообщение нам ВКонтакте @NeovoltRu.

Подпишитесь на нашу группу, чтобы узнавать новости из мира автономности гаджетов, об их улучшении и прогрессе в научных исследованиях аккумуляторов. Подключайтесь к нам в Facebook и Twitter. Мы также ведём насыщенный блог в «Дзене» и на Medium — заходите посмотреть.

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector