1. Якщо Li-ion акумулятор наказав довго жити
2. Що треба зробити, щоб Li-ion акумулятор прослужив довше двох місяців
3. Частина 2
4. Що потрібно знати про зарядку літій-іонних акумуляторів
5. ультрашвидкий зарядка
6. Параметри типових акумуляторних елементів

Часто люди пишуть у відгуках до нового інструменту, що «сам інструмент хороший, а ось акумулятор наказав довго жити вже через півроку», або «користувався ним всього два рази, а акумулятор здох».

Список подібних повідомлень можна продовжити, але основний сенс в тому, що люди інструментом толком не встигли покористуватися, як сталося непоправне. Притому, найчастіше, придбання нового акумулятора або зовсім неможливо (піди, знайди їх для якогось китайця), або його ціна виявляється порівнянної з покупкою нового інструменту. Звинувачують, зрозуміло, відразу виробника інструменту. Однак його провини тут лише мала частка.

Ця коротка стаття допоможе вам не поповнити ряди «ошуканих покупців», а також підкаже що робити, якщо вже все сталося.

Почнемо з головного - в більшості випадків, виробник інструменту не має ніякого відношення до виробників акумуляторних елементів, що знаходяться в його акумуляторних блоках. Він просто їх купує у тих, хто, на його думку, пропонує гарне співвідношення ціни і якості. Іншими словами, акумуляторні елементи в батареях до інструменту Bosch і якомусь безіменному «китайцеві», швидше за все, виявляться від одного і того ж виробника, наприклад, японської компанії Sanyo або Samsung.

Найчастіше використовуються акумуляторні елементи типорозміру 18650 з типовим напругою 3,6-3,7 В. Ці елементи універсальні і використовуються всюди, де тільки можна: від батарей ноутбуків до електромобілів. Якщо мова йде про 10,8-вольта у інструменту, то це означає, що в ньому розміщено три таких елемента. У 14,4-вольта - чотири. У 18-вольта - п'ять. У 22-вольта вже шість, і так далі.

Ось фото 14,4-вольта Hitachi BCL без кришки. Видно, що в базовій частині розміщуються чотири акумуляторних елемента (до речі, виробництва Sanyo), а в «нозі» - схема управління.

Якщо Li-ion акумулятор наказав довго жити

Отже, якщо лихо вже сталося, і ваш акумуляторний блок не подає ознак життя, то необхідно всього лише купити потрібну кількість акумуляторних елементів аналогічного типу і самостійно встановити їх в блок.
Пара зауважень: в Росії все вони рідкість, але можна замовити з Китаю або Штатів (Aliexpress.com і Ebay.com вам на допомогу) з безкоштовною доставкою по ціні 4-5 доларів за штуку; а також доведеться згадати навички пайки. До того ж, не можна міняти акумуляторні елементи вибірково. Тільки все відразу. Адже контролер заряду буде вважати їх все однаковими, що призведе до перегріву старих, які можуть навіть спалахнути або вибухнути.

І ще: в акумуляторному блоці також може пошкодитися електроніка, тому перед покупкою нових «банок» спочатку «продзвонити» старі. Раптом з ними все в порядку, і винні зовсім не вони.

Що треба зробити, щоб Li-ion акумулятор прослужив довше двох місяців

Іншими словами: чого боятися літій-іонні акумулятори. У побутовому застосуванні в електроінструментах їм страшно лише одне - тривале зберігання при глибокому розряді. Коли заряду залишається менше 10%, акумулятор починає швидко деградувати. Якщо ви розрядили акумулятор повністю і забули його поставити на зарядку, а згадали про нього через пару місяців - вибачайте. Швидше за все доведеться купити новий.

Ситуація ускладнюється тим, що багато виробників електроінструменту з міркувань економії не роблять двох речей. Перша - в найдешевшому інструменті може бути відсутнім система захисту акумулятора від глибокого розряду. Друга - якщо ця система присутня, вона частенько допускає більш глибокий розряд, ніж регламентує виробник акумуляторних елементів. Робиться це щоб вичавити все до краплі і з таким розрахунком, що користувач не буде довго тягнути з установкою акумулятора на зарядку. Іншими словами, якщо ви закінчили роботу і вважаєте, що акумулятор розряджений більш ніж на дві третини - ставте його на зарядку.

Ось і всі премудрості для тих, хто не хоче вникати в деталі. Якщо ви ставитеся до таких, то далі можна не читати.

Але якщо цікаві подробиці або якщо ви використовуєте інструмент регулярно, то тут ще є що розповісти.

Частина 2

Для тих, хто використовує інструмент регулярно

Є ще кілька рекомендацій, які допоможуть вам продовжити життя літій-іонних акумуляторів.

1. Як було вже сказано вище, завжди намагайтеся відразу поставити на зарядку акумулятор, якщо він розряджений повністю або майже повністю. Попутно уникайте циклів глибокої розрядки-зарядки. Дана таблиця покаже, яка кількість циклів заряду-розряду піде до втрати 50% ємності в залежності від глибини розряду акумулятора:

2. Не заряджайте акумулятори при негативних температурах. Вони будуть втрачати ємність.

3. Не зберігайте акумулятори при температурі вище 30 градусів. Ця табличка показує, наскільки знизиться ємність в залежності від температури зберігання і ступеня зарядженості акумулятора:

4. Якщо акумулятора чекає довге зберігання, не заряджайте його повністю. Оптимальним буде рівень заряду в 35-50%.

Що потрібно знати про зарядку літій-іонних акумуляторів

Це складний процес. Для кожного типу акумуляторів існує своя стратегія, але в загальних рисах вона іменується CC-CV і складається з двох основних стадій - зарядки постійним струмом і зростаючим напруженням, потім дозарядки з постійною напругою. Також можуть бути і додаткові стадії, наприклад, весь процес може виглядати так:

1. спочатку батарея перевіряється електронікою, щоб дізнатися її поточний стан і ступінь заряду, а також придатність до швидкого циклу зарядки. У перші хвилини подається невелика напруга і невисокий струм. Якщо напруга на батареї не росте (тобто вона добре приймає заряд), значить все в порядку, можна заряджати в швидкому режимі;

2. потім йде основна фаза заряду, яка триває близько години, де поступово підвищується напруга при незмінно високому струмі;

3. потім починається завершальна фаза (дозарядки), де напруга тримається на максимально допустимому рівні (зазвичай 4,2 В), а струм поступово знижується. Вона може тривати близько двох годин.

Вкрай важливо для літій-іонних акумуляторів - не допустити перезарядження. Він також негативно позначається на ресурсі батареї, як і її зберігання в розрядженому стані. Крім того акумулятор може банально перегрітися і вибухнути. Тому контролер строго стежить за цим процесом і припиняє заряд в відповідний момент.

Але недобросовісні виробники можуть трохи схитрувати. Якщо незначно підвищити напругу заряду (на 0,1 В, до 4,3 В), це трохи прискорить процес, а головне - збільшить на 10% кількість запасеної акумулятором енергії. Наслідки такого підходу відображає ось цей графік:

Зверніть увагу, що шкала ординат нелінійна, а сам графік відображає лише кількість циклів перезарядження, при якому ємність акумулятора знизиться вдвічі. І тут ми бачимо, що при напрузі 4,2 ​​В акумулятор деградує вкрай повільно, і кількість циклів до моменту «переполовинювання» ємності може бути близько 1000. Але якщо напруга підвищити всього на 0,1 В, швидкість деградації збільшиться аж в чотири рази.

ультрашвидкий зарядка

Зазвичай виробник рекомендує заряджати акумуляторні елементи струмами, рівними 0,7 або 1 від ємності поділеній на час (тобто для акумуляторного елемента 1500 мА · год рекомендований струм заряду становить 1,5 А). Деякі виробники допускають зарядку значно більшими струмами, що в рази прискорює процес. Однак це призводить до прискореної деградації батареї, плюс попутно доводиться стежити за її температурою і зупиняти процес, якщо батарея нагрілася до 40 градусів (точне значення визначається виробником батареї). Ранній перегрів зазвичай характерний для старіючих батарей.

Ось графік втрати ємності літій-іонних акумуляторів в залежності від величини струмів заряду і розряду:

Синя лінія - зарядка і розрядка струмами, рівними місткості / час (для акумуляторів 1500 мА · год - це 1,5 А). Зелена - подвоєний струм заряду і розряду щодо ємності (для акумуляторів 1500 мА · год - 3 А). Червона - втричі більший струм (для акумуляторів 1500 мА · год - 4,5 А).

Іншими словами, режими швидкої зарядки будуть приводити до прискореної деградації батареї.

Параметри типових акумуляторних елементів

Наостанок в якості довідкової інформації наведемо офіційні характеристики тих же популярних акумуляторних елементів Sanyo UR18650W2, які згадувалися вище:

ємність мінімальна / типова, мА · год 1500/1600 номінальну напругу, В 3,7 мінімальна напруга, В 2,75 метод зарядки CC-CV (постійний струм, потім постійна напруга) максимальна напруга зарядки, В 4,2 ток зарядки, А 1,5 час зарядки, ч 2,5 максимальний тривалий струм розряду, А 15 температура при зарядці, град. 0 - +40 робоча температура -20 - +60 температура зберігання -20 - +50

-

Нижня помаранчева лінія - робота при температурі -20 ° C.

Ну а щоб бути впевненими, що Sanyo UR18650W2 не є якимось винятком із загального правила, викладемо їх графік розряду струмом 10 А в порівнянні з двома іншими акумуляторами виробництва Samsung і AW:

Підготовлено за матеріалами BatteryUniversity