Skip to content

Восстановление литий ионных и литий полимерных аккумуляторов

Литиевые аккумуляторы (Li Ion и LiPo) являются самыми популярными для бытовой техники. В случае неверной эксплуатации возможны сбои в работе и потеря ёмкости. Можно ли вернуть номинальную мощность? Ответы в статье.

Lithium ionic батарея

Характеристики

  • Номинальное напряжение 3.6-3,7 в;
  • Число разрядов при котором емкость падает до 80% — 600;
  • Время заряда – от четверти часа до часа;
  • Разряд – 3% в месяц;
  • Внутреннее сопротивление 5-15 мОм/А*ч.

Аккумулятор является пожароопасным. Если при заряде подать высокое напряжение он может вспыхнуть, поэтому в него встраивают защиту от повышенного напряжения при восстановлении. Другая опасность — механическое повреждение. При сильном ударе он взрывается и начинает сильно гореть.

Балансировка

Если несколько банок подключены последовательно требуется специальное зарядное устройство имеющее в своем арсенале балансировку ячеек. При последовательном подключении банки заряжаются неравномерно и схема реализует оптимальный алгоритм для их равномерного заряда.

Балансировкой заряда оснащают следующие приборы:

  1. Портативные электронные устройства, планшеты, телефоны;
  2. Системы альтернативной энергии;
  3. Источники бесперебойного питания;
  4. Зарядные приборы.

Литиевые аккумуляторы состоят из тонкой “фольги”, смотанной в рулон или гармошку. “Фольга” представляет из себя в разрезе типичную аккумуляторную сборку, она имеет несколько слоёв – катодный слой, электролитный слой и анодный слой.
02

Из-за высокого риска взрыва в случае перегрева, современные литиевые элементы комплектуются специальной схемой, предотвращающей критический нагрев при подзарядке.

Li-ion аккумуляторы имеют низкое значение саморазряда и большой запас циклов подзарядки.  Поэтому они являются наилучшими “кандидатами” для применения в автономных энергетических устройствах.

Литиевые аккумуляторы, предназначенные для использования в ветро-генераторах или солнечных батареях, комплектуются инвертором напряжения (помимо балансировочной микросхемы).

Преимущества и недостатки

Плюсы:

  • Большая ёмкость;
  • Герметичность;
  • Сохранение свойств при длительном хранении.

Минусы:

Первое поколение было подвержено взрыву из-за перегрева, в данный эта проблема решена вводом специальной предохранительной схемы и использованием Литий-Ферро-Фосфатной конфигурацией.

Эффект памяти

Наиболее подвержены эффекту памяти следующие типы аккумуляторов: NiMh, NiCd и Серебряно-цинковый.
03
После изобретения считалось, что литиевые аккумуляторы не имеют эффекта памяти, однако исследования показали, что это не так. Если аккумулятор часто заряжать не до конца, то это со временем приведет возникновению препятствий в протекании химических реакций, что будет проявляется в ограничении ёмкости.

Эффект памяти – нарушения в работе аккумулятора, связанные с тем, что он перестает работать в полную мощность. Выглядит это так, как будто ёмкость его существенно снизилась по сравнению с начальным значением. Данная проблема имеет решение. Если продолжить использование аккумулятора в соответствии с рекомендацией производителя (разряжать его до рекомендуемого уровня и только потом заряжать), то ёмкость восстанавливается. Для устранения проблемы также используют зарядку ассиметричным переменным током.

Lithium polymeric батарея

LiPo аккумулятор – продолжение развитие литий-ионного.  Электролитом ему служит полимерная смесь, от чего и произошло название. Данный тип аккумулятора широко применяется в современных бытовых устройствах.
04
Плюсы:

  • Более высокая емкость по сравнению с li-ion (при равных размерах);
  • Для LiPo разработана технология тонкого корпуса;
  • Нет эффекта памяти;
  • Стабильность номинального напряжения в процессе эксплуатации;
  • Устойчивость к холоду и умеренному нагреву.

Отрицательные качества у LiPo те же, что и у Li ion – взрывоопасность при зарядке. Проблема полимерной батареи решается с помощью микросхем, контролирующих процесс подзарядки.

Реанимация lithium батарей

Предупреждение!

Нарушение целостности микросхемы и попытки зарядить литиевый аккумулятор кустарным способом могут привести к перегреву и последующему взрыву элемента!


Рассмотрим два случая восстановление Li ion:

  1. Восстановление после глубокого разряда;
  2. Восстановление в случае с эффектом памяти.

В случае глубокого разряда контроллер блокирует аккумулятор препятствуя его подзарядке. Народные умельцы отключают контроллер и начинают заряжать его напрямую. Немного подняв напряжение в нем до уровня выше критического (чтобы защитная схема отключила блокировку), к нему вновь присоединяют контроллер и продолжают заряжать уже обычным образом.

Если устройство долго эксплуатируется без полного разряда, это приводит к “эффекту памяти». Например, если ноутбук работает всегда включенным в розетку, то батарея привыкает к этому и перестает выдавать номинальную емкость. Что бы сбросить это “залипание” рекомендуется начать нормальную эксплуатацию – разряжать аккумулятор до требуемых величин, хотя бы периодически.

Некоторые ресурсы утверждают, что эффект памяти для Li Ion – это миф. Другие приводят в качестве доказательства исследования японских и швейцарских специалистов. Кому из них верить – решать вам.

Реанимация батареи портативного устройства

На планшетах как правило используются литиевые аккумуляторы (Li Ion и LiPo), процесс восстановления которых описан в общих чертах в предыдущем разделе.

Для более экономного расхода питания на планшете можно использовать специальное программное обеспечение, которое следит за разрядом. Некоторые приложение для ОС Андроид, которые помогут сохранить заряд планшета:

  • Battery Booster Lite;
  • GreenPower;
  • Battery Doctor.

Срок годности

Литиевые батареи крайне чувствительны к уровню разряда. Разрядка в ноль может оказаться фатальной, поэтому стоит строго соблюдать уровень разряда, предписанный производителем.

Зарядное устройство для литиевых батарей должно быть очень качественного исполнения, так как выход напряжения из допустимого диапазона всего на 4% приведет к подрыву его работоспособности.
06
Пролежав на складе 2 года литиевый аккумулятор теряет 20% своей мощности, поэтому при приобретении нового аккумулятора стоит обращать внимание на дату изготовления.

Если вы планируете отключить аккумулятор на долгое время, то перед откладыванием его в чулан предпочтительно зарядить его до 40%. Это сохранит его свойства пока он не будет использоваться.

5 правил успешной эксплуатации

  1. не доводить до разряда в ноль;
  2. полный разряд каждые три месяца;
  3. хранить в заряженном состоянии;
  4. использовать фирменные подзарядки;
  5. беречь от высокой температуры.
Яндекс.Метрика