Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Першою компанією, хто запустив в серійне виробництво перезаряджається літій-іонний акумулятор великої ємності стала Sony, при цьому термін служби батареї став значно триваліший, ніж його мав нікель-кадмієвий аналог.

На жаль, у перших моделей був істотний недолік, який проявлявся тим, що при високому струмі розряду літієвий анод запалав.

На усунення цієї проблеми потрібно близько 20 років, рішенням став контролер, який не дозволяє утворюватися чистому літію на аноді акумулятора літій-іонного типу.

Сучасні моделі надійні і безпечні, вони поступово витіснили з ринку нікель-металгідридні і нікель-кадмієві акумуляторні батареї в портативних пристроях, їх встановлюють в якості джерела живлення ноутбука, фотоапарата, мобільного телефону і т.д.

Аккомулятори Li-ion виробництва компанії Panasonic

Єдина ніша, в якій акумулятори літій-іонного типу поступаються нікель-кадмієвих - це пристрої, робота яких вимагає високий струм розрядки, наприклад, для шуруповертів. Такий тип батарей називається промисловий.

Окремо варто згадати про елементи Li-Pol. Єдина відмінність від літій полімерного акумулятора полягає в тому, що в базовій основі використовується інший електроліт, при цьому принцип дії, особливості та характеристики цих видів практично ідентичні.

Особливості

Будь-який тип джерел живлення має свої переваги і, відповідно, недоліками, літій іонні акумулятори тільки підтверджують цю аксіому. Розглянемо детально їх характерні особливості.

До достоїнств, безсумнівно, можна віднести:

  • низькі параметри саморазряда;
  • якщо взяти одиничний елемент літій-іонного акумулятора, розміри якого дорівнюють батареям іншого типу, то заряд у нього буде більше (3, 7V, на відміну від 1, 2V). Завдяки цьому стало можливим істотно спростити і полегшити елемент живлення;
  • відсутній такий параметр, як пам'ять харчування, тобто батарея не вимагає регулярного розрядки, щоб відновити потужність (місткість), що спрощує експлуатацію.

Говорячи про переваги, якими володіє даний акумуляторний елемент, не можна не враховувати певні недоліки, до яких відносяться:

  • вбудований «запобіжник», тобто плата захисту, завдання якої обмежувати напруга живлення при заряді і не допускати повного розряду акумулятора, крім цього згладжується максимальний струм, а також контролюється температура. Через це ціна на літій-іонні акумулятори вище, ніж у аналогів;
  • незважаючи на відновлення акумуляторів літій-іонного типу, вони схильні до «старіння», навіть в тому випадку, якщо зберігати їх відповідно до правил експлуатації. Про те, як пригальмувати цей процес, піде мова нижче, де буде розглядатися експлуатація та її особливості.

Відео: огляд, розтин літій-іонного акумулятора від мобільника

Форм-фактор

Літій іонні акумулятори випускаються двох форм-факторів - циліндричний і таблетками.

Циліндричні акумулятори літій-іонного типу форм-фактор ААА, АА і 18650
Таблеткові Li-ion батареї Casio

У багатьох пристроях використовується кілька з'єднаних акумуляторів літій іонного типу, наприклад, щоб досягти напруги 12V або збільшити струм розрядки, це необхідно враховувати, якщо ви хочете купити подібний пристрій (як правило, тип з'єднання вказано на корпусі).

Як правильно заряджати

Існують правила, завдяки яким можна істотно продовжити термін служби акумуляторів літій-іонного типу.

Правило перше: не можна допускати повної розрядки, завдяки цьому можна збільшити кількість циклів, при яких відбувається зарядка і розрядка. Заряджаючи батарею на 20%, можна значно продовжити її термін експлуатації, як мінімум удвічі. Як приклад наведемо таблицю залежності циклів підзарядки, в залежності від глибини розряду акумулятора.

Заряд (рівень)кількість циклів
батарея розряджена500
батарея розряджена наполовину1500
глибина розряду 25%2500
втрата розряду 10%4700

Правило друге: з періодичністю один раз в три місяці потрібно проводити повний цикл (тобто повністю розряджати і заряджати), завдяки цьому процес «старіння» батарей істотно сповільнюється.

Правило третє: не можна зберігати акумулятор літій-іонного типу повністю розрядженим, бажано, щоб батарея була заряджена на 30-50%, в іншому випадку відновлення його ємності не представляється можливим.

Правило четверте: для зарядки батареї користуйтеся оригінальним зарядним пристроєм, яке йшло в комплекті від виробника, цього вимагає різниця виконання захисної схеми акумулятора. Тобто, наприклад, батареї HTC, En-El, Sanyo, IRC, ICR, Lir, Mah, Pocket, ID-Security і т.д. небажано заряджати пристроєм для акумуляторів Samsung.

Правило п'яте: не можна допускати перегріву акумулятора, експлуатувати літій-іонну пристрій можна при температурі навколишнього повітря в межах від -40 до 50 ° C. При порушеному температурному режимі відновити батарею або зробити її ремонт не представляється можливим, потрібно тільки її заміна.

Окремо слід наголосити, що акумуляторні батареї відомих брендів значно перевершують за характеристиками аналоги невідомих виробників. Можете не сумніватися, що батареї DMW-BCG, VPG-BPS, SAFT, а також оригінальні моделі, наприклад, BL-5C, BP-4L (Nokia), D-Li8, NB-10L (Canon), NP-BG1 (Sony ) або LP243454-PCB-LD будуть однозначно краще китайських аналогів.

Саморобний зарядний пристрій

При бажанні можна зробити своїми руками пристрій, який послужить для зарядки акумуляторів літій-іонного типу, його схема зображена нижче.

Схема зарядки для літій іонних акумуляторів

Позначення на малюнку:

  • R1- 22Ом;
  • R2 - 5, 1кОм;
  • R3- 2кОм;
  • R4 -11Ом;
  • R5 - 1кОм;
  • RV1 - 22кОм;
  • R7 - 1кОм;
  • U1 - стабілізатор LM317T (обов'язково встановити на радіатор з великою площею розсіювання);
  • U2 - TL431 (регулятор напруги);
  • D1, D2 - світлодіоди, можна використовувати smd типу, перший, сігналітзірующій про початок процесу зарядки бажано вибрати червоним, другий - зеленим;
  • транзистор Q1 - BC557;
  • конденсатори C1, C2 - 100n.

Вхідна напруга на схему зарядки акумуляторів літій-іонного типу має бути від 9 до20В, для цієї мети можна переробити імпульсний блок живлення. Потужність резисторів необхідно підібрати таку:

  • R1 - мінімум 2Вт;
  • R5 - 1Вт
  • інші не менш 0.125Вт.

в якості змінного резистора RV1 бажано взяти CG5-2 або його імпортний аналог 3296W. Такий тип дозволяє більш точно виставити вихідну напругу, яка повинна бути близько 4, 2В.

Принцип, за яким працює схема зарядки наступний:

При включенні йде зарядка батареї, величина струму залежить від резистора R5 (в нашому випадку він буде на рівні 100мА) напруга зарядки в межах від 4, 15 до 4, 2В, про початок процесу просигналізує діод D1. Коли акумулятор наблизиться до порога зарядки, відбудеться зниження струму навантаження, що призведе до вимикання світлодіода D1 і включенню D2.

Зауважимо, що при зниженні напруги приблизно на 0, 05-0, 1В можна істотно збільшити термін експлуатації акумулятора, оскільки він буде заряджатися не до кінця.

Контакти для блоку зарядки, через який буде підключатися акумулятор, можна взяти з зламаного пристрою, перед цим не забудьте їх почистити.

Необхідно звернути увагу, що при неправильному налаштуванні, наприклад, підвищеному напрузі або струмі зарядки, можна вивести елемент живлення з ладу.

Виробництво зарядного пристрою обходиться значно дешевше, ніж ціна на літій-іонний акумулятор, будь це місто Москва або СПб, тому економити (враховуючи як розвинена їх продаж), ризикуючи вивести батарею з ладу, використовуючи саморобний прилад, не має сенсу.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія: