Lityum-iyon (Li-iyon) pillerin kullanım ömrü nasıl uzatılır? Lityum iyon piller. Cihaz ve türleri. Çalışma ve uygulama

Lityum galvanik hücrelerin yaratılmasıyla ilgili ilk deneyler 1012 gibi erken bir tarihte kaydedildi. 1940 yılında gerçek bir çalışan model yaratıldı, ilk seri kopyalar (şarj edilemez!), 70'lerde ortaya çıktı ve bu tür pillerin muzaffer yürüyüşü, Japon şirketi Sony'nin ustalaştığı 90'ların başında başladı. reklam prodüksiyonu.

Şu anda bunun otonom oluşturmak için en umut verici alanlardan biri olduğuna inanılıyor. elektrik kaynakları oldukça yüksek (mevcut seviyelerde) maliyetlerine rağmen enerji.

Bu tür pillerin ana avantajı yüksek enerji yoğunluğu(1 kg ağırlık başına yaklaşık 100 W/h) ve büyük bir şarj/deşarj döngüsü gerçekleştirme yeteneği.

Yeni oluşturulan piller aynı zamanda şu şekilde mükemmel bir gösterge ile karakterize edilir: düşük hız kendi kendine deşarj (ilk ay için yalnızca% 3 ila 5, ardından bu göstergede bir azalma). Bu,

Ve hepsi bu kadar değil - yaygın Ni-Cd ile karşılaştırıldığında, yeni düzen aynı boyutlarla, neredeyse hiç olumsuz hafıza etkisi olmadan üç kat daha fazla performans sağlar.

Olumsuz özellikler

lityum iyon piller.

Her şeyden önce - yüksek maliyet, pili şarjlı durumda tutma ihtiyacı ve galvanik hücre çalışmadığında bile kendini gösteren sözde "yaşlanma etkisi". Son hoş olmayan özellik, kapasitede sürekli bir düşüşle kendini gösterir ve bu, iki yıl sonra ürünün tamamen arızalanmasına yol açabilir.

Li-ion piller nikel-metal hidrit muadilleri kadar "titiz" değildir, ancak yine de biraz dikkat gerektirir. yapışmasını beş Basit kurallar , sadece uzatmak mümkün değil yaşam döngüsü Lityum-iyon piller, aynı zamanda mobil cihazların şarj edilmeden çalışma süresini de artırır.

Tam deşarjdan kaçının. Lityum-iyon piller sözde hafıza etkisine sahip değildir, bu nedenle deşarjın sıfıra gelmesini beklemeden şarj edilebilirler ve dahası şarj edilmeleri gerekir. Çoğu üretici, bir lityum iyon pilin ömrünü tam deşarj döngüsü sayısına göre hesaplar (%0'a kadar). İçin kaliteli piller Bu 400-600 devir. Lityum iyon pilinizin ömrünü uzatmak için telefonunuzu daha sık şarj edin. Optimal olarak, pil göstergesi yüzde 10-20 işaretinin altına düşer düşmez telefonu şarj edebilirsiniz. Bu, deşarj döngülerinin sayısını artıracaktır. 1000-1100 .
Uzmanlar bu süreci Deşarj Derinliği gibi bir gösterge ile tanımlarlar. Telefonunuzun şarjı %20 ise Deşarj Derinliği %80'dir. Aşağıdaki tablo, bir lityum iyon pilin deşarj döngü sayısının Deşarj Derinliğine bağımlılığını göstermektedir:

Her 3 ayda bir boşaltın. Lityum-iyon piller için uzun bir süre boyunca tam şarj, sıfıra sürekli deşarj kadar kötüdür.
Son derece dengesiz şarj işlemi nedeniyle (sık sık telefonu gerektiği gibi ve elimizden geldiğince USB'den, elektrik prizinden, harici batarya vb.) Uzmanlar 3 ayda bir pilin tamamen boşalmasını ve ardından %100'e kadar şarj edilmesini ve 8-12 saat şarjda kalmasını önermektedir. Bu, sözde yüksek ve düşük pil bayraklarının sıfırlanmasına yardımcı olur. Bu konuda daha fazlasını okuyabilirsiniz.

Mağaza kısmen şarj edildi. Bir lityum iyon pilin uzun süreli saklanması için en uygun durum, 15°C'de yüzde 30 ila 50 şarjdır. Pili tamamen dolu bırakırsanız, kapasitesi zamanla önemli ölçüde azalır. Ve işte pil uzun zamandır sıfıra boşaltılan rafta toz topluyordu, büyük olasılıkla artık kiracı değil - geri dönüşüme gönderme zamanı.
Aşağıdaki tablo, 1 yıl boyunca saklandığında depolama sıcaklığına ve şarj düzeyine bağlı olarak bir lityum iyon pilde ne kadar kapasite kaldığını gösterir.

orijinali kullan Şarj cihazı. Çok az kişi, çoğu durumda şarj cihazının doğrudan mobil cihazlara ve harici cihazın içine yerleştirildiğini bilir. ağ adaptörü sadece voltajı düşürür ve ev elektrik şebekesinin akımını düzeltir, yani aküyü doğrudan etkilemez. Dijital kameralar gibi bazı cihazların dahili bir şarj cihazı yoktur ve bu nedenle lityum iyon pilleri harici bir "şarj cihazına" takılır. Orijinali yerine kalitesi şüpheli bir harici şarj cihazının kullanılmasının pil performansını olumsuz etkileyebileceği yer burasıdır.

Aşırı ısınmadan kaçının. Lityum iyon pillerin en büyük düşmanı yüksek sıcaklıktır - aşırı ısınmayı hiç tolere etmezler. Bu nedenle, temasa izin vermeyin mobil cihazlar doğrudan Güneş ışınları ve elektrikli ısıtıcılar gibi ısı kaynaklarının yakınında bırakmayın. Maksimum izin verilen sıcaklıklar, içinde lityum-iyon pil kullanmanın mümkün olduğu: -40°C ila +50°C

Ayrıca, görebilirsiniz

Herhangi bir pili şarj etme ve boşaltma işlemleri kimyasal bir reaksiyon olarak ilerler. Ancak, lityum iyon pillerin şarj edilmesi kuralın bir istisnasıdır. Bilimsel araştırma iyonların kaotik hareketi gibi pillerin enerjisini gösterin. Uzmanların iddiaları dikkati hak ediyor. Lityum-iyon pilleri şarj etmek bilimsel olarak doğruysa, bu cihazlar sonsuza kadar dayanmalıdır.

Bilim adamları, pilin yararlı kapasitesinin kaybının pratikte doğrulanan gerçeklerini, sözde tuzaklar tarafından engellenen iyonlarda görüyorlar.

Bu nedenle, diğer benzer sistemlerde olduğu gibi, lityum-iyon cihazlar da pratikte uygulanma sürecindeki kusurlardan muaf değildir.

Li-ion tasarımları için şarj cihazlarının, kurşun-asit sistemleri için tasarlanmış cihazlarla bazı benzerlikleri vardır.

Ancak bu tür şarj cihazları arasındaki temel fark, hücrelere yüksek voltaj sağlanmasında görülür. Buna ek olarak, daha sıkı akım toleransları ve pil tamamen şarj olduğunda kesintili veya dalgalı şarjın ortadan kaldırılması not edilir.

Voltajın bağlanması / bağlantısının kesilmesi açısından bazı esnekliklerde farklılık gösteriyorlarsa, lityum iyon sistem üreticileri bu yaklaşımı kategorik olarak reddederler.

Li-ion piller ve bu cihazların çalışma kuralları, sınırsız bir aşırı şarj olasılığına izin vermemektedir.

Bu nedenle, lityum iyon piller için hizmet ömrünü uzun süre uzatabilen sözde "mucizevi" bir şarj cihazı yoktur.

Darbe yükü veya diğer bilinen hileler nedeniyle Li-ion'dan ek kapasite elde etmek imkansızdır. Lityum-iyon enerjisi, kesinlikle sınırlı miktarda enerjiyi kabul eden bir tür “temiz” sistemdir.

Kobalt karışımlı pilleri şarj etme

Klasik tasarımlar lityum iyon piller yapısı malzemelerden oluşan katotlarla donatılmıştır:

• kobalt,
• nikel,
• manganez,
• alüminyum.

Hepsi genellikle 4.20V / I'e kadar voltajla şarj edilir. İzin verilen sapma +/- 50 mV/I'den fazla değildir. Ancak, 4,10 V/m'ye kadar şarj voltajına izin veren belirli türde nikel bazlı lityum iyon piller de vardır.

Lityum yüzdesinin artırıldığı lityum iyon pillerde de gelişmeler var. Onlar için şarj voltajı 4.30V/I ve üzeri bir değere ulaşabilir.

Voltajı arttırmak kapasitansı arttırır, ancak voltaj spesifikasyonun ötesine geçerse, pil yapısının tahrip olmasıyla doludur.

Bu nedenle, çoğunlukla lityum iyon piller, amacı yerleşik normu korumak olan koruyucu devrelerle donatılmıştır.

Tam veya kısmi ücret

Bununla birlikte, uygulama, en güçlü lityum-iyon pillerin daha fazlasını alabileceğini göstermektedir. yüksek seviye Kısa bir süre için voltaj.

Bu seçenekle, şarj verimliliği yaklaşık %99'dur ve hücre tüm şarj süresi boyunca soğuk kalır. Doğru, biraz lityum iyon piller Aynı şekilde, tam şarja ulaşıldığında 4-5C kadar ısınırlar.

Belki de bu, koruma nedeniyle veya yüksek iç direnç. Bu tür piller için, sıcaklık makul bir şarj hızında 10ºC'nin üzerine çıktığında şarj işlemi durdurulmalıdır.

Kobalt karışımlı sistemlerin tam şarjı, bir eşik voltaj değeri ile gerçekleşir. Bu durumda akım, nominal değerin %3-5'ine kadar düşer.

Batarya, uzun süre değişmeden kalan belirli bir kapasite seviyesine ulaşıldığında bile tam şarj gösterecektir. Bunun nedeni, pilin kendi kendine boşalmasının artması olabilir.

Artan şarj akımı ve doygunluk şarjı

Şarj akımının arttırılmasının, tam şarj durumuna ulaşılmasını hızlandırmadığına dikkat edilmelidir. Lityum - tepe voltajına daha hızlı ulaşacaktır, ancak şarjın kapasitenin tam doygunluğuna ulaşması daha fazla zaman alır. Ancak, pili yüksek akımla şarj etmek, pil kapasitesini hızla yaklaşık %70'e çıkarır.

Lityum-iyon piller zorunlu desteklemiyor Tam şarj, kurşun asitli cihazlarda olduğu gibi. Üstelik Li-ion için istenmeyen bu şarj seçeneğidir. Aslında, pili tamamen şarj etmemek daha iyidir, çünkü yüksek voltaj pili zorlar.

Daha düşük bir voltaj eşiğinin seçilmesi veya şarjın tamamen doygunluğunun kaldırılması, Li-Ion pilin ömrünü uzatacaktır. Doğru, bu yaklaşıma pil enerjisi geri dönüş süresinde bir azalma eşlik ediyor.

Burada not edilmelidir: ev tipi şarj cihazları, kural olarak, maksimum güç ve şarj akımı (voltaj) ayarını desteklemez.

Lityum-iyon pil şarj cihazlarının üreticileri, uzun ömrü, devre karmaşıklığı masrafından daha az sorun olarak görüyor.

Li-ion pil şarj cihazları

Bazı ucuz ev tipi şarj cihazları genellikle basitleştirilmiş bir yöntem kullanır. Lityum iyon pili doygunluğa girmeden bir saat veya daha az şarj edin.

Bu tür cihazlarda hazır göstergesi, pil ilk aşamada voltaj eşiğine ulaştığında yanar. Bu durumda şarj durumu, çoğu kullanıcıyı genellikle tatmin eden yaklaşık %85'tir.

Profesyonel şarj cihazları (pahalı), şarj voltajı eşiğini daha düşük ayarlamaları ve böylece lityum iyon pilin ömrünü uzatmaları bakımından farklıdır.

Tablo, bu tür cihazlar tarafından doygunluk şarjlı ve doyumsuz farklı voltaj eşiklerinde şarj edildiğinde hesaplanan güçleri gösterir:

Lityum-iyon pil şarj olmaya başlar başlamaz voltajda hızlı bir artış olur. Bu davranış, bir gecikme etkisi olduğunda bir yükü lastik bantla kaldırmaya benzer.

Pil tamamen şarj olduğunda kapasite sonunda dolacaktır. Bu şarj özelliği, tüm piller için tipiktir.

Şarj akımı ne kadar yüksek olursa, etki o kadar parlak olur lastik bant. Düşük sıcaklık veya yüksek iç dirence sahip bir hücrenin varlığı sadece etkiyi artırır.

Şarjlı bir pilin voltajını okuyarak şarj durumunu değerlendirmek pratik değildir. Akü birkaç saat oturduktan sonra açık devre voltajının (boşta) ölçülmesi en iyi değerlendirme göstergesidir.

Diğer pillerde olduğu gibi sıcaklık, bir lityum iyon pilin aktif maddesini etkilediği gibi rölantiyi de etkiler. , dizüstü bilgisayarlar ve diğer cihazlar coulomb sayılarak tahmin edilmektedir.

Lityum-iyon pil: doyum eşiği

Bir lityum-iyon pil fazla şarjı ememez. Bu nedenle, pil tamamen dolduğunda, şarj akımı hemen kaldırılmalıdır.

Sabit bir akım şarjı, bu tür pillerin çalışma güvenliğini sağlama ilkesini ihlal eden lityum hücrelerin metalleşmesine yol açabilir.

Arıza oluşumunu en aza indirmek için, şarj doruğa ulaştığında lityum iyon pili mümkün olan en kısa sürede çıkarmanız gerekir.

Şarj durur durmaz, lityum iyon pilin voltajı düşmeye başlar. Fiziksel stresi azaltmanın etkisi kendini gösterir.

Bir süre gerginlik boş hareket 3,70 V ve 3,90 V voltaj ile eşit olmayan şekilde şarj edilmiş hücreler arasında dağıtılacaktır.

Burada, tam doymuş şarj almış bir lityum-iyon pil, doyma şarjı almamış komşu pili (devrede varsa) şarj etmeye başladığında da süreç dikkat çekiyor.

Lityum-İyon pillerin hazır olduklarından emin olmak için her zaman şarj cihazında tutulmaları gerektiğinde, kısa süreli yavaş şarj işlevine sahip şarj cihazlarına güvenmelisiniz.

Kısa süreli yavaş şarj işlevine sahip bir şarj cihazı, açık devre voltajı 4,05 V/ch'ye düştüğünde açılır ve voltaj 4,20 V/ch'ye ulaştığında kapanır.

Bekleme veya bekleme modu için tasarlanmış şarj cihazları genellikle pil voltajının 4,00 V/m'ye düşmesine izin verir ve tam 4,20 V/m'ye ulaşmadan yalnızca Lityum İyon pilleri 4,05 V/m'ye şarj eder.

Bu teknik, teknik voltajın doğasında bulunan fiziksel voltajı azaltır ve pilin ömrünün uzamasına yardımcı olur.

Kobaltsız pilleri şarj etme

Geleneksel pillerin nominal hücre voltajı 3,60 volttur. Ancak kobalt içermeyen cihazlarda bu değer farklıdır.

Bu nedenle, lityum fosfat pillerin değeri 3,20 volttur (şarj voltajı 3,65 V). Ve yeni lityum-titanat piller (Rusya'da üretilmiştir) 2,40 V (şarj cihazı 2,85) nominal hücre voltajına sahiptir.

Bu tür piller için, pili patlama tehdidiyle aşırı yükledikleri için geleneksel şarj cihazları uygun değildir. Tersine, kobaltsız piller için bir şarj sistemi, 3,60V geleneksel Li-Ion pil için yeterli şarj sağlamayacaktır.

Lityum iyon pilin aşırı şarjı

Lityum-iyon pil, belirtilen çalışma voltajlarında güvenli bir şekilde çalışır. Ancak, çalışma limitlerinin üzerinde şarj edilirse pilin performansı kararsız hale gelir.

4.20V çalışma değeri için tasarlanmış, 4.30V'un üzerinde bir voltaja sahip bir lityum-iyon pilin uzun süreli şarjı, anodun lityum kaplamasıyla doludur.

Katot malzemesi ise oksitleyici bir maddenin özelliklerini kazanır, durum kararlılığını kaybeder ve karbondioksit salar.

Akü hücresi basıncı oluşur ve şarj devam ederse dahili koruma cihazı 1000 kPa ile 3180 kPa arasındaki bir basınçta devreye girer.

Bundan sonra basınç artışı devam ederse koruyucu membran 3.450 kPa basınç seviyesinde açılır. Bu durumda, lityum-iyon pil hücresi patlamanın eşiğindedir ve sonunda olan tam olarak budur.

Lityum-iyon pil içindeki korumanın etkinleştirilmesi, dahili içeriğin sıcaklığındaki artıştan kaynaklanır. Tam olarak şarj akümülatör pili kısmen yüklü olandan daha yüksek bir iç sıcaklığa sahiptir.

Bu nedenle, lityum-iyon piller, düşük seviyeli şarj koşullarında daha güvenli olarak görülüyor. Bu nedenle bazı ülkelerin yetkilileri, uçaklarda tam kapasitelerinin %30'undan fazla olmayan enerji ile doymuş Li-ion pillerin kullanılmasını şart koşuyor.

Pil dahili sıcaklık eşiği tamamen dolu dır-dir:

• 130-150°C (lityum-kobalt için);
• 170-180°C (nikel-mangan-kobalt için);
• 230-250°C (lityum-mangan için).

Lityum fosfat pillerin, lityum manganez pillerden daha iyi sıcaklık stabilitesine sahip olduğuna dikkat edilmelidir. Lityum-iyon piller, aşırı enerji yüklemesi koşullarında tehlike oluşturan tek piller değildir.

Örneğin, kurşun-nikel piller, pasaport rejimine aykırı olarak enerji doygunluğu gerçekleştirilirse, erimeye ve ardından yangına eğilimlidir.

Bu nedenle, aküye en uygun şarj cihazlarının kullanılması tüm lityum-iyon aküler için büyük önem taşımaktadır.

Analizden bazı sonuçlar

Lityum iyon pillerin şarj edilmesi, nikel sistemlere kıyasla basitleştirilmiş bir yöntemle karakterize edilir. Şarj devresi, voltaj ve akım limitleri ile basittir.

Böyle bir devre, pil kullanıldıkça değişen karmaşık voltaj imzalarını analiz eden bir devreden çok daha basittir.

Lityum-iyon pillerin doyma süreci kesintiye uğrayabilir, bu pillerin kurşun-asit pillerde olduğu gibi tamamen doymasına gerek yoktur.

Lityum-iyon pillerin özellikleri, yenilenebilir enerji kaynaklarının işletilmesinde avantajlar vaat ediyor ( Solar paneller ve rüzgar türbinleri). Kural olarak, bir rüzgar jeneratörü nadiren pilin tam şarjını sağlar.

Lityum-iyon için kararlı şarj gereksinimlerinin olmaması, şarj kontrol devresini basitleştirir. Bir lityum-iyon pil, kurşun-asit pillerin gerektirdiği gibi voltaj ve akımı eşitleyen bir kontrolör gerektirmez.

Tüm ev tipi ve endüstriyel lityum iyon şarj cihazlarının çoğu pili tamamen şarj eder. Fakat mevcut cihazlar lityum iyon pillerin genel olarak şarj edilmesi, döngünün sonunda voltaj regülasyonu sağlamaz.

Lityum piller

Lityum veya lityum-iyon (Li-ion) piller çoğunlukla cep telefonlarında, dizüstü bilgisayarlarda ve video kameralarda bulunur. Ürünler, piller de pahalıdır, bu nedenle onları diğer tüm pillerden daha yetkin bir şekilde kullanmanız gerekir. Peki Lithium-Ion'un gücü nedir? Muhtemelen burada daha fazla söylenti ve efsane var. İlk olarak, sadece Li- ile ekipman satıcıları olduğu için kendi kendine görünmeye başlar. iyon pil Pilin "akıllı" olduğunu ve olması gerektiği gibi her şeyi kendi başına yapacağını söyleyerek özel ayrılık sözleri vermiyoruz. Ama kendi başına değil. Ne de olsa, yeni dizüstü bilgisayar sahiplerinin pili bir ay içinde kullanılmaz hale getirdiği ve ardından bunun için iyi para ödediği kaç durum var? yeni pil. Tabii ki, lityum piller elektronikle dolduruldukları için pahalıdır, ancak ne yazık ki sizi bir aptaldan kurtarmaz.

yeniden deşarj

Nikel pillerde olduğu gibi, lityum piller de aşırı şarj ve aşırı deşarjdan çok korkarlar. Ancak bu piller akıllı cihazlarda kullanıldığından ve kendi şarj cihazlarıyla donatıldığından, elektronik aksamları aşırı şarja izin vermez - bu nedenle. ondan korkamazsın. Ancak aşırı deşarjın kontrol edilmesi daha zordur, bu yüzden en tipik sebep erken pil arızası. Tabii ki, dizüstü bilgisayarlar gibi pahalı ve karmaşık cihazlarda, voltaj kritik bir değere düşmeden önce kapatma gerçekleşir. Ancak emsaller, bu çökmenin en iyi şekilde görüldüğünü gösteriyor. acil önlem, mümkünse getirmemek daha iyidir. Bu en önemli kuraldır - kaçının tam deşarjçünkü düşük voltaj güvenlik devresini devre dışı bırakabilir. İnsanların eğitimle taşınan pilleri "öldürdüğü" olur. Eğitim güzel bir şey ama lityum piller 2-3 tam döngü yeterlidir.

Lityum pillerin hafıza etkisi yoktur, bu nedenle istenildiği zaman yeniden şarj edilebilirler, bu nedenle egzersiz yaptıktan sonra pillerin bitmemesi en iyisidir. Önerilen alt eşik %5-10'dur. Kritik alt eşik %3'tür.

Birçok tamamlanmamış döngü veya bir tam

Lityum pillerin ömrü yaklaşık 300 döngüdür. Tam döngü, tam şarj ve tam (yani yaklaşık %3 kapasiteye kadar) deşarj döngüsü veya tam tersi olarak kabul edilir. Pili %50'ye kadar boşaltıp sonra şarj ederseniz, 1/2 döngü, %75'e kadarsa ve şarj edin - 1/4 döngü vb. Bu nedenle, telefonlar ve dizüstü bilgisayarlar için tam ve tamamlanmamış döngüler arasındaki fayda farkı farklıdır. İnternette inatla bir çok kişinin telefonlarını eksik şarjla şarj ettiği (yani telefonu her gün şarj ettiği) ve sonunda mahvettiği iddia ediliyor. Aynı zamanda, dizüstü bilgisayarlar için, tam döngülerin pili eksik olanlardan daha hızlı tükettiği güvenilir bir şekilde bilinmektedir. Daha yakından incelendiğinde durum netleşir. Li-iyon cihazlar piller (ek malzemelere bakın). Pek çok şeyin denetleyiciye bağlı olduğu ortaya çıktı. Şarj akımını kontrol eden, pilin durumunu izleyen vb. Yani dizüstü bilgisayarlarda kontrolör pilin kendisinde bulunur ve ayarlanır sistem yardımcı programları kalibrasyon gibi. Cep telefonlarında kontrolör telefonun kendisinde bulunur ve kolayca ayarlanamaz. Lityum pillerin hafıza etkisi olmamasına rağmen, "dijital hafıza" adı verilen bir etkisi vardır. Gerçek şu ki, pilin kendisinde bulunan şarj-deşarj kontrol elektroniği, pili kullanan cihazdan bağımsız olarak çalışır. Dahili elektronik, hücre voltaj seviyesini izler, ayarlanan maksimum değere ulaşıldığında şarjı keser (şarj akımı ve akü sıcaklığından kaynaklanan voltaj değişimini dikkate alarak), kritik değere ulaşıldığında deşarjı keser ve bunu “up” olarak bildirir. ” (bu amaçlar için, çok çeşitli özel mikro devreler). "Üst katta" pil izleme sistemi, pilin şarjının kesilme ve boşalma anları hakkındaki bilgilere ve mevcut ölçüm sisteminin okumalarına dayanarak şarj seviyesini hesaplar. Ancak çalışma koşulları, tamamen deşarj olacak şekilde ise donanım kapatma veya tam şarj gerçekleşmez, birkaç döngüden sonra bu hesaplamalar tamamen doğru olmayabilir - pil kapasitesi zamanla azalır ve mevcut ölçerin okumaları her zaman gerçekle örtüşmeyebilir. Tipik olarak, örneğin pil hücrelerinden birinin arızalanması gibi çalışma sırasında ciddi değişiklikler olmadıkça, sapmalar her döngü için yüzde birden fazla değildir. İzleme sistemi "öğrenme", yani pilin toplam kapasitesinin değerini yeniden hesaplama yeteneğine sahiptir, ancak bunun için pilin donanım devrelerinden önce en az bir tam şarj-deşarj döngüsü gerçekleştirmek gerekir. çalıştır. Bu nedenle, çok sık döngülerde kontrolörün yoldan çıktığı ve bu nedenle pil şarjını yanlış hesapladığı ve performans gösterdiği ortaya çıktı. yanlış şarj, pilin bozulmasına neden olur. Bir dizüstü bilgisayarın aksine, bir telefon yeniden kalibre edilemez. İçinde kalan her şey bu durum, denetleyiciyi düzene sokmak için birkaç tam döngü yapmaktır. İdeal olarak, "altın anlam" ilkesine bağlı kalarak tam ve kısmi döngüleri birleştirmeyi öneriyorum. Şahsen bunu cep telefonumla yaptım - sonuç olarak, 2 yıllık çalışmadan sonra kapasite düşüşü norm olan% 40'tan fazla olmadı. Kısmen, zaman da lityum pilleri boşa çıkarmaz - çalışmadan bağımsız olarak zamanla yıpranırlar; yaşları kısadır ve 2-3 yılda bir pil değiştirmek mantıklıdır.

Depolamak

Batarya kullanılmadığında %40 kapasite ile serin bir yerde saklanması tavsiye edilir. Depolama ve çalıştırma için alt sıcaklık sınırı 00 C'dir. Genel olarak, lityum piller şarj edilmeyi sever, yani. nikel olanlardan farklı olarak şarjlı bir durumda saklamak ve tutmak daha iyidir. Ancak uzun süreli depolama için maksimum ücret yine de pili daha fazla yıpratır, bu nedenle %40 şarj en uygun olarak kabul edilir.

Pil canlandırma

Genelde pil bitmişse yenisini almak daha iyidir, pahalı olmasına rağmen en mantıklı seçenek budur. Pilleri canlandırmak için güvenilir tarifler görmedim. Burada, özellikle dizüstü bilgisayarlar hakkında, insanların harap olmuş dizüstü bilgisayar pillerini yeniden canlandırdıklarına ve onlarla her şeyin yolunda olduğuna dair gerçek efsaneler var. Bunlardan biri şöyle geliyor: “Pili tamamen boşaltmanız, dizüstü bilgisayarı bir hafta bırakmanız gerekiyor; ardından pili tamamen şarj edin ve ayrıca bir hafta bırakın; iki ay sonra kapasite geri yüklenmelidir.

İçin cep telefonları: tam ve kısmi döngüleri birleştirin (“X3” oranında).
Dizüstü bilgisayarlar için: mümkün olduğunca az tam döngü (antrenman sonrası).
Herkes için: %80 döngü yapılması önerilir; tam bir deşarja (%3'ün altında) izin vermeyin.

İÇİNDE verilen zaman li ion piller ve Li-pol (lityum polimer) piller yaygındır.

Aralarındaki fark elektrolittedir. İlk versiyonda helyum, ikincisinde ise lityum içeren bir çözelti ile doymuş bir polimer olarak kullanılır. Bugün, elektrik motorlu arabaların popülaritesi nedeniyle, böyle bir araç için en uygun olan ideal li-ion pil tipini bulma sorunu akut.

Diğer piller gibi bir anot (gözenekli karbon) ve bir katot (lityum), bunları ayıran bir ayırıcı ve bir elektrolit iletkenden oluşur. Boşaltma işlemine, "anot" iyonlarının ayırıcı ve elektrolit aracılığıyla katoda geçişi eşlik eder. Şarj sırasında yönleri tersine çevrilir (aşağıdaki resim).

İyonlar, zıt yüklü elektrotlar arasında hücreyi boşaltma ve şarj etme sürecinde dolaşır.

İyon piller, temel farkları olan farklı metallerden yapılmış bir katoda sahiptir. Elektrotlar için kullanan üreticiler farklı malzemeler pil performansını iyileştirin.

Ancak, bazı özelliklerin iyileştirilmesinin diğerlerinde keskin bir bozulmaya yol açtığı görülür. Örneğin, seyahat süresini artırmak için gereken kapasiteyi optimize ederek gücü ve güvenliği artırabilir ve çevresel etkinizi azaltabilirsiniz. Aynı zamanda yük akımını azaltabilir, pilin maliyetini veya boyutunu artırabilirsiniz.

Ana parametreleri tanıyın farklı şekiller lityum piller (lityum-mangan, lityum - kobalt, lityum - fosfat ve nikel-mangan - kobalt) tabloda bulunabilir:

Elektrikli ulaşım kullanıcıları için kurallar

Bu tür pillerin kapasitesi, uzun süreli depolama sırasında pratik olarak azalmaz. Li-ion piller, 15 yıl boyunca 60 derecede depolanırsa yalnızca %23 oranında boşalır. Bu özelliklerinden dolayı elektrikli ulaşım teknolojilerinde yaygın olarak kullanılmaktadırlar.

Lityum-iyon piller elektrikli araçlar için uygundur. komple sistem kasanın içine yerleştirilmiş kontroller.

Bu nedenle, kullanıcılar çalışma sırasında hizmet ömürlerini uzatabilecek temel kuralları unuturlar:

• Elektrotlar üretim sürecinde %50 oranında şarj edildiğinden, pil mağazadan satın alındıktan hemen sonra tam olarak şarj edilmelidir. Bu nedenle, kullanılabilir kapasite azalacaktır, yani; ilk şarj yoksa çalışma süresi;
• kaynağından tasarruf etmek için pilin tamamen boşalmasına izin verilmemelidir;
• şarjı kalmış olsa bile her kalkıştan sonra akünün şarj edilmesi gerekir;
• pilleri ısıtmayın yüksek sıcaklıklar yaşlanma sürecine katkıda bulunur. Kaynağı maksimumda kullanmak için, işlemi gerçekleştirmek gerekir. optimal sıcaklık 20-25 derece olan. Bu nedenle, pil bir ısı kaynağının yakınında saklanamaz;
• soğuk havalarda, 3-4 derecede saklamak için pili vakum kilitli plastik bir torbaya sarmanız önerilir, yani. ısıtılmamış bir odada. Şarj, tam miktarın en az %50'si olmalıdır;
• pil düşük sıcaklıklarda çalıştırıldıktan sonra oda sıcaklığında bir süre tutulmadan şarj edilemez, yani ısıtılması gerekir;
• Kitle birlikte verilen şarj cihazıyla pili şarj etmeniz gerekir.

Bu pillerin PU'su, bir demir fosfat katot kullanan birkaç alt türe sahiptir - lityum - LiFePO4 (demir - fosfat). Özellikleri, pillerin üretiminde kullanılan teknolojinin zirvesi olarak pillerden bahsetmemizi sağlar.

Ana avantajları:

• kapasitenin %20 azaldığı ana kadar 5000'e ulaşan şarj-deşarj döngü sayısı;
• uzun hizmet ömrü;
• "hafıza etkisi" eksik;
• değişmeyen performansla (300-700 santigrat derece) geniş sıcaklık aralığı;
• güvenliği artıran kimyasal kararlılık ve termal.

En çok kullanılan piller

Pek çoğu arasında en yaygın olanı beş şirket tarafından üretilen 18650 li ion pillerdir: fabrikaları Japonya, Çin, Malezya ve Güney Kore'de bulunan LG, Sony, Panasonic, Samsung, Sanyo. Dizüstü bilgisayarlarda li ion 18650 pil kullanılması planlandı. Ancak başarılı format nedeniyle radyo kontrollü modellerde, elektrikli araçlarda, fenerlerde vb.

Herhangi bir kaliteli ürün gibi, bu tür pillerin de birçok sahtesi vardır, bu nedenle cihazın ömrünü uzatmak için yalnızca tanınmış markalardan pil satın almanız yeterlidir.

Korumalı ve korumasız lityum iyon piller

Lityum piller için korumalı olup olmaması da önemlidir. İlkinin çalışma aralığı 4,2-2,5 V'tur (lityum iyon kaynaklarıyla çalışmak üzere tasarlanmış cihazlarda kullanılır): LED ışıklar, düşük güçlü ev aletleri vb.

Elektrikli aletlerde, elektrik motorlu bisikletler, dizüstü bilgisayarlar, video ve fotoğraf ekipmanları, kontrolör tarafından kontrol edilen korumasız piller kullanılır.

Lityum iyon piller hakkında bilmeniz gerekenler nelerdir?

Her şeyden önce, operasyon sırasında uyulması gereken kısıtlamalar:

• şarj voltajı (maksimum) 4,35V'tan yüksek olamaz;
• minimum değeri 2,3 V'tan düşük olamaz;
• deşarj akımı kapasitans değerinin iki katını geçmemelidir. İkincisinin değeri 2200 mAh ise, maksimum akım 4400 mA'dır.

Denetleyici tarafından gerçekleştirilen işlevler

Neden bir li ion pil şarj kontrol cihazına ihtiyacınız var? Birkaç işlevi yerine getirir:

• kendi kendine deşarjı telafi eden bir akım sağlar. Değeri, maksimum şarj akımından az, ancak kendi kendine deşarj akımından fazladır;
• belirli bir pil için verimli bir şarj / deşarj döngüsü algoritması uygular;
• şarj olurken ve tüketiciye enerji sağlarken enerji akışlarındaki farkı telafi eder. Örneğin, bir dizüstü bilgisayarı şarj ederken ve çalıştırırken;
• aşırı ısınma veya hipotermi sırasında sıcaklığı ölçerek pilin zarar görmesini önler.

Bir li-ion pil şarj regülatörü, pilin içine yerleştirilmiş bir mikro devre şeklinde veya ayrı bir cihaz olarak yapılır.

Pilleri şarj etmek için, kit içinde verilen 18650 li ion piller için standart şarj cihazını kullanmak daha iyidir. için şarj cihazı lityum piller 18650 genellikle bir şarj seviyesi göstergesine sahiptir. Daha sıklıkla, ne zaman olduğunu gösteren bir LED'dir. ücret var ve onun sonu.

Daha gelişmiş cihazlarda şarjın bitmesine kalan süreyi, akım voltajını ekrandan takip edebilirsiniz. 2200mA kapasiteli 18650 pil için şarj süresi 2 saattir.

Ancak, bir li ion 18650 pilin hangi akımla nasıl şarj edileceğini bilmek önemlidir, nominal kapasitenin yarısı olmalıdır, yani 2000 mAh ise, o zaman optimum akım 1A'dır. Pili yüksek akımla şarj ederek, bozulması hızla başlar. kullanma düşük akım daha fazla zamana ihtiyaç duyulacaktır.

Video: Li pil nasıl şarj edilir iyon şarj cihazı kendin Yap

Pilleri şarj etmek için bir cihazın şeması

Şuna benziyor:

Devre, güvenilirlik ve tekrarlanabilirlik ile ayırt edilir ve gelen parçalar ucuzdur ve kolayca temin edilebilir. Pil ömrünü artırmak için, li ion pillerin yetkin bir şekilde şarj edilmesi gerekir: şarjın sonunda voltaj düşmelidir.

Tamamlandıktan sonra, yani. akım sıfıra ulaştığında, li ion pilin şarjı durmalıdır. Yukarıdaki devre bu gereksinimleri karşılar: şarj cihazına bağlı boşalmış bir pil (VD3 yanar) 300mA akım kullanır.

Devam eden işlem, yanan LED VD1 ile belirtilir.Akımın kademeli olarak 30 mA'e düşmesi, akünün şarj olduğunu gösterir. Sürecin sonu yanan LED VD2 ile bildirilir.

Kullanılan şema işlemsel yükselteç LM358N (pin düzeninde farklılık gösteren bir analog KR1040UD1 veya KR574UD2 ile değiştirebilirsiniz) ve ayrıca VT1 S8550 transistör 9 sarı, kırmızı ve yeşil LED (1,5V).

Pil canlanabilir mi?

Birkaç yıllık aktif kullanımın ardından piller, kapasitelerini feci bir şekilde kaybederek en sevdiğiniz cihazı kullanırken sorunlara yol açar. Kullanıcı bir yedek ararken bir li ion pili geri yüklemek mümkün mü ve nasıl?

Bir li ion pilin kurtarılması geçici olarak birkaç şekilde mümkündür.

Pil şişmişse, örn. şarj tutmayı bıraktı, bu da içeride gazların biriktiği anlamına geliyor.

Ardından aşağıdaki gibi ilerleyin:

• pil kutusu dikkatlice sensörden ayrılmıştır;
• elektronik sensörün ayrılması;
• altında kontrol elektroniği bulunan bir kapak bulun ve bir iğne ile dikkatlice delin;
• daha sonra, alanı pil alanından daha büyük olan ve baskı olarak kullanılacak ağır, düz bir nesne bulurlar (mengene ve benzeri cihazlar kullanmayın);
• pili yatay bir düzlem üzerine koyun ve aşırı güç uygulayarak pilin zarar görebileceğini unutmadan bastırarak aşağı doğru bastırın. Yeterli olmazsa sonuca ulaşılamayabilir. Bu en önemli an;
• epoksiyi deliğe damlatmak ve sensörü lehimlemek için kalır.

İnternette okuyabileceğiniz başka yollar da var.

Sitede bir şarj cihazı seçebilirsiniz http://18650.in.ua/chargers/.

Video: Li-ion piller, hakkında ipuçları operasyon li-ion piller