Зростання споживчого інтересу до мобільних гаджетів і технологічної портативної техніки в цілому змушує виробників удосконалювати свою продукцію в різних напрямках. При цьому існує ціла низка загальних параметрів, робота над якими ведеться в одному руслі. До таких можна віднести спосіб енергозабезпечення. Лише кілька років тому активні учасники ринку могли спостерігати процес витіснення більш досконалими елементами нікель-металгідридного походження NiMH. Сьогодні суперництво ведуть між собою вже нові генерації батарей. Широко поширену літій-іонну технологію у деяких сегментах успішно витісняє літій-полімерний акумулятор. Відмінність від іонного в новому блоці не така помітна для рядового користувача, але в деяких аспектах вона суттєва. При цьому, як і в разі конкуренції елементів NiCd і NiMH, технологія, що заміщає далеко не бездоганна і за деякими показниками поступається аналогу.

Пристрій акумулятора Li-ion

Перші моделі серійних акумуляторів на основі літію почали з'являтися ще на початку 1990-х років. Однак як активний електроліт тоді використовувався кобальт і марганець. У сучасних важливо не стільки речовина, скільки конфігурація його розміщення в блоці. Такі акумулятори складаються з електродів, які розділяються з порами сепаратором. Маса сепаратора, у свою чергу, якраз і просочується електролітом. Що стосується електродів, то їх представляє катодна основа на алюмінієвій фользі та мідний анод. Усередині блоку з'єднуються між собою клем-струмознімачів. Обслуговування заряду виконує позитивний заряд іон літію. Цей матеріал вигідний тим, що має здатність легко проникати в кристалічні решітки інших речовин, формуючи хімічні зв'язки. Втім, позитивних якостей таких батарей все частіше виявляється недостатньо для сучасних завдань, що зумовило появу елементів Li-pol, які мають чимало особливостей. Загалом варто відзначити і подібність літій-іонних джерел живлення з гелієвими повноформатними АКБ для автомобілів. В обох випадках батареї розробляються з розрахунком на фізичну практичність використання. Почасти цей напрямок розвитку продовжили і полімерні елементи.

Влаштування літій-полімерного акумулятора

Поштовхом для вдосконалення літієвих акумуляторів стала необхідність боротьби із двома недоліками існуючих батарей Li-ion. По-перше, вони небезпечні в експлуатації, а по-друге, досить дорого коштують. Позбавлятися даних мінусів технологи вирішили шляхом зміни електроліту. У результаті зміну просоченому пористому сепаратору прийшов полімерний електроліт. Потрібно відзначити, що полімер і раніше використовувався в електротехнічних потребах як пластикова плівка, що проводить струм. У сучасній батареї товщина елемента Li-pol досягає 1 мм, що також знімає з розробників обмеження щодо використання різних форм і розмірів. Але головне полягає у відсутності рідкого електроліту, завдяки чому виключається ризик займання. Тепер варто розглянути відмінності від літій-іонних елементів.

У чому головна відмінність від іонної батареї?

Принципова відмінність полягає у відмові від гелієвих та рідинних електролітів. Для більш повного розуміння цієї різниці варто звернутися до сучасних моделей акумуляторів. Потреба заміні рідкого електроліту була зумовлена, знову ж таки, інтересами безпеки. Але якщо у випадку з автомобільними АКБ прогрес зупинився на тих же пористих електролітах із просоченням, то літієві моделі отримали повноцінну тверду основу. Чим же такий твердотільний літій-полімерний акумулятор? Відмінність від іонного полягає в тому, що активна речовина у вигляді пластини в зоні контакту з літієм перешкоджає формуванню дендритів під час циклування. Саме цей фактор виключає можливість вибухів і спалахів таких батарей. Це лише те, що стосується переваг, але є й слабкі місця у нових елементів живлення.

Термін служби літій-полімерного акумулятора

У середньому такі акумулятори витримують близько 800-900 циклів заряджання. Цей показник є скромним і натомість сучасних аналогів, але не цей чинник можна як визначальний ресурс елемента. Справа в тому, що такі акумулятори схильні до інтенсивного старіння незалежно від характеру експлуатації. Тобто навіть якщо батарея зовсім не використовується, її ресурс скорочуватиметься. Причому немає значення, це літій-іонний акумулятор або літій-полімерний елемент. Усі джерела живлення, що базуються на літієвій основі, характеризуються цим процесом. Істотну втрату обсягом можна побачити вже за рік після придбання. Через 2-3 роки деякі батареї взагалі виходять з ладу. Але багато залежить від виробника, оскільки всередині сегмента теж є відмінності як виконання акумулятора. Аналогічні проблеми властиві і елементам NiMH, які зазнають старіння при різких температурних коливаннях.

Недоліки

Крім проблем зі швидким старінням, такі акумулятори потребують додаткової системи захисту. Це пов'язано з тим, що внутрішня напруга на різних ділянках може призвести до перегорання. Тому використовується особлива схема стабілізації, що запобігає перегріванням і перезарядам. Ця ж система спричиняє й інші недоліки. Головним є обмеження струму. Але, з іншого боку, додаткові захисні схеми роблять безпечнішим літій-полімерний акумулятор. Відмінність від іонного у плані вартості теж має місце. Полімерні батареї коштують дешевше, але ненабагато. Їхній цінник також підвищується через впровадження електронних захисних схем.

Експлуатаційні особливості гелеподібних модифікацій

З метою підвищення електропровідності в полімерні елементи технологи все ж таки додають гелеподібний електроліт. Про перехід на такі речовини не йдеться, оскільки це суперечить концепції даної технології. Але в портативній техніці часто використовують саме гібридні елементи живлення. Їх особливість полягає у чутливості до температури. Виробники рекомендують використовувати такі моделі батарей в умовах від 60°C до 100°C. Ця вимога визначила особливу нішу застосування. Використовувати гелеподібні моделі можна тільки в місцях зі спекотним кліматом, не кажучи про необхідність занурення в теплоізольований корпус. Проте питання про те, який акумулятор вибрати – Li-pol чи Li-ion, – не так гостро стоїть на підприємствах. Там, де особливий вплив має температура, часто використовуються комбіновані рішення. Полімерні елементи в таких випадках зазвичай використовують як резервні.

Оптимальний метод заряджання

Звичайний час заповнення заряду у літієвих акумуляторів становить у середньому 3 год. Причому в процесі заряджання блок залишається холодним. Наповнення відбувається у два етапи. На першому напруга досягає пікових величин і такий режим підтримується до набору 70%. Інші 30% набираються вже в умовах нормальної напруги. Цікаве й інше питання – як заряджати літій-полімерний акумулятор, якщо потрібно у постійному режимі підтримувати його повний об'єм? У такому випадку слід дотримуватись графіка підзарядок. Цю процедуру рекомендується проводити кожні 500 год експлуатації з повною розрядкою.

Запобіжні заходи

У процесі експлуатації слід застосовувати лише відповідний за характеристиками зарядний пристрій, підключаючи його до мережі зі стабільною напругою. Також необхідно перевіряти стан роз'ємів, щоб не відбулося розмикання акумулятора. Важливо враховувати, що, незважаючи на високий рівень безпеки, це все ж таки чутливий до перевантажень тип акумулятора. Літій-полімерний елемент не терпить перевищення показників струму, надмірного охолодження довкілля та механічних ударів. Втім, за всіма цими показниками полімерні блоки все ж таки надійніші, ніж літій-іонні. І все-таки головний аспект безпеки полягає у нешкідливості твердотільних джерел живлення - зрозуміло, за умови підтримки їхньої герметичності.

Який акумулятор краще – Li-pol чи Li-ion?

Це питання більшою мірою визначається умовами експлуатації та цільовим об'єктом енергопостачання. Основні переваги полімерних пристроїв швидше відчутні для самих виробників, які можуть вільніше використовувати нові технології. Для користувача різниця буде малопомітною. Наприклад, у питанні про те, як заряджати літій-полімерний акумулятор, власнику доведеться більше уваги приділяти якості джерела енергопостачання. А за часом заряду це ідентичні елементи. Що ж до довговічності, то цьому параметрі теж ситуація неоднозначна. Ефект старіння переважно характеризує полімерні елементи, але практика показує різні приклади. Наприклад, є відгуки про літій-іонні елементи, які стають непридатними вже за рік користування. А полімерні у деяких апаратах експлуатуються по 6-7 років.

Висновок

Навколо акумуляторів зберігається безліч міфів і помилкових суджень, що стосуються різних нюансів експлуатації. І навпаки, деякі особливості батарей замовчуються виробниками. Що стосується міфів, то один із них спростовує літій-полімерний акумулятор. Відмінність від іонного аналога у тому, що полімерні моделі відчувають менше внутрішніх навантажень. З цієї причини сеанси зарядки акумуляторів, що ще не сів, не надають шкідливого впливу на характеристики електродів. Якщо ж говорити про факти, що приховуються виробниками, то один з них стосується довговічності. Як мовилося раніше, ресурс акумуляторів характеризується як скромним показником циклів зарядки, а й неминучою втратою корисного обсягу елемента живлення.

У сучасних мобільних телефонах, ноутбуках, планшетах використовуються літій-іонні акумулятори. Поступово вони витіснили лужні акумулятори із ринку портативної електроніки. Раніше у всіх цих пристроях використовувалися нікель-кадмієві та нікель-металгідридні акумуляторні батареї. Але їх часи минули, оскільки Li-Ion батареї мають найкращі характеристики. Щоправда, вони можуть замінити лужні не за всіма параметрами. Наприклад, для них недосяжні струми, які можуть віддавати нікель-кадмієві АКБ. Для харчування смартфонів та планшетів це некритично. Однак в області портативного електроінструменту, який споживає великий струм, лужні акумулятори, як і раніше, в ході. Тим не менш, роботи з розробки акумуляторів з високими струмами розряду без кадмію продовжуються. Сьогодні ми поговоримо про літій-іонні акумуляторні батареї, їх пристрій, експлуатацію та перспективи розвитку.

Перші акумуляторні елементи з анодом з літію були випущені в сімдесятих роках минулого століття. Вони мали високу питому енергоємність, що відразу зробило їх затребуваними. Фахівці давно прагнули розробити джерело на основі лужного металу, що має високу активність. Завдяки цьому було досягнуто високої напруги цього типу батарей та питомої енергії. При цьому сама розробка конструкції таких елементів була виконана досить швидко, а ось їхнє практичне використання викликало складності. З ними вдалося впоратися лише у 90-ті роки минулого століття.

Упродовж цих 20 років дослідники дійшли висновку, що основною проблемою є літієвий електрод. Цей метал дуже активний і при експлуатації протікав ряд процесів, що призводили до запалення. Це почали називати вентиляцією з утворенням полум'я. Через це на початку 90-х виробники були змушені відкликати батареї, випущені для мобільних телефонів.

Це сталося після низки нещасних випадків. У момент розмови струм, який споживається від акумулятора, виходив на максимум і почалася вентиляція з викидом полум'я. Внаслідок цього сталося багато випадків отримання користувачами опіків особи. Тому вченим довелося доопрацьовувати конструкцію літій-іонних акумуляторів.

Металевий літій вкрай нестабільний, особливо проявляється при зарядці та розрядці. Тому дослідники почали створювати акумуляторну батарею літієвого типу без використання літію. Почали використовуватися іони цього лужного металу. Звідси й пішла їхня назва.

Літій-іонні батареї мають меншу питому енергію, ніж . Але вони безпечні за дотримання норм заряду і розряду.

Реакції, що відбуваються в Li-Ion акумуляторі

Ривком у напрямку впровадження літій-іонних акумуляторних батарей у побутову електроніку стала розробка АКБ, у яких мінусовий електрод був виконаний із вуглецевого матеріалу. Кристалічна решітка вуглецю дуже добре підійшла як матриця для інтеркаляції іонів літію. Щоб збільшити напругу акумулятора, позитивний електрод виконаний з оксиду кобальту. Потенціал літерованого оксиду кобальту становить приблизно 4 вольти.

Величина робочої напруги більшості літій-іонних акумуляторів становить 3 вольти і більше. У процесі розряду на мінусовому електроді відбувається деінтеркаляція літію з вуглецю та його інтеркаляція до оксиду кобальту плюсового електрода. У процес заряджання процеси відбуваються навпаки. Виходить, що металевого літію у системі немає, а працюють його іони, які переміщаються з одного електрода на інший, створюючи електричний струм.

Реакції на негативному електроді

Всі сучасні комерційні моделі літій-іонних акумуляторів мають мінусовий електрод з вуглецевмісного матеріалу. Від природи цього матеріалу, а також речовини електроліту багато в чому залежить від складного процесу інтеркаляції літію у вуглець. Матриця вуглець на аноді має шарувату структуру. Структура може бути упорядкованою (натуральний чи синтетичний графіт) або частково впорядкованою (кокс, сажа тощо).

При інтеркаляції іони літію розсувають шари вуглецю, впроваджуючись між ними. Виходять різні інтеркалати. При інтеркаляції та деінтеркаляції питомий обсяг матриці вуглецю змінюється неістотно. У негативний електрод, крім вуглецевого матеріалу, можуть використовуватися срібло, олово та їх сплави. Також пробують використовувати композитні матеріали із кремнієм, сульфідами олова, сполуками кобальту тощо.

Реакції на позитивному електроді

У первинних літієвих елементах (батарейках) для виготовлення плюсового електрода часто використовуються різні матеріали. В акумуляторах цього не виходить і вибір матеріалу обмежений. Тому плюсовий електрод Li-Ion акумулятора виконується з літованого оксиду нікелю або кобальту. Також можуть застосовуватися літій - марганцеві шпинелі.

Сьогодні ведуться дослідження матеріалів із змішаних фосфатів чи оксидів для катода.Як вдалося довести фахівцям, такі матеріали покращують електричні характеристики літій-іонних АКБ. Також розробляються способи нанесення оксидів поверхню катода.

Реакції, що протікають у літій-іонному акумуляторі при заряді, можна описати такими рівняннями:

позитивний електрод

LiCoO 2 → Li 1-x CoO 2 + xLi + + xe

негативний електрод

З + xLi + + xe - → CLi x

У процесі розряду реакції йдуть у зворотному напрямку.

На малюнку нижче схематично показані процеси, що протікають в літій-іонному акумуляторі при заряді та розряді.

Пристрій літій-іонних акумуляторів

За своїм виконанням Li-Ion акумулятори виконуються в циліндричному та призматичному виконанні.Циліндрична конструкція представляє рулон електродів із сепараторним матеріалом для поділу електродів. Цей рулон поміщений у корпус із алюмінію або сталі. З ним з'єднаний мінусовий електрод.

Позитивний контакт виводиться у вигляді контактного майданчика на торець акумулятора.

Li-Ion акумулятори призматичної конструкції робляться за допомогою укладання пластин прямокутної форми один на одного. Такі батареї дають можливість зробити упаковку щільнішою. Складність полягає у підтримці стискаючого зусилля на електродах. Є призматичні АКБ з рулонним складанням електродів, що скручуються в спіраль.

У конструкції будь-яких літій-іонних акумуляторів передбачені заходи для забезпечення їх безпечної роботи. Насамперед це стосується запобігання розігріву та займання. Під кришкою батареї встановлюється механізм, який збільшує опір акумулятора зі збільшенням температурного коефіцієнта. При зростанні тиску всередині АКБ вище за допустиму межу, механізм розриває позитивний висновок і катод.

Крім того, для збільшення безпеки експлуатації в Li-Ion акумуляторах обов'язково використовується електронна плата. Її призначення – це контроль за процесами заряду та розряду, виключення перегріву та короткого замикання.

Зараз випускається багато призматичних літій-іонних акумуляторів. Вони знаходять застосування у смартфонах та планшетах. Конструкція призматичних батарей часто може відрізнятися у різних виробників, оскільки немає єдиної уніфікації. Електроди протилежної полярності поділяються на сепаратор. Для виробництва використовується пористий поліпропілен.

Конструкція Li-Ion та інших різновидів літієвих АКБ завжди виконується герметичною. Це обов'язкова вимога, оскільки витікання електроліту не припустимо. Якщо він витікне, то електроніка буде пошкоджена. Крім того, герметичне виконання не допускає потрапляння всередину АКБ води та кисню. Якщо вони потраплять усередину, то в результаті реакції з електролітом та електродами зруйнують акумулятор. Виробництво комплектуючих для літієвих акумуляторів та їх складання знаходиться у спеціальних сухих боксах в атмосфері аргону. У цьому використовуються складні прийоми зварювання, герметизації тощо.

Щодо кількості активної маси Li-Ion акумулятора, то тут виробники завжди шукають компроміс. Їм потрібно досягти максимальної ємності та забезпечити безпеку функціонування. За основу приймається відношення:

А про / А п = 1,1, де

А про – активна маса негативного електрода;

А п - активна маса позитивного електрода.

Такий баланс не допускає утворення літію (чистого металу) та унеможливлює займання.

Параметри Li-Ion акумуляторів

Літій-іонні акумулятори, що випускаються сьогодні, мають високу питому енергоємність і робочу напругу. Останнє здебільшого становить від 3,5 до 3,7 вольта. Енергоємність становить від 100 до 180 ват-годину на кілограм або від 250 до 400 на літр. Якийсь час тому виробники не могли випустити АКБ з ємністю вище кількох ампер-годину. Наразі проблеми, які стримують розвиток у цьому напрямі, усунуті. Так, що у продажу стали зустрічатися акумулятори літієвого типу з ємністю кілька сотень ампер-годину.

Струм розряду сучасних Li-Ion акумуляторів становить від 2С до 20С. Вони працюють в інтервалі температури навколишнього середовища від -20 до +60 Цельсія. Є моделі працездатні у -40 Цельсія. Але відразу варто сказати, що за негативних температур працюють спеціальні серії АКБ. Звичайні літій - іонні батарейки для мобільних телефонів при негативних температурах стають непрацездатними.

Саморозряд цього типу батарей дорівнює 4-6 відсотки протягом першого місяця. Далі він зменшується і на рік становить до відсотків. Це значно менше, ніж у нікель-кадмієвих і нікель-металогідридних батарей. Термін служби приблизно 400-500 циклів заряд-розряд.

Тепер поговоримо про особливості експлуатації літій-іонних акумуляторів.

Експлуатація літій-іонних батарей

Заряджання Li─Ion акумуляторів

Заряд літій-іонних АКБ зазвичай комбінований. Спочатку вони заряджаються при постійному струмі величиною 0,2-1С доки не наберуть напругу 4,1-4,2 вольта. А потім зарядка ведеться при постійній напрузі. Перший ступінь триває приблизно близько години, а другий близько двох. Щоб зарядити акумулятор швидше, використовується імпульсний режим. Спочатку випускалися Li-Ion акумулятори з графітом і їм встановлювалося обмеження напруги 4,1 вольта однією банку. Справа в тому, що при вищій напрузі в елементі починалися побічні реакції, що скорочують термін експлуатації цих акумуляторів.

Поступово ці мінуси вдалося усунути рахунок легування графіту різними добавками. Сучасні літій - іонні елементи без проблем заряджають до 4,2 вольта.Похибка складає 0,05 вольта на елемент. Існують групи Li-Ion акумуляторних батарей для військової та промислової сфери, де потрібна підвищена надійність та тривалий термін служби. Для таких АКБ витримують максимальну напругу елемент 3,90 вольта. У них дещо нижча енергетична щільність, але збільшений термін служби.

Якщо заряджати літій-іонну батарею струмом величиною 1С, час повного набору ємності складе 2-3 години. Акумулятор вважається повністю зарядженим, коли напруга зростає до максимального, а струм знижується до 3 відсотків від величини початку процесу зарядки. Це можна побачити на графіку нижче.

На графіці нижче представлені етапи заряджання Li-Ion батареї.

Процес заряджання складається з наступних етапів:

• Етап 1. На цій стадії через акумуляторну батарею протікає максимальний струм заряду. Він продовжується досі досягнення порогової напруги;
• Етап 2. При постійній напрузі на АКБ струм заряджання поступово зменшується. Цей етап припиняється, коли величина струму зменшується до 3% від початкового значення;
• Етап 3. Якщо акумулятор ставиться на зберігання, на цьому етапі йде періодичний заряд для компенсації саморозряду. Робиться орієнтовно через кожні 500 годин.
  З практики відомо, що збільшення струму заряду не скорочує час заряджання батареї. При підвищенні струму напруга зростає швидше до граничного значення. Але тоді потім другий етап заряджання триває довше. Деякі зарядні пристрої можуть зарядити Li-Ion акумулятор за годину. У таких ЗУ немає другого етапу, але реально акумулятор у цій точці заряджається десь на 70 відсотків.

Що стосується струменевої підзарядки, то для літій-іонних батарей вона не застосовується. Це тим, що це тип АКБ неспроможна при перезарядці поглинати надлишкову енергію. Струменеве заряджання може призвести до переходу частини іонів літію в металевий стан (валентність 0).

А нетривалий заряд добре компенсує саморозряд та втрати електричної енергії. Заряджання на третьому етапі може виконуватися кожні 500 годин. Як правило, виконується при зниженні напруги АКБ до 4,05 вольт на одному елементі. Заряд ведеться до підвищення напруги до 4,2 вольта.

Варто відзначити слабку стійкість літій іонних акумуляторів до перезаряду. Внаслідок подачі зайвого заряду на вуглецевій матриці (мінусовий електрод) може початися осадження металевого літію. Він має дуже високу хімічну активність та взаємодіє з електролітом. В результаті на катоді починається виділення кисню, що загрожує зростанням тиску в корпусі та розгерметизацією. Тому якщо ви заряджаєте Li-Ion елемент в обхід контролера, не допускайте підйому напруги при заряді вище, ніж рекомендує виробник батареї. Якщо акумулятор постійно перезаряджається, термін його служби скорочується.

Безпеки Li-Ion АКБ виробники приділяють серйозну увагу. Заряд припиняється зі збільшенням напруги вище допустимого рівня. Також встановлено механізм вимкнення заряду при збільшенні температури батареї вище 90°С. Деякі сучасні моделі батарей мають у своїй конструкції вимикач механічного типу. Він спрацьовує у разі зростання тиску всередині корпусу АКБ. Механізм контролю напруги електронної плати відключає банку від зовнішнього світу за мінімальною та максимальною напругою.

Існують літій-іонні батареї без захисту. Це моделі, що містять у своєму складі марганець. Цей елемент при перезаряді сприяє гальмування металізації літію та виділення кисню. Тому в таких акумуляторах захист стає не потрібним.

Зберігання та розрядні характеристики літій-іонних АКБ

Акумулятори літієвого типу зберігаються досить добре і саморозряд на рік становить лише 10-20% залежно від умов зберігання. Але при цьому деградація елементів батареї продовжується навіть, якщо вона не використовується. Взагалі всі електричні параметри літій-іонного акумулятора можуть відрізнятися для кожного конкретного екземпляра.

Наприклад, напруга при розряді змінюється в залежності від ступеня зарядки, струму, температури навколишнього середовища і т. п. На термін експлуатації АКБ впливають струми та режими циклу розряд-заряд, температура. Один з головних недоліків Li-Ion батарей - це чутливість до режиму заряд-розряд, через що в них передбачається багато різних видів захисту.

На графіках нижче представлені розрядні характеристики літій-іонних акумуляторів. На них розглянуто залежність напруги від струму розряду та температури навколишнього середовища.

Як бачимо, зі збільшенням розрядного струму падіння ємності незначно. Але при цьому робоча напруга помітно зменшується. Аналогічна картина спостерігається за температури менше 10 градусів Цельсія. Варто також відзначити початкову просідання напруги акумулятора.

Вітаю, любі мої друзі та шанувальники, даного блогу читачі. Замість чергового уроку, правильніше сказати статті в скарбничку фотошколи, Вирішив я написати статтю про тему наболілу і для всіх важливу.

Думаю багатьом, у тому числі і вам, багато шановні мої читачі, буде і цікаво, і корисно дізнатися, що ж такого принципового являють собою літій-іонні акумулятори, які їх граничні характеристики, як їх потрібно використовувати, що можна отримати при правильному використанні, і звичайно ж, який повинен бути догляд, тривалого життя акумулятора. Отже, вперед.

- Ви запитаєте мене, я взагалі затіяв писанину на цю тему. Ну батарейка та батарейка і що з неї. Так? Та ні. Літій-іонний акумулятор, Це насправді паливний бак для багатьох наших улюблених аксесуарів, а в народах пристроїв. Ну і що? — скажете мені ви, — нам яка різниця? А різниця вам велика та важлива. Ідея написати цю статтю з'явилася після того, як ми зі студентами фотошколи ходили на . Погодні умови цілком собі пересічні близько -7 -10 за цельсієм, сонечко, легкий вітерець, ясно. Приємна погода, для допитливого ока фотолюбителя. Однак багато студентів занепокоїлися: А для камери це не небезпечно? А вона не змерзне? А що буде, якщо замерзне? (про температурні режими роботи камери я писатиму окрему замітку) А що буде з акумулятором камери? Ми чули, що акумулятор камери сильно боїться холоду і може вийти з ладу, чи не так? Щоправда, але не вся та не зовсім. Давайте розумітися.

У наших камерах стоять літій-іонні акумулятори. Що б це значило? А ось що.У Li-ion акумуляторів значно кращі параметри використання порівняно з іншими типами акумуляторів. Не буду вдаватися в подробиці, але в наш час, більшість виробників побутової електроніки, намагаються забезпечити свої вироби саме Li-ion акумуляторами, тому що вони простіші та дешевші у виробництві та менш шкідливі для навколишнього середовища.

Первинні елементи («батарейки») з літієвим анодом з'явилися на початку 70-х років 20 століття і швидко знайшли застосування завдяки великій питомій енергії та іншим перевагам. Таким чином, було здійснено давнє прагнення створити хімічне джерело струму з найактивнішим відновником — лужним металом, що дозволило різко підвищити як робочу напругу акумулятора, так і його питому енергію. Якщо розробка первинних елементів з літієвим анодом увінчалася порівняно швидким успіхом і такі елементи міцно посіли своє місце як джерела живлення портативної апаратури, створення літієвих акумуляторів наштовхнулося на принципові труднощі, подолання яких зажадало більше 20 років

Після багатьох випробувань протягом 1980-х років з'ясувалося, що проблема літієвих акумуляторів закручена навколо літієвих електродів. Точніше, навколо активності літію: процеси, що відбувалися при експлуатації, зрештою, призводили до бурхливої ​​реакції, що отримала назву «вентиляція з викидом полум'я». У 1991 р. на заводи-виробники було відкликано велику кількість літієвих акумуляторних батарей, які вперше використовували як джерело живлення мобільних телефонів. Причина — при розмові, коли струм, що споживається, максимальний, з акумуляторної батареї відбувався викид полум'я, що обпалював обличчя користувачеві мобільного телефону.

Через властиву металевому літію нестабільності, особливо в процесі заряду, дослідження зрушили в область створення акумулятора без застосування Li, але з використанням його іонів. Хоча літій-іонні акумулятори забезпечують трохи меншу енергетичну щільність, ніж літієві акумулятори, проте Li-ion акумулятори безпечні при забезпеченні правильних режимів заряду та розряду.

Якщо далі, комусь важлива і цікава частина про те, які хімічні процеси були і є в літій-іонних акумуляторах, як ці самі процеси приборкували, то шлях вам у гугль. Я в хімії та фізиці не настільки сильний, щоб писати статтю від читання якої засипатиму сам.

Сучасні Li-ion акумулятори мають високі питомі характеристики: 100-180 Втч/кг та 250-400 Втч/л. Робоча напруга - 3,5-3,7 Ст.

Якщо ще кілька років тому розробники-виробники вважали максимально досяжною — ємність Li-ion акумуляторів не вища за кілька ампер-годин (згадуємо шкільний курс фізики), то зараз більшість причин, що обмежують збільшення ємності, подолано і багато виробників стали випускати акумулятори ємністю в сотні ампер -Годин, а то й тисячі.

Сучасні малогабаритні акумулятори працездатні при струмах розряду до 2°С, потужні – до 10-20°С. Інтервал робочих температур від -20 до +60 °С. Однак багато виробників вже розробили акумулятори, які є працездатними при -40 °С. Можливе розширення температурного інтервалу в область вищих температур.

Саморозряд Li-ion акумуляторів становить 4-6% за перший місяць, потім істотно менше: за 12 місяців акумулятори втрачають 10-20% запасеної ємності. Втрати ємності в Li-ion акумуляторів у кілька разів менші, ніж у нікель-кадмієвих (Ni-Cd) акумуляторів, як при 20 °С, так і при 40 °С. Ресурс літій-іонних акумуляторів: 500-1000 циклів заряду-розряду.

І ось тут багато хто скаже: -Ааааа. Ось чому можна знімати камерою за помірно низьких температур. Так, відповім вам я. Плюс до цього, коли акумулятор працює, віддаючи енергію, у ньому відбуваються хімічні реакції, побічним ефектом яких є виділення теплової енергії, що дозволяє акумулятору зберігати робочий діапазон температури. До того ж, коли ми виймаємо камеру з кофру, на вулиці, вона(камера, фотокамера) у нас теж має позитивну температуру, тобто ми ще збільшуємо тимчасовий ресурс, протягом якого можемо проводити зйомку на вулиці при -7..-15 °З. Додайте до цього температурне нагрівання процесора камери під час зйомки, нагрівання матриці, навіть тепло рук, якими ми тримаємо камеру та їй передаємо, продовжує тепловий та тимчасовий ресурс роботи камери за помірно низьких температур.

Це стосується використання акумуляторів у роботі. Тепер давайте трохи подивимося на бік заряду та зберігання. Літій-іонні батареї не вимагають якогось особливого догляду. Основні правила їх експлуатації можна знайти в інструкції до телефону/ноутбука/камері, а решту беруть на себе схема BMS і контролер заряду в пристрої. Проте при покупці часто можна почути від продавця або приятеля-гуру наступні твердження:

«…перша зарядка – 12–15 годин…» або, як варіант, «…просто залишаєте пристрій підключеним усю ніч…»;

«…потрібно зробити 3–5 повних циклів, щоб акумулятор набрав ємність…»;

«…батарею бажано заряджати та розряджати повністю…»;

«… ну і що, що акумулятор вже рік, він же не використовувався; термін його служби залежить виключно від кількості циклів "заряд-розряд" ...».

Давайте подивимося, наскільки сказане вище відповідає дійсності.

Перше твердження просто позбавлене сенсу - електроніка, що управляє, не дозволить зарядити батарею більше належного.

Рада №2 теж неспроможна. Літій-іонні акумулятори після першої ж зарядки працюють з повною віддачею, а розряджаються спочатку швидше просто тому, що власник пристрою налаштовує та вивчає його, демонструє друзям та знайомим тощо. Через тиждень-два гаджет входить у нормальний режим, що, природно , Позитивно позначається на автономності. Але одна повна зарядка перед початком використання таки бажана. Це потрібно не для акумулятора, а для того щоб апарат міг визначити її реальну ємність і надалі правильно відображати залишок заряду.

У рекомендації №3 "ноги ростуть" ще з правил експлуатації нікель-кадмієвих батарей, які потрібно було попередньо повністю розряджати, інакше незворотно губилася частина ємності. Їхні літій-іонні побратими не мають подібного «ефекту пам'яті», мало того – їм протипоказаний глибокий розряд. При частому застосуванні це неактуально, оскільки система BMS не дає акумулятору розрядитися до кінця, але якщо він перебуватиме в розрядженому стані місяць і більше, залишки заряду «втечуть», схема захисту заблокує процес зарядки і відключиться, після чого зарядка буде вже неможлива. Надлишковий заряд теж шкідливий, але у більшості пристроїв це вже враховано, і вони заряджають батарею не до 100%.

Зустрічається також порада типу «заряджайте як захочете, але хоча б раз на тиждень (місяць) проведіть цикл повністю». Така схема роботи оптимальна для нікель-металгідридних акумуляторів - вони теж мають ефект пам'яті, але набагато менший, ніж Ni-Cd, і відновлюють ємність після 1-2 повних циклів. Для літій-іонних батарей це справедливо лише частково, наприклад, рекомендується зробити після тривалого зберігання.

Зі затвердження номер 4 випливає логічний, здавалося б, висновок: якщо життя батареї вимірюється кількістю циклів, значить, краще використовувати по максимуму. Це помилка. Повні заряд і розряд швидше зношують її, а неповні цикли, навпаки, продовжують життя. До того ж літій-іонні акумулятори втрачають ємність навіть без використання. Вже після року «на полиці» їхній ресурс зменшується на 5–10%, після 2 років – на 20–30%. Тому, придбавши новий портативний пристрій, звертайте увагу на дату випуску джерела живлення. Очевидно також, що купівля батареї «про запас», навіть якщо її важко знайти у продажу, марна.

Дуже важливо дотримуватись температурного режиму роботи літій-іонних батарей. На морозі нижче -20 °С вони просто перестають віддавати струм, а при жарі вище +45 °С хоч і функціонують, але такі кліматичні умови активізують процес старіння, значно скорочуючи термін життя акумулятора. А ось заряджати його можна лише за позитивних (за Цельсієм) температур, інакше великий ризик виходу пристрою з ладу. Взагалі оптимальна робоча температура літій-іонних АКБ становить +20 °С.

Літій-іонні батареї постійно вдосконалюються, виробники активно експериментують із матеріалами електродів та електроліту. У 1994 р. з'явилися акумулятори з літій-марганцевими, а в 1996 - з літій-залізо-фосфатними катодами. Вони набагато стабільніші і легко переносять великий розрядний струм, тому знайшли застосування в електроінструментах та електромобілях. З 2003 р. випускаються батареї, що використовують складний склад катода (LiNiMnCoO2) і мають найкраще поєднання характеристик серед усіх перерахованих. Але за питомою ємністю та ціною літій-кобальтові екземпляри поки нікому перевершити не вдалося, а переваги нових типів не потрібні в мобільних телефонах та ноутбуках, які споживають відносно невеликий струм.

Якщо ви тимчасово відклали свій апарат, але хочете зберегти його акумулятор у робочому стані, знайте, що найкраще літій-іонні акумулятори зберігаються при температурі близько +5 °С. Чим вона вища і чим ближче ступінь заряду до 100%, тим швидше старіє батарея і втрачає ємність. Найкраще зарядити її до 40-50%, витягти з апарата, упаковати в герметичний поліетиленовий пакет, покласти в холодильник (але не в морозильну камеру!) і періодично заряджати.

Ось і все, що я хотів сказати щодо елементів живлення, наших з вами друзі, електронних вихованців. Будь то телефон, програвач або фотокамера.

Ця стаття підготовлена ​​за матеріалами знайденим на просторах інтернету і зібраними тут у купку для зручності та розуміння суті процесу.

Є питання? Пишіть у коментарях, і я обов'язково відповім.

P.S. Друзі, якщо стаття сподобалася чи стала вам корисною. Зробіть і мені взаємне добро. Поділіться посиланням на статтю на своїх сторінках "Вконтакте", "Однокласниках", "Facebook", "Tweeter" та інших сторінках. Для цього потрібно лише натиснути кнопки внизу сторінки і слідувати простим крокам інструкції. Також запрошую вас підписатися на мою розсилку, тоді ви точно не пропустите наступну, сподіваюся цікаву та корисну, статтю. Форма передплати знаходиться у верхньому правому кутку сторінки.

• Переклад

Смерть батареї: ми бачили, як це відбувається. У телефонах, ноутбуках, фотоапаратах, а тепер і електромобілях процес болючий і - якщо пощастить - повільний. З роками, літій-іонний акумулятор, який колись живив ваші пристрої протягом кількох годин (і навіть днів!) поступово втрачає свою здатність утримувати заряд. Зрештою ви змиритеся, можливо, проклянете Стіва Джобса, а потім купіть нову батарею, а то й зовсім новий гаджет.

Але чому це відбувається? Що відбувається в батареї, що змушує її випустити дух? Коротка відповідь полягає в тому, що через шкоду від тривалої дії високих температур і великої кількості циклів зарядки і розрядки зрештою починає порушуватися процес переміщення іонів літію між електродами.

Більш детальна відповідь, яка проведе нас через опис небажаних хімічних реакцій, корозію, загрозу високих температур та інших факторів, що впливають на продуктивність, починається з пояснення того, що відбувається в літій-іонних акумуляторах, коли все працює добре.

Введення в літій-іонні акумулятори

У звичайній літій-іонній батареї ми знайдемо катод (або негативний електрод), зроблений з оксидів літію, таких як оксид літію з кобальтом. Ми також знайдемо анод або позитивний електрод, який сьогодні зазвичай виготовляється з графіту. Тонкий пористий сепаратор утримує два електроди один від одного для запобігання короткому замиканню. І електроліт, виготовлений з органічних розчинників та на основі солей літію, що дозволяє іонам літію переміщатися всередині комірки.

Під час заряджання електричний струм переміщує іони літію від катода до анода. Під час розрядки (тобто при використанні акумулятора) іони рухаються назад до катода.

Даніель Абрахам, вчений з Аргонського національної лабораторії, що веде наукові дослідження деградації літій-іонних елементів, порівняв цей процес з водою в системі гідроенергетики. Вода, що рухається вгору, вимагає енергії, але вона дуже легко тече вниз. Фактично вона постачає кінетичну енергію, каже Абрахам, схожим чином, літій-кобальтовий оксид у катоді «не хоче віддавати свій літій». Подібно до води, що рухається вгору, необхідна енергія, щоб перемістити атоми літію з оксиду і перемістити їх в анод.

Під час заряджання іони розміщуються між листами графіту, що входять до складу анода. Але, як висловився Абрахам, «вони не хочуть бути там, за першої нагоди вони рухатимуться назад», як вода тече вниз схилом. І це є розрядка. Довгоживуча батарея витримає кілька тисяч таких циклів заряджання.

Коли мертва батарея справді мертва?

Коли ми говоримо про «мертву» батарею, важливо зрозуміти дві метрики продуктивності: енергія та потужність. У деяких випадках дуже важливою є швидкість, з якої ви можете отримувати енергію з батареї. Це потужність. В електромобілях висока потужність уможливлює швидке прискорення, а також гальмування, при якому батареї потрібно отримати заряд протягом декількох секунд.

У стільникових телефонах, з іншого боку, висока потужність менш важлива, ніж ємність, або кількість енергії, яку може вмістити батарея. Батареї високої ємності працюють довше одного заряду.

З часом батарея деградує декількома способами, які можуть впливати і на ємність, і на потужність, поки вона просто не зможе виконувати базові функції.

Подумайте про це за іншою аналогією, пов'язаною з водою: заряджання акумулятора, як наповнення відра водою з-під крана. Об'єм відра є місткістю акумулятора, або ємністю. Швидкість, з якою ви можете наповнити його - повернувши кран на повну потужність або тоненьким струмком - це потужність. Але час, високі температури, множинні цикли та інші фактори, зрештою утворюють дірку у відрі.

В аналогії з цебром вода просочується. У батареї іони літію забираються, або «прив'язуються», каже Абрахам. У результаті вони позбавляються можливості переміщатися між електродами. Тому після кількох місяців мобільний телефон, який спочатку вимагав зарядки раз на пару днів, тепер необхідно заряджати кожну добу. Потім двічі на день. Зрештою, занадто багато іонів літію «прив'яжуться», і акумулятор не триматиме скільки-небудь корисного заряду. Відро перестане тримати воду.

Що ламається і чому

Активна частина катода (джерела іонів літію в батареї) розроблена з певною атомною структурою для забезпечення стабільності та продуктивності. Коли іони переміщаються до анода, а потім повертаються назад у катод, в ідеалі хотілося б, щоб вони повернулися на колишнє місце, щоб зберегти стабільну кристалічну структуру.

Проблема в тому, що кристалічна структура може змінюватись з кожною зарядкою та розрядкою. Іони з квартири А не обов'язково повернуться додому, але можуть вселитися у квартиру B по сусідству. Тоді іон із квартири B знаходить своє місце зайнятим цим бродягою і, не вступаючи в конфронтацію, вирішує оселитися далі коридором. І так далі.

Поступово ці «фазові переходи» в речовині перетворюють катод на нову кристалічну структуру кристала з іншими електрохімічними властивостями. Точне розташування атомів, що спочатку забезпечує необхідну продуктивність, змінюється.

У батареях гібридних автомобілів, які необхідні лише для подачі живлення, коли транспортний засіб прискорюється або гальмує, зазначає Абрахам, ці структурні зміни відбуваються набагато повільніше, ніж у електромобілях. Це з тим, що у кожному циклі у системі переміщається лише невелика частина іонів літію. В результаті їм легше повертатись на свої вихідні позиції.

Проблема корозії

Деградація може відбуватися і в інших частинах батареї. Кожен електрод з'єднаний з колектором струму, який є насправді шматком металу (зазвичай мідь для анода, алюміній для катода), яка збирає електрони і переміщає їх у зовнішній ланцюг. Отже, у нас є глина з такого «активного» матеріалу, як літій-кобальтовий оксид (який є керамікою і не є дуже хорошим провідником), а також клеєподібний сполучний матеріал, нанесений на шматок металу.

Якщо сполучний матеріал руйнується, це призводить до «лущення» поверхні колектора струму. Якщо метал роз'їдається, він може ефективно переміщати електрони.

Корозія в батареї може виникнути внаслідок взаємодії електроліту та електродів. Графітовий анод є «легковіддаючою», тобто. він легко «віддає» електрони електроліт. Це може призвести до небажаного покриття на поверхні графіту. Катод, тим часом, дуже «окислюваний», що означає, що він легко приймає електрони від електроліту, що в деяких випадках може роз'їдати алюміній колектора струму або формувати покриття на частинах катода, говорить Абрахам.

Занадто багато хорошого

Графіт - матеріал, що широко використовується для виготовлення анодів - термодинамічно нестійкий в органічних електролітах. Це означає, що з першої зарядки нашої батареї, графіт реагує з електролітом. Це створює пористий шар (званий твердим електролітним інтерфейсом або ТЕІ), що у результаті захищає анод від подальших атак. Ця реакція також споживає невелику кількість літію. В ідеальному світі ця реакція відбувалася б один раз, щоб створити захисний шар, і все закінчиться.

Насправді, ТЕІ є дуже нестабільним захисником. Він добре захищає графіт при кімнатній температурі, каже Абрахам, але за високих температур або коли заряд батареї знижується до нуля («глибокий розряд»), ТЕІ може частково розчинятися в електроліті. При високих температурах електроліти також мають тенденцію розкладатися і побічні реакції прискорюються.

Коли сприятливі умови повернуться, сформується інший захисний шар, але це з'їсть частину літію, призводячи до тих самих проблем, що й у дірявого відра. Нам доведеться заряджати наш мобільний телефон частіше.

Отже, нам потрібно ТЕІ для захисту графітового анода, і в такому разі хорошого може бути дуже багато. Якщо захисний шар занадто потовщується, він стає бар'єром для іонів літію, від яких потрібно вільно переміщатися вперед-назад. Це впливає на потужність, яка, як наголошує Абрахам, «надзвичайно важлива» для електромобілів.

Створюючи найкращі батареї

То що можна зробити, щоб продовжити життя наших батарей? Дослідники в лабораторіях займаються пошуком електролітичних добавок, які б функціонували подібно до вітамінів у нашому раціоні, тобто. дозволять батареї працювати краще та прожити довше за рахунок зменшення шкідливих реакцій між електродами та електролітом, каже Абрахам. Крім того, вони шукають нові, більш стабільні кристалічні структури для електродів, а також більш стабільні сполучні матеріали та електроліти.

Тим часом, інженери в компаніях, що виробляють батареї та електричні автомобілі, працюють над корпусами та термальними системами керування у спробі зберігати літій-іонні акумулятори у постійному, здоровому діапазоні температур. Нам, як споживачам, залишається уникати екстремальних температур і глибокої розрядки, а також продовжувати бурчати з приводу батарей, які, здається, завжди вмирають занадто швидко.

Оскільки будь-яка батарея (акумулятор) є джерелом постійного електричного струму, рано чи пізно заряд її неминуче виснажиться. З кожною підзарядкою ємність її буде все менше і менше. Такими є закони фізики.

Можна лише ненадовго продовжити її роботу. Розглянемо, як відновити літій іонний акумулятор, щоб виграти час, необхідний для заміни батареї.

ВАЖЛИВО. Якщо ви новачок у техніці, то далі взагалі нічого не варто читати - просто йдіть за новою батареєю або запросіть грамотного товариша. (Куму звати не треба!).

Крім того, ви дізнаєтеся про причини займання, вибухонебезпеки, старіння ЛІА. Ця інформація допоможе визначити - що саме сталося з батареєю, а також дозволить уникнути помилок в експлуатації.

Отже, - літій-іонного типу акумулятори (ЛІА) застосовують у широкому спектрі різної сучасної техніки як джерело ел. енергії від мобільних телефонів до накопичувачів у енергетичних системах.

Їх основні показники роботи можуть відрізнятися в таких межах (це залежить від їхнього хімічного складу):

• Напруга (номінал) - 3,7 або 3,8 В;
• Напруга максимальна - 4,23 або 4,4 В;
• Напруга мінімальна - 2,5-2,75 або 3,0 В;
• Кількість заряд-розрядів – 600 (при втраті 20% ємності);
• Опір внутрішній 5-15 мОм/Ач;
• За нормальних умов значення саморозряду - 3% на місяць;
• Робочий діапазон температур – від мінус 20°C до плюс 60°C, оптимальна – плюс 20°C.
• Якщо під час заряджання ЛІА відбудеться перевищення напруги, то може статися його загоряння. Для захисту від цього корпус вставляється контролер. Його функція – відключити ЛІА. (Також контролюючи струм, перегрів та глибину розряду).
• Для зниження собівартості не кожен літієвий акумулятор забезпечується контролером (або захищає не за всіма параметрами).

ЦІКАВО: Першим виробником літієвих акумуляторів стала в 1991 році корпорація Sony.

Пристрій та переваги ЛІА

ЛІА складається з катода (на фользі з алюмінію) та анода (на фользі з міді), розділених електролітичним сепаратором та поміщених у герметичну «банку».

Катод і анод приєднуються до струмознімальних клем.

Корпус інколи оснащений клапаном для скидання тиску при аварійних моментах експлуатації.

У літій-іонному акумуляторі (ЛІА) заряд переноситься іоном літію. Його характерною здатністю є здатність впровадитись в кристалічну решітку інших матеріалів (у нашому випадку це графіт, оксиди або солі металів), утворюючи при цьому хімзв'язки.

В даний час використовуються три різновиди матеріалів для катодів:

• Літію кобальтати (завдяки кобальту збільшується кількість заряднорозрядних циклів, а також з'являється можливість експлуатації при знижених температурах);
• Літій-марганець;
• Літію ферофосфат (низька собівартість).
• Переваги ЛІА полягають у низькому саморозряді, велику кількість циклів.

Недоліки ЛІА

Вибухонебезпечність акумуляторів Li-ion у першому поколінні була обґрунтована виникненням газоподібних утворень, що призводили до замикання між електродами. Тепер це усунено заміною анодного матеріалу із металевого літію на графіт.

Вибухонебезпечність також виникала в оксиднокобальтових ЛІА при порушеннях експлуатації.

ЛІА на літієвоферрофосфатній основі повністю позбавлені подібного недоліку.

ВАЖЛИВО. Розрядка ЛІА за низьких температур (особливо повторна) призводить до зниження енергії на віддачу до десятків відсотків. Крім того, ЛІА «гостро» реагують на температуру при зарядженні: оптимальна – +20 °C, а +5 °C – вже не рекомендована.

Ефект пам'яті

Дослідження підтвердили існування ефекту пам'яті у ЛІА. Але суть полягає в його принциповій наявності, а не його впливу на роботу в цілому.

Пояснення цього процесу звучить так: робота батареї полягає у періодичному вивільненні та захопленні літієвих іонів і цей процес при неповній зарядці погіршується через порушення мікроструктури електрода.

ВАЖЛИВО. Фахівцями виділено два правила продовження служби ЛІА:

• недопущення повного розряду;
• Не заряджайте поблизу джерел тепла.

Старіння

ЛІА старіють навіть поза експлуатацією. Двадцять відсотків ємності губляться вже за два роки. Не слід купувати їх у стіл. Дивитися при купівлі дату виробництва.

Низькі температури та потужність

До п'ятдесяти відсотків потужності батарей втрачається при температурі експлуатації нижче 0 °C.

Самозаймання

ЛІА схильні до самозаймання. При термічному розгоні несправного (пошкодженого) акумулятора виділяються речовини, що прискорюють його саморозігрів (кисень плюс горючі гази). Тому горіти він здатний і за відсутності повітря.

Для гасіння в таких випадках передбачити зниження температури та запобігати розповсюдженню вогню.

Приступаємо до відновлення

Після того як вам вже відома з вищевикладеного «фізика» та «хімія» роботи ЛІА та його начинка, ви зможете самостійно вибрати один із способів для лікування своєї батареї, а також оцінити «розумність» наведених нижче методів.

Позбавляємося газів

Нам уже відомо, що при неправильній експлуатації всередині банки можуть утворюватися газоподібні речовини.

Суть цього способу полягає в тому, що їх потрібно позбутися. Для цього спочатку знімають верхній блок (контролер), потім проколюють виявлений ковпачок, а потім притискають до твердої поверхні якимось пресом вивільнення газів.

Після цього заклеюють отвір епоксидної смолою та повертають на місце контролер.

Але перед тим як пожвавити акумулятор телефону таким чином пам'ятайте про очікувані небезпеки цього способу:

• Пошкодження пристрою надмірним впливом;
• Пошкодження електроніки під ковпачком;
• Можливість вибуху (самоспаления) при замиканні катода з анодом.

Короткочасне «повернення» ємності

Ненадовго оживити батарею можна, якщо провести «оживлення» за допомогою блока живлення на 5–12 Вольт, резистора від 330 до 1000 Ом і потужністю не менше 500 мВт.

Для цього контакти блока живлення з'єднують із контактами ЛІА: мінус до мінуса, а плюс до плюс через резистор, полярність якого перевіряється мультиметром. Час споживання – не більше двох-трьох хвилин.

Зверніть увагу, що параметри струму, що подається, повинні відповідати необхідним, а вольтметром або тестером контролюйте напругу.

Використовуємо холодильник

Виконуючи цей нехитрий спосіб, відновлення акумулятора проводиться так:

вилучений зі смартфона акумулятор потрібно помістити в холодильник на час від двадцяти до тридцяти хвилин, попередньо помістивши поліетиленовий пакетик. Потім підключити на одну хвилину до зарядки, а потім почекати, поки він не прогріється до температури приміщення.

Нібито після цих маніпуляцій його можна використовувати як завжди.

Спосіб заряд-розряд

Цей метод треба було б назвати способом реанімації акумулятора для школяра п'ятого класу.

На думку популяризаторів цього «приколу» «привести до тями» батарею телефону можна шляхом «кількаразового» (кілька разів не вказується) стовідсоткового заряду та наступного повного розряду батареї. Для розряду радять скористатися якоюсь ресурсомісткою грою або утилітою AnTuTu, щоразу для цього витягуючи і вставляючи назад у мобільник.

Залишається незрозумілим яким чином батарея буде заряджатися кілька разів до 100 відсотків, якщо вона вже знаходиться в неробочому стані?

«Дикий» метод відновлення

Полягає цей «маневр» у тому, що після зняття захисного контролера потрібно замкнути між собою будь-яким металевим предметом клеми-токосниматели, що виводяться. Після цього контролер повертається місце.

При цьому додається ще один багатозначний момент - на початку процедури чомусь потрібно відклеїти наклейку з технічними характеристиками ЛІА. Ось уже воістину «танці з бубном»!

Розгойдуємо ЛІА, вимкнений контролером

Для запобігання глибокому розряду літій іонні акумулятори забезпечені контролером, який занурює його у відключення. В такому випадку при вимірі напруги на його клемах перед контролером можна виявити значення близько 2,5 вольт. Значить, батарея жива!

Для цього спочатку відключається (відпаюється) схема захисту.

Банк підключається до універсального пристрою для заряду-розряду (наприклад, Turnigy Accucell 6). При цьому прилад сам відстежує процес та відновлення проходить під його контролем.

Кнопкою TYPE вибирається програма заряду Li-Po, адже наш ЛІА на 3,7V.

За допомогою коротких натискань СТАРТ вибираються параметри заряду. Для Li-ion – значення 3,6 V, для Li-pol – 3,7 V.

Потрібно вибрати для параметра значення «AUTO», оскільки в нашому випадку заряд не почнеться через низький заряд батареї.

Струм заряду потрібно встановлювати на рівні десяти відсотків від ємності акумулятора (у нашому випадку 150 mA). Значення встановлюється кнопками "+" та "-".

При досягненні заряду батареї 4.2 V пристрій буде переведено в режим стабілізації напруги, а по завершенні процесу пролунає звуковий сигнал, а на дисплеї буде повідомлення «FULL».

І насамкінець відео про те, як не потрібно відновлювати батареї

Зауваження щодо техніки безпеки

Перед тим як відновити літій-іонний акумулятор, ви повинні згадати про наведені нижче правила.

• Не можна залишати проблемний ЛІА під час проведення ремонту без нагляду. Спонтанне спалах – це не загроза, а реальний факт.
• Необхідно періодично контролювати температуру акумулятора телефону виносною термопарою, можна електронним термометром або хоча б рукою. Якщо поверхня видалася гарячою, а не теплою, необхідно негайно припинити ремонт.
• Не використовуйте високі струми для заряджання. Можливий допустимий максимум – це 50 мА. Розраховується такий параметр шляхом розподілу напруги живлення БП на ємність резистора. Наприклад, при 12 В та 500 Ом - це буде 24 мА.
• Замість резистора допустиме використання стандартного 80 мм вентилятора для комп'ютера.

Пам'ятайте, що наведені методи не дають стовідсоткового результату, а відповідальність у будь-якому випадку лежить на вас самих. Особливо це стосується гуманітаріїв.

Не переоцінюйте свої знання та можливості. Краще зайвий раз порадьтеся зі знаючими людьми.

А своїм досвідом ділитесь з друзями та пишіть у коментарях.