Нужно ли разряжать литиевые батареи?

В мобильных телефонах, планшетах, цифровых фотоаппаратах и других электрических устройствах литиевые батареи, вероятно, являются наиболее широко используемыми устройствами хранения энергии. По сути, это ложный миф о том, что литиевые батареи необходимо полностью разряжать. Если вы позволяете своим устройствам с батарейным питанием «разряжаться» каждый день, эффективность батареи со временем снизится. Вот почему понимание того, как обслуживать литиевые батареи, может не только продлить срок службы батареи, но и защитить ваше устройство от возможных повреждений.

Вам действительно нужно периодически разряжать литиевую батарею, чтобы поддерживать ее в условном состоянии?

Ложь. Сегодня большинство батарей никогда не разряжаются полностью.

То, что вы видите как 0 процентов или «пустой», если ваш телефон или ноутбук не включается, - это батарея, которая просто сидит где-то примерно на 10 процентов. Вот почему экран будет включаться достаточно долго, чтобы сообщить вам о необходимости зарядить аккумулятор, когда вы удерживаете кнопку питания.

Также мы задали этот же вопрос Дэниелу Абрахаму, специалисту по литий-ионным батареям из Аргоннской национальной лаборатории недалеко от Чикаго, штат Иллинойс. Вот что он сказал по этому поводу:

Современные сотовые телефоны (и ноутбуки) содержат литий-ионные батареи, которые не нужно регулярно разряжать, чтобы поддерживать их в «кондиционном состоянии».

Предложение для «периодической разрядки» - это пережиток старых типов батарей, таких как аккумуляторные батареи для никель-кадмиевых и никель-металлогидридных. Считается, что такие батареи обладают «эффектом памяти», который, если их регулярно не разряжать, заставляет их сохранять меньшую мощность. С литий-ионными батареями дело обстоит иначе, поскольку они не обладают эффектом памяти.

Чтобы лучше понять это, вы должны знать работу литий-ионной батареи, которая включает в себя положительный электрод (анод), отрицательный электрод (катод) и химическое вещество, которое действует как электролит.

Ток от электрической розетки заставляет ионы лития переходить от катода к аноду во время зарядки аккумулятора. Это преобразует электрическую энергию в накопленную химическую энергию из розетки. Ионы лития возвращаются к катоду, когда вы отсоединяете батарею и начинаете ее использовать; так что накопленная химическая энергия преобразуется в поток электронов для привода устройства. Графит обычно является активным компонентом анода в коммерческих литий-ионных элементах. Когда элемент заряжается или вставляется в эти частицы, или когда элемент разряжается, ионы лития извлекаются из этих частиц.

Обычно этот метод введения и удаления лития называется интеркаляцией, которая не изменяет кристаллическую структуру основных катодных или анодных частиц. Цикл впрыска и экстракции лития в идеальном случае обратим на 100%; на самом деле часть ионов лития теряется в результате непреднамеренных реакций, и мощность аккумуляторных батарей медленно ухудшается.

Эффект памяти в ячейке NiCd объясняется образованием и ростом кристаллов гидроксида кадмия, когда ячейка длительное время находится в полностью заряженном состоянии. Периодические глубокие разряды (или кондиционирование ячеек) восстанавливают кристаллы до их первоначального размера и часто восстанавливают рабочие характеристики ячеек.

Коммерчески доступные литий-ионные элементы основаны на химии интеркаляции и не демонстрируют развития и роста таких кристаллов, так как их химический состав каким-то образом отличается от перезаряжаемых батарей, содержащих эффект памяти.

Более того, ученые в исследовательских лабораториях по всему миру работают над альтернативными химическими веществами, чтобы улучшить энергию и удельную мощность аккумуляторных элементов. Некоторые из этих клеток основаны на процессе «преобразования», а не интеркаляции. Во время реакции конверсии образуются новые кристаллические структуры. Мы не знаем, нужно ли поддерживать производительность, эти будущие клетки нужно будет периодически кондиционировать или нет, поскольку исследования продолжаются, и они будут оцениваться после экспериментов.

Как ухаживать за литиевой батареей?

Уход за ионно-литиевым аккумулятором очень важен, чтобы продлить срок его службы и максимально использовать его. Ниже приведены некоторые из основных моментов, которые следует учитывать при использовании литиевых батарей.

Используйте подходящие зарядные устройства.

Многие люди очень заботятся о электронных гаджетах, но часто пренебрегают последствиями плохих зарядных устройств для своих литий-ионных аккумуляторов. Первоначальное зарядное устройство - лучший выбор при выборе зарядного устройства для аккумулятора. Если это невозможно, используйте высококачественное зарядное устройство с функцией защиты от перегрузки или зарядное устройство с фирменной маркой. Низкокачественное зарядное устройство может привести к сокращению времени работы, преждевременному выходу аккумулятора из строя или даже к возгоранию или взрыву.

Избегайте частых перегрузок.

При использовании некачественного зарядного устройства внутренняя часть аккумулятора может перегреться до чрезмерной температуры, что плохо для литий-ионного аккумулятора и зарядного устройства. Следовательно, очевидно, что полной зарядки достаточно - перегрузка может привести к разрядке литиевой батареи, и может произойти небольшой взрыв, если отсутствует защита от перегрузки.

Избегайте контакта с металлом.

Для наилучшей работы все контакты батарей должны быть чистыми. Не позволяйте контактам касаться металлических предметов, таких как ключи, при переноске батарей; это может вызвать короткое замыкание, вывести аккумулятор из строя и потенциально привести к пожару или взрыву.

Рассмотрите возможность частого использования в условиях оптимальных температур.

Литий-ионные батареи имеют оптимальные температуры для работы и обработки. При постоянном использовании в экстремальных температурных условиях время работы от батареи и рабочие циклы могут пострадать.

Прекратите использование литий-ионных аккумуляторов после полной зарядки, если они станут слишком горячими.

Когда батареи только что заряжены, температура может быть очень высокой. Если использовать их сразу, внутренняя температура электронного гаджета повысится, что может негативно сказаться на электронных компонентах устройства.

Нужно ли полностью разряжать литиевые батареи перед первой зарядкой?

Как и у никель-кадмиевых аккумуляторов, у литий-ионных аккумуляторов нет памяти заряда, что означает, что нет необходимости в периодах глубокой разрядки литиевых аккумуляторов. Кроме того, для аккумулятора лучше всего использовать циклы частичного разряда. Эксперты по аккумуляторным батареям предполагают, что вам потребуется почти полная разрядка литий-ионных аккумуляторов после 30 зарядок.

Тем не менее, рекомендуется всегда заряжать аккумулятор / аккумулятор сотового телефона не менее 12-24 часов, в зависимости от типа аккумулятора, чтобы обеспечить полную первоначальную зарядку, даже если ваш телефон показывает, что аккумулятор заряжается всего через несколько часов - новые аккумуляторы могут показывать неправильные уровни зарядки во время и после зарядки, поэтому лучше спросить об этом у человека, у которого вы его покупаете, на всякий случай.