Импульсная зарядка для li-ion аккумуляторов

Правило 2. Полную разрядку все же необходимо предпринимать раз в три месяца

При нестабильной и нерегулярной зарядке среднестатистические отметки максимального и минимального зарядов в упомянутом ранее контроллере сбиваются.

Это приводит к тому, что устройство получает некорректную информацию о количестве заряда.

Предотвратить это поможет профилактическая разрядка. При полной разрядке аккумулятора, минимальное значение заряда в схеме управления (контроллере) обнулится.

После этого необходимо зарядить батарею «под завязку», продержав от восьми до двенадцати часов в подключенном к сети состоянии.

Это обновит максимальное значение. После такого цикла работа батареи будет стабильнее.

Параллельное и последовательное соединение

Последовательное соединение двух аккумуляторов. Емкость батареи остается без изменений, выходное напряжение увеличивается в два раза

Если вы используете больше одного аккумулятора, то через батарейные переключатели их можно подключить к цепи независимо, но можно соединить последовательно или параллельно.

При последовательном соединении положительную клемму одного аккумулятора соединяют с отрицательной клеммой другого, а нагрузку подключают к свободным положительной и отрицательным клеммам. Общая емкость последовательно соединенных аккумуляторов не меняется, а выходное напряжение увеличивается. Например, емкость батареи, состоящей из двух последовательно соединенных 12-вольтовых аккумуляторов по 100 Ач каждый, останется 100 Ач, а напряжение увеличится до 24 Вольт.

Параллельное соединение двух аккумуляторов. Напряжение на выходе батареи не меняется емкость увеличивается в два раза

При параллельном соединении, положительную клемму одного аккумулятора соединяют с положительной клеммой другого, затем соединяют между собой отрицательные клеммы и подключают к нагрузке. Напряжение батареи параллельно соединенных аккумуляторов не меняется, а емкость равняется сумме емкостей соединенных аккумуляторов.

Последовательно-параллельное соединение используют когда необходимо создать аккумуляторную батарею большой емкости, но вес каждого аккумулятора слишком велик. В 12-вольтовых электрических системах сначала  соединяют последовательно два 6-вольтовых аккумулятора и получают 12 вольт. Затем полученную батарею подключают параллельно к еще двум,  соединенным таким же образом 6-вольтовым аккумуляторам. Первое соединение увеличивает напряжение, а второе емкость аккумуляторной батареи.

Последовательно-параллельное соединение аккумуляторов. Два 6-вольтовых аккумулятора соединены последовательно и подключены к еще двум таким же аккумуляторам. Емкость этой батареи будет такой же как у двух параллельно соединенных 12-вольтовых аккумуляторов. Однако 6-вольтовые аккумуляторы большой емкости, легче 12-вольтовых, поэтому их проще устанавливать, менять и обслуживать.

Считается, что при параллельном подключении вышедшая из строя аккумуляторная ячейка может разряжать другие аккумуляторы, а небольшие токи, циркулирующие между аккумуляторами увеличивают уровень саморазряда. Из-за этого 12-вольтовую батарею иногда рекомендуют создавать из последовательно соединенные 6-вольтовых аккумуляторов большой емкости. А если они оказываются слишком тяжелыми, то использовать шесть последовательно соединенных 2-вольтовых аккумуляторов.

Однако при параллельном подключении отказ одной ячейки не ведет к выходу из строя всей батареи. Оборудование контроля позволяет обнаружить неисправный аккумулятор и удалить его. Емкость батареи уменьшится, но аккумуляторы продолжат работать.

Но если ячейка выходит из строя в последовательно соединенной батарее, то после удаления неисправного аккумулятора, напряжение в системе упадает на 6 или 2 вольта (в зависимости от того, из каких аккумуляторов собрана батарея).

Как продлить срок службы литий-ионного аккумулятора?

Итак, начнем с того, что литий-ионные аккумуляторы не столь «привередливы», в отличие от их никель-металл-гибридных собратьев, но все же и они требуют бережной эксплуатации и обязательного ухода. Ниже перечислены 5 правил, которые позволяют увеличить срок службы батарейки.

Нельзя полностью разряжать аккумулятор

Возможно вы и не знали, но у каждой литий-ионной батарейки, даже самой дорогой, отсутствует так называемый «эффект памяти», то есть исходя из этого можно сделать вывод, что если вы посадили батарейку до ноля, то она в разы сократит свой потенциал и исходную емкость.

Большинство производителей литий-ионных батареек изначально рассчитывают максимальное количество циклов зарядки и разрядки батарейки, после исчерпания которого батарея будет полностью разряжена и не поддастся последующему использованию, даже если ее заряжать.

Стоит отметить, что количество максимальных циклов зарядки/разрядки батарейки составляет от 400 до 600. Следовательно, если вы хотите, чтобы аккумуляторная батарея вашего телефона прослужила вам не 300 циклов, а 1000-1300, то вам просто нужно придерживаться одного правила. Это правило гласит о том, что нельзя допускать процент заряда смартфона ниже 10-20%, а при таком проценте сразу же необходимо ставить смартфон на зарядку. Ну а если такой возможности нет, то просто не пользоваться смартфоном, либо и вовсе его отключить.

Ниже приведена таблица, которая позволяет узнать зависимость количества циклов разряда от глубины разряда.

Теперь объясним простыми словами, если вы не будете допускать процента заряда смартфона ниже 90%, то количество циклов разряда составит около 4700 у.е. Следовательно при допуске постоянной разрядки батареи, количество циклов разрядки составляет всего лишь 500 у.е.

Разрядку аккумулятора до конца нужно проводить раз в месяц

Стоит отметить, что и постоянно заряженная батарейка тоже не есть хорошо. Поэтому специалисты пришли к выводу о том, что полная разрядка батареи до отвала даже увеличит срок работы батареи. Ну а после 100% разрядки батареи ее необходимо поставить на длительную зарядку около 10-12 часов.

Поясним, данная процедура позволяет сбросить так называемый верхний и нижний флаги заряда аккумулятора.

Не допускайте полный заряд аккумулятора на длительное время

Полный заряд батареи тоже вредит и снижает количество циклов разряда. Поэтому процент заряда батареи следует держать от 30 до 50, при соответствующей температуре в 15°C. Если же не соблюдать это правило, то емкость вашей батареи со временем уменьшится.

Итак, в нижеприведенной таблице вы можете заметить рекомендуемое соотношение процента заряда к температуре окружающей среды при хранении в течение 1 года.

Используйте батарейки только оригинального качества

Многие пользователи старательно экономят на покупке литий-ионных батареек

Важно заметить, что это недопустимо, так как может негативно сказаться на работе вашего устройства

К примеру есть цифровые фотоаппараты, которые идут с внешним питанием. Поэтому как вы понимаете при использовании дешевых батареек в таких дорогостоящих устройствах, вы не только попадаете на замену сгоревших деталей в будущем, но и вообще можете «убить» его. Причиной тому будет являться высокое выходное напряжение, которое обычно имеют дешевые литий-ионные батарейки.

Не допускайте перегрева литий-ионного аккумулятора

Самым большим врагом любой литий-ионной батарейки является их перегрев, то есть работа в условиях высокой температуры, подобного допускать абсолютно нельзя, особенно это касается гаджетов (ноутбуки, планшеты и смартфоны).

Запомните! Максимально допустимая температура работы, которая является «безопасной» для литий-ионного аккумулятора составляет от –40°C до +50°C.

Таким образом, никогда не оставляйте электронику под открытым солнцем, во избежании попадания солнечных лучей, это позволит предотвратить нагрев литий-ионного аккумулятора.

Используя эти правила и советы, вам придется меньше тратить деньги на покупку новых литий-ионных аккумуляторов, что как нам кажется, важно для каждого

Рекомендации по правильному использованию аккумуляторов разных типов для электроинструмента

Для того, чтобы аккумуляторы прослужили максимально долго, и к процедуре восстановления пришлось прибегать как можно реже, стоит придерживаться следующих правил.

Для Ni-Cd:

1. Ставьте аккумуляторы на зарядку только после того, как он полностью разрядится. Это состояние легко отследить: электромотор уже «не тянет» на низком токе. Закрутить саморез или отпилить пруток уже не получается.
2. Заряжайте аккумуляторы до полной ёмкости. Если снимать их с заряда раньше, эффект памяти понемногу уменьшит ёмкость, и батарею придётся «разгонять» мощным током.
3. Если у вас устройство без автоматического отключения (не загорается сигнал о конце зарядки), то рассчитайте время полного заряда, разделив ёмкость аккумулятора в ампер-часах на силу тока зарядного устройства.
4. Если дрель или болгарка долго не используются, их лучше полностью разрядить и хранить при температуре ниже 20 градусов.

Для Ni-Mh:

1. Дозаряжать батарею можно в любой момент, и на 70% и на 30% заряда. Правда, это можно делать только «по свежим следам». Если устройство хранилось так больше недели, нужно его всё-таки полностью разрядить.
2. Хранить никель-металлогидридные элементы питания следует полностью заряженными при низкой, но не нулевой температуре. Именно такие условия созданы в бытовом холодильнике. Не забудьте поместить батарею в герметичный зип-пакет.
3. Если аккумуляторы разрядились в ноль, реанимировать их будет очень сложно. Поэтому периодически извлекайте батарею из холодильника и замеряйте напряжение. Для номинальной 12-вольтовой оно не должно опускаться ниже 10 В.

Для Li-Ion:

1. Элементы на основе лития можно хранить в обычных условиях при комнатной температуры. Их саморазряд очень низкий.
2. Не старайтесь полностью разрядить литий-ионную батарею. Это для неё вредно. Впрочем, контроллер не позволит сбросить напряжение до критической отметки. Рекомендуется ставить аппарат на зарядку сразу после работы.
3. Перезарядить литиевый элемент при работе «родного» зарядного устройства невозможно — по достижении нужной отметки ток перестаёт течь.

Никель-кадмиевые аккумуляторы

Никель-кадмиевые аккумуляторы (Ni-Cd)имеют существенно меньшую область применения по сравнению с свинцово-кислотными аккумуляторами, в связи с ужесточением требований относительно экологической стороны использования данных аккумуляторов и их переработки.

Основной областью применения, об этом кратко упоминалось в общих сведениях про аккумуляторы, является использование в виде стандартного гальванического элемента, применение крупных никель-кадмиевых батарей на электрокарах ( используется как тяговый), как бортовые аккумуляторы в самолётах и вертолётах, в трамваях и троллейбусах. Конечно, нужно не забыть упомянуть использование данных аккумуляторов для питания автономных инструментов для строительства, к примеру, шуруповертов, дрелей и т.п.

Как уже говорилось ранее, никель-кадмиевые аккумуляторы активно вытесняются другими типами, к примеру, никель-металлогидридные аккумуляторы имеют удельные характеристики в 2 раза больше, по сравнению с никель-кадмиевыми, что привело к тому, что аппаратура использующая данный тип аккумуляторов улучшила свои потребительские свойства. Однако, никель-кадмиевые вместе с никель-металлогидридными аккумуляторы имеют оксидно-никелевый положительный электрод, что определяет схожие свойства этих аккумуляторов.

Никель-кадмиевым аккумуляторам необходим полный разряд, в случае, если его будут использовать, и не полностью разряжать, то на внутренних пластинах элементов образуются кристаллы, которые в значительной степени необратимо снижают ёмкость аккумулятора, этот эффект называется «эффект памяти».

Другой стороной их постепенного ухода на второй план, является относительно дорогая стоимость утилизации, по сравнению с другими видами. Утилизация аккумуляторов типа Ni-Cd аккумуляторов происходит в печах при очень высоких температурах, в которых кадмий становится чрезмерно летучим, и если на печи не будет оборудован специальный фильтр, который должен улавливать токсичные вещества, испаряемые при плавке, то эти продукты плавления будут отравлять окружающую среду.

Зарядка никель-кадмиевых аккумуляторов

Номинальное напряжение полностью заряженного аккумулятора составляет 1,2В (в некоторых 1,36), разряженного 1В, это пороговые значения напряжений в которых происходит эксплуатация аккумулятора. Зарядка никель кадмиевых аккумуляторов, можно сказать, стандартна для всех типов аккумуляторов – током равным 10% ёмкости аккумулятора, в течение примерно 16 часов. Номинальный режим разрядки аккумулятора проходит при токе, равном 20% от ёмкости. У Ni-Cd аккумуляторов довольно большой диапазон рабочих температур составляет от -50 до +40°C. Саморазряд равен примерно 10% и возрастает с использованием (наработкой). К примеру у литий-ионных аккумуляторов и их братьев литий-полимерных аккумуляторов саморазряд в разы меньше.

Хранение никель-кадмиевых аккумуляторов

Рекомендуется хранить аккумуляторы в разряженном виде, что бы при хранении они не теряли свою ёмкость из-за саморазряда, после зарядки они восстановят свои свойства полностью. Если хранить аккумуляторы при низкой температуре, то это существенно понижает ток саморазряда, который, к примеру, при хранении в среде с температурой в 0°С будет ровно в 2 раза меньше, чем при хранении с температурой в 20°С.

Крайне рекомендуется, после длительного хранения осуществить заряд-разряд аккумулятора, током, который будет равен ёмкости.

Преимущества никель-кадмиевых аккумуляторов:

1)возможность хранения в разряженном состоянии;

2)большое количество рабочих циклов при правильной эксплуатации;

3)работа при низких температурах;

4)приспособленность работать в жестких условиях эксплуатации;

5)низкая стоимость.

Недостатки никель-кадмиевых аккумуляторов:

1)основной недостаток этих аккумуляторов – эффект памяти;

2)токсичность используемых материалов;

3)ток саморазряда относительно велик;

Окислительно-восстановительные реакции в аккумуляторе

Далее я хочу написать общие реакции в аккумуляторе, катоде, и аноде (читая слева направо – заряд, справа налево – разряд):

Общая реакция протекающая в никель-кадмиевом аккумуляторе:

Процесс, который происходит на положительном оксидно-никелевом электроде:

Процесс, который происходит на отрицательном кадмиевом электроде:

Недостаточно прав для комментирования

Как правильно зарядить новый Li-pol аккумулятор

С прилавка магазина покупатель получает устройство с уровнем заряда батареи равным 30—40%. Такой заряд устанавливается на заводе-изготовителе. На производстве в источник питания вводится специальный раствор, который приостанавливает химические реакции. Этот процесс называется консервация. Она нужна для того, чтобы аккумулятор не терял свою емкость.

Li pol аккумулятор как правильно заряжать:

Перед тем, как использовать новое устройство, необходимо расконсервировать, или раскачать батарею. Схема первой зарядки следующая:

• устройство эксплуатируется до полного разряда аккумулятора;
• затем осуществляется подзарядка до 100%;
• цикл зарядки-разрядки повторяется 2—3 раза.

В дальнейшем устройство эксплуатируется в стандартном режиме. Зарядка батареи осуществляется с помощь небольших подзарядок.

Оптимальная емкость заряда устройства 30—80%. Лучше всего заряжать батарею максимум до 80%, поддерживая уровень заряда периодическими подзарядками, не давая ему опускаться ниже 30%. Не стоит бояться частого подключения устройства к подзарядке.

Как правильно заряжать

Существуют правила, благодаря которым можно существенно продлить срок службы аккумуляторов литий-ионного типа.

Правило первое: нельзя допускать полной разрядки, благодаря этому можно увеличить количество циклов, при которых происходит зарядка и разрядка. Заряжая батарею на 20%, можно значительно продлить ее срок эксплуатации, как минимум вдвое. В качестве примера приведем таблицу зависимости циклов подзарядки, в зависимости от глубины разряда аккумулятора.

Правило второе: с периодичностью один раз в три месяца требуется производить полный цикл (то есть полностью разряжать и заряжать), благодаря этому процесс «старения» батарей существенно замедляется.

Правило третье: нельзя хранить аккумулятор литий-ионного типа полностью разряженным, желательно, чтобы батарея была заряжена на 30-50%, в противном случае восстановление его емкости не представляется возможным.

Правило четвертое: для зарядки батареи пользуйтесь оригинальным зарядным устройством, которое шло в комплекте от производителя, этого требует разница исполнения защитной схемы аккумулятора. То есть, например, батареи HTC, En-El, Sanyo, IRC, ICR, Lir, Mah, Pocket, ID-Security  и т.д. нежелательно заряжать устройством для аккумуляторов Samsung.

Правило пятое: нельзя допускать перегрева аккумулятора, эксплуатировать литий-ионное устройство можно при температуре окружающего воздуха в пределах от -40 до 50 °C. При нарушенном температурном режиме восстановить батарею или произвести ее ремонт не представляется возможным, потребуется только ее замена.

Отдельно необходимо подчеркнуть, что аккумуляторные батареи известных брендов значительно превосходят по характеристикам аналоги неизвестных производителей. Можете не сомневаться, что батареи DMW-BCG, VPG-BPS, SAFT, а также оригинальные модели, например, BL-5C, BP-4L (Nokia), D-Li8, NB-10L (Canon), NP-BG1 (Sony) или LP243454-PCB-LD  будут однозначно лучше китайских аналогов.

Что это такое?

Зарядник для аккумулятора шуруповерта – это устройство, позволяющее восполнить потери энергии батареи, обусловленные эксплуатацией инструмента. Благодаря возможности заряжать аккумулятор многократно сама батарея может иметь сравнительно небольшие размеры и емкость, лишь бы количество циклов перезарядки было большим, а зарядное устройство обеспечивало высокую скорость восстановления первоначального заряда.

Все зарядные устройства глобально можно поделить на 2 класса: встроенные и выносные. В первом случае нет необходимости специально извлекать батарею для зарядки – кабель с электрической вилкой присоединяется прямо к корпусу инструмента (или и вовсе прикреплен к нему на постоянной основе), что довольно удобно. Выносные зарядные устройства – это отдельный механизм, который предполагает извлечение батареи из корпуса шуруповерта, ее вставку в специальный зажим, а уже последний имеет тот же кабель с вилкой и включается в розетку. Каждое из решений имеет собственные преимущества и недостатки, но об этом чуть позже.

Если вышеописанное деление на классы никак принципиально не влияет на работу механизма, то соответствие типа зарядного устройства типу батареи критически важно. Дело в том, что аккумуляторы для электроинструмента даже сегодня выпускаются нескольких видов, каждый из которых имеет собственные особенности работы

Если зарядник не соответствует требуемым параметрам, это может привести к весьма быстрой порче батареи. Чтобы понимать, какими критериями должно обладать зарядное устройство, рассмотрим вкратце особенности всех основных типов аккумуляторов.

• Никель-кадмиевые аккумуляторы сегодня уже встречаются довольно редко – их популярность падает из-за многих факторов, среди которых токсичность содержимого, способность к быстрому саморазряду, высокий вес при сравнительно малом заряде, а также «эффект памяти». Последний критерий означает, что батарея всегда должна быть сначала полностью разряженной, а затем полностью заряженной, если не соблюдать это правило, ее емкость, и без того невысокая, станет снижаться буквально на глазах. Едва ли не единственным огромным плюсом этого типа аккумуляторов является их способность нормально работать при любых низких температурах. При этом они еще и способны выдерживать высокие нагрузки, потому зарядные устройства для них часто делают с возможностью максимально быстрой зарядки – это весьма актуально, раз уж заряжать всегда нужно от 0% до 100%.
• Никель-металл-гидридные батареи считаются улучшенной версией никель-кадмиевых – недостатки в целом повторяются, но выражены все они в заметно меньшей степени. Кроме того, у содержимого таких аккумуляторов не просматривается токсичных составляющих. Преимущества также весьма похожи на те, что были у батарей предыдущего типа, потому эти аккумуляторы встречаются уже значительно чаще, а зарядные устройства для обоих типов весьма похожи. Единственный показатель, в котором металл-гидридные источники питания хуже кадмиевых – это стоимость.
• Литий-ионные аккумуляторы справедливо считаются наиболее современными и лучшими с технической стороны. Они лишены большинства недостатков вышеописанных батарей, например, мало весят при значительном объеме заряда, саморазряжаются на считаные проценты за месяц простоя, совершенно лишены «эффекта памяти». Долгое время их критиковали за несколько ускоренный разряд при работе в условиях мороза, но в последние годы постепенно решается и эта проблема. Правда, недостатки все равно есть, и наиболее высокая стоимость – далеко не единственный. Так, подобную батарею крайне нежелательно разряжать полностью – после этого она может и не восстановить первоначальную емкость, хотя плюс заключается в том, что подзарядить ее можно в любой момент ввиду отсутствия «эффекта памяти». Другой проблемой является вероятность взрыва аккумулятора при перегреве от чрезмерного заряда, потому зарядное устройство для такой батареи обязательно должно быть снабжено микроконтроллером.

Помимо прочего, зарядные устройства могут различаться и по вольтажу – 12, 14,4 или 18 вольт (этот показатель обязательно должен соответствовать рекомендованному в инструкции к шуруповерту). В качестве дополнительных опций предусмотрены специальная возможность ускоренного заряжания, а также индикация уровня заряда и автоматическое отключение в случае полного заряда или некой непредвиденной ситуации. Наличие дополнительных функций отрицательно сказывается на стоимости зарядника.