Как правильно заряжать литий ионные аккумуляторы

Большинство переносных гаджетов, которые ежедневно облегчают нашу жизнь, работают от литий-ионных аккумуляторов. Их устанавливают на мобильные телефоны и планшеты, лептопы и электромобили. Несмотря на то, что источники тока этого типа обслуживать не нужно, они могут быть опасны при нарушений правил эксплуатации, заряда. Механические повреждения или избыточная зарядка не только сократят срок их службы, но и могут вызвать пожар.

Особенности внутреннего устройства

У первого поколения Li-ion аккумуляторов положительный электрод (анод) целиком делали из щелочного металла. Химический источник элекротока быстро восстанавливался, повышал удельную емкость батарей, но обладал существенным недостатком. Во время работы рано или поздно химическая реакция становилась неуправляемой и АКБ вспыхивал ярким пламенем. Этот минус перекрывал все плюсы от использования оборудования, ведь изначально ими планировалось оснащать мобильные телефоны.

Почти десятилетие понадобилось, чтобы решить проблему. Японские инженеры предложили использовать не чистый литий, а углеродную матрицу для катода и соединение оксида кобальта с литием для анода. Получалось, что в процессе перехода свободных ионов Li с анода на катод, они как бы раздвигали слои графита (углеродной матрицы). Этот процесс у химиков называется интеркаляцией. В результате образуются совершенно безопасные тонкие слои углерода с включениями Li. Так появились современные литий-ионные батареи.

Внутри них, кроме анода и катода, есть жидкий электролит, внешняя электронная защита, которая предохраняет оборудование от избыточного накопления заряда. Если повредить корпус, вывести из строя защиту, последствия будут плачевны. Электролит — кислота, которая разъедает все, на что попадает. Отсутствие защиты закончится неконтролируемой химической реакцией, пожаром.

Не разбирайте АКБ самостоятельно, утилизируйте их только через специализированные компании.

Правила эксплуатации

Оборудование на основе Li менее чувствительно к нарушению режима эксплуатации, чем его предшественники. Но соблюдать правила обращения с ним стоит. Чтобы аккумулятор работал долго (производителем заложено до 600 циклов разрядка — зарядка), надо:

1. Избегать полной разрядки, у них нет «эффекта памяти», которым грешили их никель-металл-гидридные предки. Чтобы продлить срок жизни батареи, заряжайте ее при 10 — 20% остаточного заряда. Если доводить заряд до 0%, АКБ хватит на 500 — 600 циклов. При постоянной подпитке на ¼ емкости — 2 500 циклов, при 10% остаточного заряда срок службы возрастет до 4 700 циклов.
2. Раз в квартал проводите профилактику или калибровку. Израсходуйте запас до нуля, потом восстановите до 100%, подержите на подзарядке еще 8 — 12 часов. Эта процедура «обнуляет» уровни (флаги), установленные анализатором оборудования в процессе эксплуатации или во время производства.
3. Для консервации подпитайте АКБ на половину. Оптимальные условия ее хранения: температура около +15ºC, 30 — 50% заряда. Низкие температуры хранения она переносит легче высоких. Например, при 0ºC снизится емкость на 2%, а при +40ºC на 15%.
4. Для подпитки пользуйтесь оригинальными зарядными устройствами. Низкое качество совместимого оборудования может в разы снизить емкость аккумулятора.
5. Следите за температурным режимом эксплуатации. Злейший враг литий-ионной АКБ — перегрев или переохлаждение. Они созданы для работы в диапазоне от -40ºC до+50ºC.

Придерживаясь перечисленных рекомендаций, можно продлить жизнь Li-ion устройства в 4 — 5 раз.

Как заряжать Li-ion устройства

Основное правило, которого нужно придерживаться: не доводить до полной разрядки. Как только индикатор гаджета показал меньше 30% — смело подключайте его к сети питания. Li-ion устройства — химические источники тока. От анода к катоду и обратно «путешествуют» ионы лития. Когда АКБ заряжен на 100% или разряжен до 0%, возле одного из электродов скапливается переизбыток этих ионов. Такие «пограничные состояния» вредны батарее. Конечно, внутри нее есть встроенная защита, которая блокирует избыточный заряд, опустошение. Но контролировать зарядку пользователю надо, чтобы не происходило необратимых химических процессов. Есть несколько вариантов подпитки Li-ion аккумуляторов:

• Через штатные зарядные устройства от электросети, которыми комплектуют все гаджеты. Просто, быстро, безопасно.
• С помощью штатных зарядных устройств с USB-портом: безопасно, но несколько дольше. Максимально допустимая величина тока в них всего 0,5 ампера, а через обычную розетку возможно получить до 4,5 ампер.
• От автомобильной электросети с помощью оригинальных переходников «USB – прикуриватель». При этом варианте обратите внимание на характеристики батареи и порта. Дело в том, что в продаже есть USB-порты, рассчитанные на различную силу тока (до 4 ампер). Смартфонам необходимо около одного ампера, лэптопам — до 2 А.
• Через универсальное зарядное устройство или «лягушку», в которую можно вставлять батареи нескольких типов (для мобильника, наушников, планшета и т. д.). Специальный док, в который устанавливают батарею, регулируется по ширине и высоте. Есть световая индикация, сообщающая о полной зарядке АКБ.

Главное — помнить, что бережное обращение с Li-ion источником тока продлит его жизнь, сделает безопасным процесс эксплуатации.

Оптимальный вариант подзарядки Li-ion аккумулятора — от 10 до 20% остаточной емкости.

Чего нельзя делать ни в коем случае

Есть несколько процедур, которые нельзя проводить с  Li-ion источниками тока никогда:

• Нагревать выше +50ºC. Летом в машине, которая стоит на солнцепеке, температура в салоне поднимается выше +60ºC. АКБ телефона, видео-регистратора или навигатора может просто вспыхнуть, стать причиной пожара. Вынимайте аккумуляторы или забирайте устройства полностью, чтобы не остаться без гаджетов или автомобиля.
• Батареи этого типа плохо переносят крайне низкие температуры. Зимой не забывайте их занести в тепло. За ночь при -40ºC заряд упадет до нуля, да и емкость уменьшится на 5 — 10%.
• Никогда не разбирайте АКБ. Литий — щелочной металл, дающий бурную химическую реакцию на воздухе, легко воспламеняется.
• Не отключайте контроллер (защиту), который предупреждает избыточный заряд. Аккумулятор может взорваться.

Соблюдение этих правил — гарантия вашего здоровья и безопасности.

Как правильно заряжать смартфон: видео

Читайте также:

• Как зарядить аккумулятор телефона без телефона
• Как правильно выбрать Power Bank для телефона