リチウムイオン電池は完全に放電できますか？リチウムイオン電池充電器。リバーシブル充電方式

リチウムイオン電池は、最近最も広く使用されていますさまざまなデバイス-電気自動車からスマートフォンやおもちゃまで。このようなバッテリーは充電時の電圧レベルが非常に厳しいことを考えると、標準の充電器を使用することが重要です。誰かにできるだけ長くサービスを提供してもらいたい場合は、充電するときにいくつかの簡単なルールに従う必要があります。リチウムイオン電池のこれらのルールは何ですか、この記事で説明します。

まず第一に、現代のリチウムイオン電池は、再充電プロセス自体のニュアンスと操作と保管の機能の両方で、より一般的な以前のカドミウムまたはリチウム金属水素化物電池とは大幅に異なることを理解することが重要です。これは、リチウムイオン電池の前身に関して以前に学んだ推奨事項を忘れて、新しいものを学ぶ必要があることを意味します。

リチウムイオン電池の適切な充電。

新しいバッテリーの場合は、デバイスで使用する前に充電する必要があります。電動自転車などの電気自動車用のこのタイプのバッテリーは、初めてバッテリーを使用するときに最もよくある間違いは、購入後すぐに使用することです。初心者のドライバーは、バッテリーが充電された状態で販売されていると考えることがよくあります。これは真実です-メーカーはバッテリーを充電しますが、半分しか充電せず、最初の完全充電がないと、バッテリーの容量と耐用年数が減少します。

もう1つの重要な点は、バッテリーを完全に放電することは推奨されないということです。バッテリーは、e-スクーターまたはe-バイクに最短で乗るたびに再充電する必要があります。このルールを学ぶと、バッテリーの寿命を大幅に延ばすことができます。したがって、リチウムイオン電池は放電後すぐに充電する必要があります。

残念ながら、資格のない販売者は、最初の充電後に購入者がバッテリーを完全に放電することを推奨することがよくあります。これを行うことは強くお勧めしません。そのため、新しいバッテリーの突然の故障に直面するリスクがあります。おそらく、怠慢な売り手は傭兵の動機からそのような推薦をします-結局のところ、バッテリーが故障したとき、あなたは新しいものを買う必要があるでしょう。

リチウムイオン電池は高温に非常に敏感ですので、過熱しないように注意してください。 +25度以内の温度でバッテリーを動作させると、最大のリソースと最大の電流出力が達成されます。したがって、バッテリーを長時間太陽にさらさないように注意し、指定された最高温度よりも高い温度の部屋にバッテリーを保管しないでください。

そのリチウムの場合イオン電池長い間寒い状態でしたが、充電する前に室温まで温める必要があります。寒い直後にバッテリーを充電することはできません。このような突然の温度変動は、バッテリーに修復不可能な損傷を与える可能性があります。

リチウムイオンバッテリー自体を充電するプロセスは難しくありません。最初に標準の充電デバイスに接続してから、デバイスを電気ネットワークに接続する必要があります。フル充電が完了したら、バッテリーを充電器から外します。

リチウムイオン電池は、ニッケル水素電池ほどうるさくはありませんが、それでもある程度のメンテナンスが必要です。に固執する 5つの簡単なルール、リチウムイオン電池のライフサイクルを延ばすだけでなく、充電せずにモバイルデバイスの動作時間を長くすることができます。

完全に放電させないでください。リチウムイオン電池には、いわゆるメモリー効果がないため、放電がゼロになるのを待たずに充電することができ、さらに充電する必要があります。多くのメーカーは、リチウムイオン電池の寿命を完全放電サイクルの数（最大0％）として計算しています。高品質のバッテリーの場合、これは 400〜600サイクル..。リチウムイオン電池の寿命を延ばすには、電話をより頻繁に充電してください。最適には、バッテリーの充電量が10〜20％を下回るとすぐに、電話を充電することができます。これにより、放電サイクル数が次のように増加します。 1000-1100 .
専門家は、放電の深さなどの指標によってこのプロセスを説明します。お使いの携帯電話が最大20％放電している場合、放電の深さは80％です。次の表は、リチウムイオン電池の放電サイクル数と放電深度の関係を示しています。

3ヶ月ごとに排出します。長時間フル充電すると、リチウムイオン電池は常にゼロに放電されるのと同じくらい有害です。
非常に不安定な充電プロセスのため（私たちはしばしば必要に応じて電話を充電し、それが機能する場所、USBから、コンセントから、から外部バッテリー専門家は、3か月に1回バッテリーを完全に放電してから、100％まで充電し、8〜12時間充電を続けることをお勧めします。これは、いわゆる高および低バッテリー充電フラグをリセットするのに役立ちます。あなたはこれについてもっと読むことができます。

部分的に充電されたストア..。リチウムイオン電池を長期間保管するための最良の条件は、15°Cで30〜50パーセントの充電です。バッテリーを完全に充電したままにすると、時間の経過とともに容量が大幅に減少します。しかし、長い間棚にほこりを集めていたバッテリーは、ゼロまで放電された可能性が高く、もはやテナントではない可能性があります。リサイクルのために送る時が来ました。
下の表は、1年間保管した場合の保管温度と充電レベルに応じたリチウムイオン電池の残量を示しています。

オリジナルの充電器を使用してください。ほとんどの場合、充電器はモバイルデバイスに直接組み込まれており、外部ネットワークアダプター家庭用電源の電圧を下げて電流を整流するだけです。つまり、バッテリーに直接影響を与えることはありません。デジタルカメラなどの一部のガジェットには充電器が内蔵されていないため、リチウムイオン電池は外部の「充電器」に挿入されます。これは、元の充電器の代わりに疑わしい品質の外部充電器を使用すると、バッテリーの性能に悪影響を与える可能性がある場所です。

過熱しないでください。さて、リチウムイオン電池の最悪の敵は高温です-彼らはまったく過熱に耐えることができません。したがって、との接触を許可しないでくださいモバイルデバイス直射日光を避け、電気ストーブなどの熱源のすぐ近くに放置しないでください。リチウムイオン電池を使用できる最大許容温度： –40°Cから+ 50°C

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フォーラムでバッテリーを操作するためのヒントを読んで、あなたは思わず疑問に思います-人々は学校で物理学と化学をスキップしたか、鉛とイオンバッテリーを操作するためのルールは同じだと思っています。
リチウムイオン電池の原理から始めましょう。指にはすべてが非常に単純です-負極（通常は銅製）、正極（アルミニウム製）があり、それらの間に電解質で飽和した多孔質物質（セパレーター）があります（それは「電極間のリチウムイオンの無許可の遷移）：

動作原理は、リチウムイオンがさまざまな材料（通常はグラファイトまたは酸化ケイ素）の結晶格子に埋め込まれ、化学結合が形成される能力に基づいています。したがって、充電すると、イオンは結晶格子に埋め込まれます。これにより、1つの電極に電荷が蓄積され、それぞれ放電すると、別の電極に戻り、必要な電子が得られます（進行中のプロセスのより正確な説明に関心がある人-googleインターカレーション）。使用される電解質は、遊離プロトンを含まず、広範囲の電圧にわたって安定している含水溶液です。ご覧のとおり、最新のバッテリーでは、すべてが非常に安全に行われます。金属リチウムはなく、爆発するものはなく、イオンだけがセパレーターを通過します。
動作原理によってすべてがほぼ明確になったので、リチウムイオン電池に関する最も一般的な神話に移りましょう。

最初の神話。デバイスのリチウムイオン電池をゼロパーセントまで放電することはできません。
実際、すべてが正しく聞こえ、物理学と一致しています。約2.5 Vまで放電すると、リチウムイオンバッテリーは非常に急速に劣化し始め、そのような放電が1回でも大幅に（最大10％！）容量が減少する可能性があります。さらに、そのような電圧まで放電すると、標準の充電器で充電することはできなくなります-バッテリーセルの電圧が約3 Vを下回ると、「スマート」コントローラーは損傷したとしてそれをオフにします。そのようなセルはすべて、バッテリーをゴミ箱に運ぶことができます。
しかし、非常に重要なことが1つありますが、誰もが忘れていることです。電話、タブレット、その他のモバイルデバイスでは、バッテリーの動作電圧範囲は3.5〜4.2Vです。電圧が3.5Vを下回ると、インジケーターは充電するとデバイスの電源がオフになりますが、「クリティカル」になるまで2.5Vはまだ非常に遠くにあります。これは、LEDをこのような「放電した」バッテリーに接続すると、長時間燃焼する可能性があるという事実によって確認されます（以前の電話は、システムに関係なくボタンで点灯する懐中電灯で販売されていたことを覚えているかもしれません）。電話の電源を切ります）。つまり、ご覧のとおり、通常の使用では2.5 Vまでの放電は発生しません。つまり、Akumをゼロパーセントまで放電することは十分に可能です。
2番目の神話。リチウムイオンが損傷すると、バッテリーが爆発します。
私たちは皆「爆発的」を覚えていますサムスンのギャラクシー注7.ただし、これは規則の例外です。はい、リチウムは非常に活性の高い金属であり、空気中で爆発させることは難しくありません（水中では、リチウム自体が非常に明るく燃焼します）。しかし、現代の電池では、リチウムではなく、そのイオンが使用されており、そのイオンははるかに活性が低くなっています。したがって、爆発が発生するためには、一生懸命努力する必要があります-充電バッテリーを物理的に損傷する（短絡を調整する）か、非常に高い電圧で充電します（そうすると、それ自体が損傷しますが、コントローラーが損傷する可能性があります単にそれ自体を燃やし、バッテリーを充電することはできません）。したがって、突然電池が破損したり喫煙したりした場合は、テーブルに投げて「私たちは皆死ぬ」と叫んで部屋から逃げないでください。金属製の容器に入れてバルコニーに取り出してください。（化学物質を吸い込まないように）-バッテリーはしばらくくすぶり、その後消えます。主なことはそれを水で満たすことではありません、イオンは確かにリチウムよりも活性が低いですが、それにもかかわらず、水との反応中にある程度の水素も放出されます（そして彼は爆発するのが好きです）。
3番目の神話。リチウムイオン電池が300（500/700/1000/100500）サイクルに達すると、安全でなくなり、早急に交換する必要があります。
神話、幸いなことにフォーラムを歩き回ることはますます少なくなり、物理的または化学的説明はまったくありません。はい、動作中に電極が酸化して腐食し、バッテリー容量が減少しますが、時間は短くなります自律的な仕事充電の10〜20％での不安定な動作、これはあなたを脅かしません。
4番目の神話。寒い季節にはリチウムイオン電池を使用しないでください。
これは禁止というよりも推奨事項です。多くのメーカーは、氷点下での電話の使用を禁止しており、多くのメーカーは、急速な放電と一般的に寒さでの電話の切断を経験しています。これの説明は非常に簡単です：電解質は含水ゲルであり、誰もが負の温度で水に何が起こるかを知っています（そうであれば、それは凍結します）、それによってバッテリーの一部の領域を仕事から取り除きます。これは電圧降下につながり、コントローラーはこれを放電と見なし始めます。これはバッテリーには役立ちませんが、致命的ではありません（加熱後、容量が戻ります）。したがって、寒い時期に電話を必死に使用する必要がある場合（使用するだけです。暖かい懐中時計から取り出して、時間を監視し、非表示にするとカウントされません）、100％充電して、プロセッサをロードするプロセスをオンにすることをお勧めします。これにより、冷却が遅くなります。
5番目の神話。リチウムイオン電池の膨張は危険であり、早急に廃棄する必要があります。
これは完全に神話ではなく、予防策です。バッテリーが膨らむと、角質が破裂する可能性があります。化学的観点からは、すべてが単純です。インターカレーションプロセス中に電極と電解質が分解し、その結果、ガスが放出されます（再充電中にも放出される可能性がありますが、以下で詳しく説明します）。しかし、それはほとんど目立たず、バッテリーが膨れ上がっているように見えるためには、数百（数千ではないにしても）の再充電サイクルが経過する必要があります（もちろん、欠陥がない限り）。ガスを取り除くのに問題はありません-バルブに穴を開け（一部のバッテリーでは、過圧で開く）、ブリードオフするだけです（呼吸することはお勧めしません）。その後、エポキシ樹脂で穴を覆うことができます。もちろん、これによってバッテリーが元の容量に戻ることはありませんが、少なくとも今では確実に破裂することはありません。
6番目の神話。リチウムイオン電池は過充電に有害です。
しかし、これはもはや神話ではありませんが、過酷な現実-充電すると、バッテリーが膨らみ、破裂し、発火する可能性が非常に高くなります-私を信じてください、沸騰した電解液をはねかけることにはほとんど喜びがありません。したがって、すべてのバッテリーには、特定の電圧を超えてバッテリーを充電できないコントローラーがあります。しかし、ここではバッテリーの選択に細心の注意を払う必要があります。中国の工芸品のコントローラーは故障することが多く、午前3時の電話からの花火には満足できないと思います。もちろん、同じ問題がブランドのバッテリーにも存在しますが、第一に、これはそこでははるかに少ない頻度で発生し、第二に、電話全体が保証の下で交換されます。通常、この神話は次のことを引き起こします。
7番目の神話。 100％に達したら、電話を充電から外す必要があります。
6番目の神話から、これは理にかなっているように見えますが、実際には、深夜に起きてデバイスを充電から外しても意味がありません。まず、コントローラーの誤動作は非常にまれであり、次に、インジケーターが100％の場合でも、に達すると、バッテリーはしばらくの間、非常に最大の低電流まで再充電され、容量のさらに1〜3％が追加されます。したがって、実際には、過度に再保険をかけるべきではありません。
神話8。元の充電器でのみデバイスを充電できます。
神話は、中国の充電器の品質が悪いために起こります-5 + -5％ボルトの通常の電圧では、6と7の両方を放出できます-もちろん、コントローラーはしばらくの間そのような電圧を滑らかにします、しかし将来的には、せいぜいコントローラーの燃焼につながり、最悪の場合、爆発や（または）故障につながるでしょう。マザーボード..。逆も起こります-負荷がかかると、中国の充電器は3〜4ボルトを放出します。これにより、バッテリーを完全に充電できないという事実につながります。

たくさんの誤解からわかるように、すべてが科学的な説明を持っているわけではなく、実際にはバッテリーの特性を悪化させることはさらに少ないです。しかし、これは私の記事を読んだ後、真っ逆さまに走って数ドルで安い中国のバッテリーを購入する必要があるという意味ではありません-それにもかかわらず、耐久性のために、オリジナルまたはオリジナルのものの高品質のコピーをとる方が良いです。

充電式バッテリーの充電と放電のプロセスは、化学反応の形で進行します。ただし、リチウムイオン電池の充電は例外です。科学的研究は、イオンの無秩序な動きのような電池のエネルギーを示しています。専門家の発言は注目に値する。リチウムイオン電池が科学的に適切に充電されていれば、これらのデバイスは永遠に続くはずです。

科学者たちは、いわゆるトラップによってブロックされたイオンで、実際に確認された、バッテリーの有効容量が失われたという事実を確認しています。

したがって、他の人と同じように同様のシステム、リチウムイオンデバイスは、実際に使用する過程での欠陥の影響を受けません。

リチウムイオン設計用の充電器は、鉛蓄電池システム用に設計された充電器にいくらか似ています。

しかし、そのような充電器の主な違いは、セルへの過大評価された電圧の供給に見られます。さらに、より厳しい電流許容値に加えて、バッテリーが完全に充電されたときの断続的または浮動充電の除外が示されています。

代替エネルギー源の設計のためのエネルギー貯蔵装置として使用できる比較的強力な電源装置

電圧の接続/切断に関してある程度の柔軟性がある場合、リチウムイオンシステムのメーカーはこのアプローチを強く拒否します。

リチウムイオン電池とこれらのデバイスの動作規則では、無制限の過充電の可能性はありません。

したがって、リチウムイオン電池用のいわゆる「奇跡の」充電器は、長期間の耐用年数を延ばすことができません。

インパルス充電やその他の既知のトリックによって追加のリチウムイオン容量を取得することはできません。リチウムイオンエネルギーは、厳密に制限された量のエネルギーを受け入れる一種の「クリーンな」システムです。

コバルト混電池の充電

リチウムイオン電池の古典的なデザインにはカソードが装備されており、その構造は材料で構成されています。

コバルト、
ニッケル、
マンガン、
アルミニウム。

それらのすべては通常4.20V / Iまでの電圧で充電されます。許容偏差は+/- 50 mV / I以下です。ただし、最大4.10V / Iまで充電できる特定の種類のニッケルベースのリチウムイオン電池もあります。

コバルト混合リチウムイオン電池には内部保護回路が装備されていますが、この瞬間は過充電モードでの電池の爆発から救われることはめったにありません

リチウムの割合を増やすリチウムイオン電池の開発もあります。それらの場合、充電電圧は4.30V / I以上に達する可能性があります。

さて、電圧を上げると容量が増えますが、仕様を超える電圧はバッテリー構造の破壊につながります。

したがって、ほとんどの場合、リチウムイオン電池には保護回路が装備されており、その目的は確立された速度を維持することです。

全充電または部分充電

ただし、実際には次のことが示されています。最も強力なリチウムイオン電池は、上級短期間の供給を条件とした電圧。

このオプションを使用すると、充電効率は約99％になり、充電時間全体を通してセルは低温のままになります。確かに、一部のリチウムイオン電池は、完全に充電されると4〜5℃熱くなります。

おそらく、これは保護または高い内部抵抗によるものです。このようなバッテリーの場合、適度な充電率で温度が10ºCを超えたら充電を停止します。

充電中の充電器内のリチウムイオン電池。インジケーターは、バッテリーが完全に充電されたことを示します。さらなるプロセスはバッテリーを損傷する恐れがあります

コバルト混合システムは、電圧しきい値で完全に充電されます。この場合、電流は公称値の最大3〜5％低下します。

一定の容量に達してもバッテリーはフル充電され、長時間変化しません。この理由は、バッテリーの自己放電の増加である可能性があります。

充電電流と飽和電荷の増加

充電電流を増やしても、完全充電状態の達成は加速されないことに注意してください。リチウムはピーク電圧に早く到達しますが、容量が完全に飽和するまで充電に時間がかかります。ただし、大電流でバッテリーを充電すると、バッテリー容量はすぐに約70％に増加します。

鉛蓄電池の場合のように、リチウムイオン電池を完全に充電する必要はありません。さらに、リチウムイオンにとって望ましくないのはこの充電オプションです。実際、高電圧がバッテリーに「負担をかける」ため、バッテリーを完全に充電しないことをお勧めします。

しきい値を選択する低い電圧または、飽和電荷を完全に除去すると、リチウムイオン電池の寿命を延ばすのに役立ちます。確かに、このアプローチは、バッテリーからのエネルギー放出の時間の減少を伴います。

ここで注意する必要があります。家庭用の充電器は、原則として最大電力で動作し、充電電流（電圧）の調整をサポートしていません。

家庭用リチウムイオンバッテリー充電器のメーカーは、長いバッテリー寿命は回路を複雑にするコストよりも重要ではないと考えています。

リチウムイオンバッテリー充電器

いくつかの安価な家庭用充電器は、しばしば単純化された方法論に従います。リチウムイオン電池は、飽和充電を行わずに1時間以内で充電してください。

このようなデバイスの準備完了インジケーターは、バッテリーが最初の段階で電圧しきい値に達すると点灯します。同時に、充電状態は約85％で、多くのユーザーを満足させています。

この家庭用充電器は、別の電池、リチウムイオン電池を含む。デバイスには電圧と電流の調整システムがあり、これはすでに優れています

業務用充電器（高価）は、充電電圧のしきい値を低く設定することで、リチウムイオン電池の寿命を延ばすという点で異なります。

この表は、飽和充電がある場合とない場合の、さまざまな電圧しきい値でこのようなデバイスを充電した場合の計算された電力を示しています。

充電電圧、V /セル	高電圧遮断容量、％	充電時間、分	完全飽和時の容量、％
3.80	60	120	65
3.90	70	135	75
4.00	75	150	80
4.10	80	165	90
4.20	85	180	100

リチウムイオン電池が充電を開始するとすぐに、電圧が急激に上昇します。この動作は、ラグ効果がある場合に輪ゴムで荷物を持ち上げるのに匹敵します。

バッテリーが完全に充電されると、最終的に容量に達します。この充電特性は、すべてのバッテリーに共通です。

充電電流が大きいほど、ラバーバンド効果は明るくなります。低温または内部抵抗の高いセルの存在は、効果を高めるだけです。

最も単純な形のリチウムイオン蓄電池の構造：1-マイナス銅バス。 2-ポジティブアルミニウムバス; 3-酸化コバルトアノード; 4-グラファイトカソード; 5-電解質

充電されたバッテリーの電圧を読み取って充電状態を評価することは実用的ではありません。バッテリーが数時間静止した後の開回路電圧（無負荷）を測定することは、最良の判断指標です。

他の電池と同様に、温度はリチウムイオン電池の活物質に影響を与えるのと同じようにアイドルに影響を与えます。、ラップトップおよびその他のデバイスは、ペンダントを数えることによって推定されます。

リチウムイオン電池：飽和しきい値

リチウムイオン電池は、過剰な電荷を吸収することができません。したがって、バッテリーが完全に飽和したら、充電電流をすぐに取り除く必要があります。

定電流充電はリチウム電池の金属化につながる可能性があり、そのような電池の安全な動作を保証するという原則に違反します。

欠陥の形成を最小限に抑えるために、リチウムイオン電池がピーク充電に達したらできるだけ早く取り外してください。

このバッテリーは、必要以上に充電されなくなります。不適切な充電のために、それはその主要なエネルギー貯蔵特性を失いました。

充電が終了するとすぐに、リチウムイオン電池の電圧が下がり始めます。身体的ストレスを軽減する効果が現れます。

しばらくの間、開回路電圧は、3.70Vと3.90Vの電圧で不均一に帯電したセル間に分配されます。

ここでは、完全に飽和した電荷を受け取ったリチウムイオン電池が、飽和した電荷を受け取っていない隣接する電池（回路に含まれている場合）を充電し始めるプロセスにも注意が向けられます。

リチウムイオン電池を常に充電器に入れて準備ができている必要がある場合は、トリクル充電機能を備えた充電器を使用してください。

充電器短期トリクル充電機能は、開回路電圧が4.05 V / Iに低下するとオンになり、電圧が4.20 V / Iに達するとオフになります。

オンライン対応またはスタンバイ操作用に設計された充電器は、多くの場合、バッテリー電圧を4.00V / Iに下げ、リチウムイオンバッテリーのみを4.05V / Iに充電して、4.20V / Iレベルに達するのを防ぎます。

この技術は、本質的に技術的電圧に関連する物理的電圧を低減し、バッテリー寿命を延ばすのに役立ちます。

コバルトフリーバッテリーを充電する

従来のバッテリーの公称セル電圧は3.60ボルトです。ただし、コバルトを含まないデバイスの場合、定格は異なります。

したがって、リン酸リチウム電池の公称値は3.20ボルト（充電電圧3.65V）です。また、新しいチタン酸リチウム電池（ロシア製）の公称セル電圧は2.40V（充電2.85）です。

リン酸リチウム電池は、構造にコバルトを含まないエネルギー貯蔵装置です。この事実は、そのようなバッテリーを充電するための条件をいくらか変えます。

従来の充電器は、爆発の脅威でバッテリーに過負荷をかけるため、このようなバッテリーには適していません。逆に、コバルトを含まないバッテリーの充電システムでは、従来のリチウムイオンバッテリーでは十分な3.60Vの充電ができません。

リチウムイオン電池の充電量を超えました

リチウムイオン電池は、指定された動作電圧内で安全に動作します。ただし、動作限界を超えて充電すると、バッテリーの性能が不安定になります。

4.20Vの動作定格用に設計された4.30Vを超える電圧のリチウムイオン電池の長期充電は、アノードのリチウム金属化を伴います。

次に、カソード材料は酸化剤の特性を獲得し、その安定性を失い、二酸化炭素を放出します。

バッテリーセルの圧力が上昇し、充電が続くと、内部保護装置が1000 kPa〜3180kPaの圧力でトリップします。

その後も圧力が上昇し続けると、3,450kPaの圧力で保護膜が開きます。この状態では、リチウムイオン電池のセルが爆発寸前であり、最終的にはまさにこれが起こります。

構造：1-トップカバー; 2-上部絶縁体; 3-スチール缶; 4-下部絶縁体; 5-アノードタブ; 6-カソード; 7-セパレータ; 8-アノード; 9-カソードタブ; 10-ベント; 11-PTC; 12-ガスケット

リチウムイオン電池内部の保護動作は、内部の内容物の温度の上昇に関連しています。完全に充電されたバッテリーは、部分的に充電されたバッテリーよりも内部温度が高くなります。

したがって、リチウムイオン電池は、低レベルで充電した方が安全であるように見えます。そのため、一部の国の当局は、航空機の全容量の30％を超えないエネルギーで飽和したリチウムイオン電池の使用を要求しています。

完全にロードされたときのバッテリーの内部温度しきい値は次のとおりです。

130-150°C（リチウムコバルトの場合）;
170-180°C（ニッケル-マンガン-コバルトの場合）;
230-250°C（リチウムマンガンの場合）。

リン酸リチウム電池は、マンガンリチウム電池よりも温度安定性に優れていることに注意してください。エネルギー過負荷の場合に危険をもたらすのはリチウムイオン電池だけではありません。

たとえば、パスポート制度に違反してエネルギー飽和が実行された場合、鉛ニッケル電池も溶融してその後発火する傾向があります。

したがって、バッテリーに完全に適合した充電器の使用は、すべてのリチウムイオンバッテリーにとって最も重要です。

分析からのいくつかの結論

リチウムイオン電池の充電は、ニッケルシステムに比べて簡単です。充電回路は直線であり、電圧と電流に制限があります。

このような回路は、バッテリーの使用に伴って変化する複雑な電圧特性を分析する回路よりもはるかに単純です。

リチウムイオン電池に電力を供給するプロセスにより、中断が可能になります。鉛蓄電池の場合のように、これらの電池を完全に飽和させる必要はありません。

低電力リチウムイオン電池用のコントローラー回路。最小限の詳細を備えたシンプルなソリューション。しかし、回路は長い耐用年数を維持するサイクル条件を提供しません。

リチウムイオン電池の特性は、再生可能エネルギー源（ソーラーパネルと風力タービン）の運用における利点を約束します。通常、風力タービンまたは発電機が完全なバッテリー充電を提供することはめったにありません。

リチウムイオンの場合、トリクル充電の要件がないため、充電コントローラー回路が簡素化されます。リチウムイオン電池は、鉛蓄電池のように電圧と電流の均等化コントローラーを必要としません。

すべての家庭用およびほとんどの産業用リチウムイオン充電器は、バッテリーを完全に充電します。ただし、現在のリチウムイオン電池充電器は、通常、サイクルの最後に電圧調整を提供しません。

リチウムイオン、またはLi — イオン、バッテリーは多種多様な機器のスムーズな操作を維持するために必要です。これらの充電式バッテリーは、スマートフォン、タブレット、ラップトップ、ドリル、懐中電灯、および充電開始バッテリーを実行します。これらのモデルがこのように広く分布しているのは、エネルギー消費量が多く、これらの要素のサイズが小さいためです。さらに、リチウムイオン電池の定格は300〜400サイクルです。最新のデバイスでは、この数値は最大600サイクルです。

しかし、場合によっては、バッテリーの故障がはるかに速くなります。この現象の主な理由は、間違った使用モードであると考えられています。したがって、リチウムイオン電池を適切に充電する方法と、このデバイスが何であるかを知ることは非常に重要です。

仕事の特徴

通常、リチウムイオン電池は、アルミニウムまたは鋼で作られた角柱状または円筒形の本体です。内部には電極のパッケージがあり、セパレーターが配置されています。カソードは、酸化リチウムのいずれかです：リチウムニッケル酸塩（LiNiO2）またはコバルト酸塩（LiCoO2）。これらの目的のために、リチウムフェロホスフェート（iFePO4）およびリチウムマンガンスピネル（LiMn2O4）を使用することができます。アノードは、グラファイト、グラフェン、その他の炭素質化合物でできています。

バッテリーの充電と放電のプロセスは、ロッキングチェアの原理に従います。作業の過程で、リチウムイオンはある電極から別の電極に移動します。放電中、リチウムは負極で炭素材料から抽出または脱挿入され、正極で酸化物に挿入されます。バッテリーが充電されているときは、すべてが逆の順序で行われます。角柱体では、電極とセパレーターが長方形のプレートの形に折りたたまれているため、充填密度が高くなります。円筒形電池では、中身が丸められます。別のオプションは、楕円形の渦巻銀河に転がることです。これにより、両方の変更を組み合わせることができます。

多くのバッテリーは-40°Cから+ 50°Cの範囲で動作できますが、容量とパフォーマンスは周囲温度によって異なることに注意してください。寒冷時には容量が低下し、バッテリーが放電する場合があります。温度が上昇すると、デバイスのリソースと特性が低下します。したがって、バッテリーを太陽の下、電気ヒーターやその他の熱源の近くに保管しないでください。

ノート！すべてのリチウム電池には共通システム標準化。同じ仕様のモデルは異なる場合があります。したがって、デバイスでサードパーティのイオン電池を使用すると、電池自体とすべての機器が損傷する可能性があります。

バッテリー充電器の動作が異なる場合があります。一部の機器では、リチウムイオン電池の充電を提供する要素が電池に組み込まれていますが、他の機器では、デバイスにそのようなガジェットがありません。最初のケースでは、電圧を下げて電流を整流するために、付属の電源アダプターが必要です。多くのモバイルデバイスはこの方法で充電されます。私たちがデジタルカメラについて話している場合、リチウム電池は外部充電器から電力を供給されます。間違ったアダプターを使用すると、せいぜいバッテリーが充電されず、最悪の場合、カメラとバッテリーの両方が損傷します。

バッテリーの充電は何に依存しますか？

一部のバッテリーオプションには、充電の臨界値を超えないようにする制御要素が装備されています。値が大きい場合、エレメントは電流の流れを遮断し、値が小さい場合、機器への供給を停止します。これにより、不要な加熱や短絡を回避できます。スマートフォンまたはタブレットの電力が10〜20％を示している場合は、デバイスを充電する必要があります。インジケータが最大100％に達した後、機器をさらに1時間半、さらには2時間充電したままにする必要があります。それ以外の場合、デバイスは実際には70〜80パーセントしか充電されません。

しかし、規則によれば、バッテリーを常に最大限に充電するべきではありません。メーカーは故意に最大レートを80％に設定しています。これは、過充電時にカソードで酸素がより活発に発生し、炭素質部分に電解質容量の高いリチウム金属の苔状堆積物が形成されるためです。これにより、熱暴走の可能性が高まり、その後圧力が上昇し、その結果、バッテリーが破壊され、さらには発火する可能性があります。

もちろん、後者はめったに起こりませんが、絶え間ない過充電によるバッテリー寿命の低下は避けられません。機器を完全に放電しないと、作業サイクル数が1.5万に増える可能性があります。

ノート！ 唯一のオプション最大充電時の耐用年数の低下が発生しない、マンガンを使用したリチウムイオン二次電池です。マンガンの添加は、酸素発生とアノードの金属化の反応を著しく遅くします。このようなデバイスでは、コントローラーは提供されません。

一方、バッテリーの寿命を延ばすために、バッテリーを完全に放電する必要がある場合があります。これは、充電状態を常時監視することが非常に難しいためです。充電の周期性の欠如は、元々コントローラーに設定されていた最小および最大充電の読み取り値が失われるという事実につながります。徐々に、デバイスは充電量に関する不正確なデータを受信し始めます。バッテリーを完全に放電させると、コントローラーがゼロになり、最小値が固定されます。次のステップは、機器をできるだけ長く、約8〜12時間充電することです。この間、コントローラーは最大値を更新し、バッテリーは安定します。

バッテリーを長期間使用しない場合は、次のことを行う必要があります。

デバイスを30〜50％充電します。
約150℃の保管温度を提供します。
機器を乾燥した場所に置きます。

完全に放電したバッテリーは、長期間使用しないと性能が低下し、動作を停止します。 100％充電されたバッテリーをストレージに入れると、その過程で容量のかなりの部分が失われます。

注意！コバルトは環境や人体に有害であるため、古いバッテリーは廃棄する必要があります。

一般的な充電ルール

車のバッテリーを充電する必要がある場合は、特別な充電器を使用する必要があります。プラスはプラス端子に、マイナスはマイナス端子に接続されています。レギュレーターは最小に設定され、数時間放置されます。フル充電は、インジケータ「0」または緑色のインジケータに対応します。

リチウムイオン電池を適切かつ無害に充電して使用する方法の基本原則を強調しましょう。

バッテリーが完全に放電するのを常に待つべきではありません。
通常モードでは、リチウムイオンバッテリーを10〜20％の充電で充電します。
標準の充電器のみを使用する必要があります。
フル充電から最大充電までのサイクルは、2〜3か月に1回実行する必要があります。
バッテリーを部分的に充電してください。
機器の過熱と大幅な冷却は避けてください。

USBアダプターはスマートフォンに付属していることが多いので、パソコンからUSBケーブルで充電する方法を考えてみましょう。ここで重要なのは、充電速度が通常とは異なることです。これは、PCポートを介した充電が0.5アンペアに制限されているためです。

車のライターからアダプターを介して充電を行う場合は、標準アダプターと新しいアダプターの特性を慎重に比較する必要があります。通常、スマートフォンの場合、値は1アンペアであり、タブレットの場合、2アンペアが必要です。

リチウムイオン電池は完全に放電できますか？ リチウムイオン電池充電器。 リバーシブル充電方式