แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะคายประจุจนหมดได้หรือไม่ เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ Li-ion วิธีการชาร์จแบบพลิกกลับได้

เมื่อเร็ว ๆ นี้แบตเตอรี่ Li-ion มีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด อุปกรณ์ต่างๆ- ตั้งแต่รถยนต์ไฟฟ้าไปจนถึงสมาร์ทโฟนและของเล่น เมื่อพิจารณาว่าแบตเตอรี่ดังกล่าวต้องการระดับแรงดันไฟฟ้าอย่างมากเมื่อทำการชาร์จ สิ่งสำคัญคือต้องใช้ที่ชาร์จมาตรฐาน หากคุณต้องการให้ใครมาให้บริการคุณนานที่สุด คุณต้องปฏิบัติตามกฎง่ายๆ สองสามข้อเมื่อทำการชาร์จ เราจะบอกกฎเหล่านี้สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในบทความนี้อย่างไร

ประการแรก สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสมัยใหม่แตกต่างอย่างมากจากแบตเตอรี่แคดเมียมหรือลิเธียมเมทัลไฮไดรด์ที่พบได้ทั่วไปในรุ่นก่อนๆ ทั้งในด้านความแตกต่างของกระบวนการชาร์จเอง และในคุณสมบัติการใช้งานและการจัดเก็บ ซึ่งหมายความว่าคุณควรลืมคำแนะนำที่คุณได้เรียนรู้ก่อนหน้านี้เกี่ยวกับแบตเตอรี่ Li-ion รุ่นก่อน และเรียนรู้คำแนะนำใหม่

การชาร์จแบตเตอรีลิเธียมไอออนอย่างเหมาะสม

หากจะพูดถึงแบตเตอรี่ใหม่จะต้องชาร์จก่อนใช้งานในอุปกรณ์ใดๆ สำหรับแบตเตอรี่ประเภทนี้สำหรับรถจักรยานไฟฟ้าและยานพาหนะไฟฟ้าอื่นๆ ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดเมื่อใช้แบตเตอรี่เป็นครั้งแรกคือการใช้แบตเตอรี่ทันทีหลังจากซื้อ ผู้ขับขี่มือใหม่มักคิดว่าแบตเตอรี่ถูกจำหน่ายโดยมีการชาร์จไฟ นี่เป็นเรื่องจริง - ผู้ผลิตชาร์จแบตเตอรี่ แต่เพียงครึ่งเดียวและเมื่อไม่มีการชาร์จเต็มครั้งแรก ความจุและอายุการใช้งานของแบตเตอรี่จะลดลง

จุดสำคัญอีกประการหนึ่งคือไม่แนะนำให้นำแบตเตอรี่ออกจนหมด ควรชาร์จแบตเตอรี่ใหม่ทุกครั้งที่ขี่ e-scooter หรือ e-bike ที่สั้นที่สุด หากคุณเรียนรู้กฎนี้ คุณสามารถเพิ่มอายุการใช้งานแบตเตอรี่ได้อย่างมาก ดังนั้น ทันทีหลังจากปล่อยแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน จะต้องชาร์จใหม่

น่าเสียดายที่ผู้ขายที่ไม่มีเงื่อนไขมักจะแนะนำให้ผู้ซื้อนำแบตเตอรี่ออกจนหมดหลังจากการชาร์จครั้งแรก เราไม่แนะนำอย่างยิ่งให้ทำเช่นนี้ - ดังนั้น คุณจึงเสี่ยงที่แบตเตอรี่ใหม่จะพังอย่างกะทันหัน บางทีผู้ขายที่ประมาทเลินเล่อให้คำแนะนำดังกล่าวจากแรงจูงใจของทหารรับจ้าง - เมื่อแบตเตอรี่หมดคุณจะต้องซื้อแบตเตอรี่ใหม่

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีความไวต่ออุณหภูมิสูงมาก ดังนั้นควรระมัดระวังอย่าให้แบตเตอรี่ร้อนเกินไป เมื่อใช้งานแบตเตอรี่ที่อุณหภูมิภายใน +25 องศา ทรัพยากรสูงสุดและกระแสไฟสูงสุดจะบรรลุผล ดังนั้น ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่ไม่ได้ถูกแสงแดดเป็นเวลานาน และหลีกเลี่ยงการเก็บแบตเตอรี่ไว้ในห้องที่มีอุณหภูมิสูงกว่าค่าสูงสุดที่กำหนด

ในกรณีที่ลิเธียม ไอออนแบตเตอรี่อยู่ในที่เย็นเป็นเวลานานก่อนที่จะชาร์จจะต้องอุ่นเครื่องที่อุณหภูมิห้อง คุณไม่สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ทันทีหลังจากอยู่ในที่เย็น ความผันผวนของอุณหภูมิอย่างกะทันหันดังกล่าวอาจทำให้แบตเตอรี่เสียหายอย่างไม่สามารถแก้ไขได้

กระบวนการชาร์จแบตเตอรี่ Li-ion นั้นไม่ยาก - ก่อนอื่นคุณต้องเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ชาร์จมาตรฐาน จากนั้นเชื่อมต่ออุปกรณ์กับเครือข่ายไฟฟ้า หลังจากได้รับการชาร์จเต็มแล้ว ให้ถอดแบตเตอรี่ออกจากเครื่องชาร์จ

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไม่จู้จี้จุกจิกเหมือนแบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ แต่ก็ยังต้องการการบำรุงรักษาอยู่บ้าง ยึดมั่นใน กฎง่ายๆห้าข้อคุณไม่เพียงแต่ยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเท่านั้น แต่ยังเพิ่มเวลาการทำงานของอุปกรณ์มือถือโดยไม่ต้องชาร์จอีกด้วย

ไม่อนุญาตให้ปล่อยเต็มแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไม่มีเอฟเฟกต์หน่วยความจำที่เรียกว่า ดังนั้นจึงสามารถชาร์จได้และยิ่งไปกว่านั้น จำเป็นต้องชาร์จโดยไม่ต้องรอให้คายประจุจนเหลือศูนย์ ผู้ผลิตหลายรายคำนวณอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนตามจำนวนรอบการคายประจุจนเต็ม (สูงสุด 0%) สำหรับแบตเตอรี่คุณภาพ นี่คือ 400-600 รอบ... เพื่อยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ให้ชาร์จโทรศัพท์บ่อยขึ้น ทางที่ดี ทันทีที่ประจุแบตเตอรี่ลดลงต่ำกว่าเครื่องหมาย 10-20 เปอร์เซ็นต์ คุณก็สามารถชาร์จโทรศัพท์ได้ ซึ่งจะทำให้จำนวนรอบการคายประจุเพิ่มขึ้นเป็น 1000-1100 .
ผู้เชี่ยวชาญอธิบายกระบวนการนี้ด้วยตัวบ่งชี้เช่น Depth Of Discharge หากโทรศัพท์ของคุณคายประจุได้มากถึง 20% แสดงว่าความลึกของการคายประจุคือ 80% ตารางด้านล่างแสดงความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนรอบการคายประจุของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและระยะคายประจุ:

ออกทุกๆ 3 เดือนการชาร์จจนเต็มเป็นเวลานานนั้นเป็นอันตรายต่อแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนพอๆ กับการปล่อยประจุให้เหลือศูนย์อย่างต่อเนื่อง
เนื่องจากกระบวนการชาร์จที่ไม่เสถียรอย่างยิ่ง (เรามักจะชาร์จโทรศัพท์ตามความจำเป็นและที่ทำงาน จาก USB จากเต้ารับ จาก แบตเตอรี่ภายนอกเป็นต้น) ผู้เชี่ยวชาญแนะนำให้ปล่อยแบตเตอรี่จนหมดทุกๆ 3 เดือน จากนั้นชาร์จให้เต็ม 100% และถือไว้เป็นเวลา 8-12 ชั่วโมง ซึ่งจะช่วยรีเซ็ตค่าสถานะการชาร์จแบตเตอรี่สูงและต่ำที่เรียกว่า คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้

ร้านค้ามีการเรียกเก็บเงินบางส่วน... สภาวะที่ดีที่สุดสำหรับการจัดเก็บแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในระยะยาวคือการชาร์จระหว่าง 30 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ที่ 15 ° C หากแบตเตอรี่ถูกชาร์จจนเต็ม ความจุของแบตเตอรี่จะลดลงอย่างมากเมื่อเวลาผ่านไป แต่แบตเตอรีที่สะสมฝุ่นบนหิ้งมาเป็นเวลานาน กลับกลายเป็นศูนย์ เป็นไปได้มากว่าจะไม่ใช่ผู้เช่าอีกต่อไป ได้เวลาส่งแบตเตอรี่ไปรีไซเคิลแล้ว
ตารางด้านล่างแสดงความจุที่เหลืออยู่ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน โดยขึ้นอยู่กับอุณหภูมิในการจัดเก็บและระดับการชาร์จเมื่อเก็บไว้เป็นเวลา 1 ปี

ใช้ที่ชาร์จเดิมน้อยคนนักที่จะรู้ว่าโดยส่วนใหญ่แล้ว ที่ชาร์จจะติดตั้งอยู่ในอุปกรณ์พกพาโดยตรง และที่ชาร์จภายนอก อะแดปเตอร์เครือข่ายลดแรงดันไฟฟ้าและแก้ไขกระแสไฟในครัวเรือนเท่านั้นนั่นคือไม่ส่งผลโดยตรงต่อแบตเตอรี่ อุปกรณ์บางอย่าง เช่น กล้องดิจิตอล ไม่มีที่ชาร์จในตัว ดังนั้นจึงใส่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนใน "ที่ชาร์จ" ภายนอก นี่คือจุดที่การใช้ที่ชาร์จภายนอกที่มีคุณภาพที่น่าสงสัยแทนที่จะเป็นของเดิมอาจส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่

อย่าร้อนมากเกินไปศัตรูที่เลวร้ายที่สุดของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนคืออุณหภูมิสูง - พวกมันไม่สามารถทนต่อความร้อนสูงเกินไปได้เลย จึงไม่อนุญาตให้ติดต่อกับ อุปกรณ์มือถือโดนแสงแดดโดยตรง และอย่าทิ้งไว้ใกล้แหล่งความร้อน เช่น เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า อุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาตซึ่งสามารถใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้: ตั้งแต่ –40 ° C ถึง + 50 ° C

ยังได้ดู

การอ่าน "เคล็ดลับในการใช้งาน" แบตเตอรี่ในฟอรัม คุณสงสัยโดยไม่ได้ตั้งใจ - ไม่ว่าผู้คนจะข้ามวิชาฟิสิกส์และเคมีที่โรงเรียน หรือพวกเขาคิดว่ากฎสำหรับตะกั่วในการปฏิบัติงานและแบตเตอรี่ไอออนิกเหมือนกัน
เริ่มจากหลักการของแบตเตอรี่ Li-Ion กันก่อน บนนิ้วมือทุกอย่างง่ายมาก - มีอิเล็กโทรดลบ (มักทำจากทองแดง) มีขั้วบวก (ทำจากอลูมิเนียม) ระหว่างนั้นมีสารที่มีรูพรุน (ตัวคั่น) อิ่มตัวด้วยอิเล็กโทรไลต์ (ป้องกันไม่ให้ " การเปลี่ยนผ่านของลิเธียมไอออนระหว่างอิเล็กโทรดโดยไม่ได้รับอนุญาต):

หลักการทำงานขึ้นอยู่กับความสามารถของลิเธียมไอออนที่จะฝังอยู่ในตะแกรงคริสตัลของวัสดุต่างๆ - มักจะเป็นกราไฟต์หรือซิลิกอนออกไซด์ - ด้วยการก่อตัวของพันธะเคมี: ดังนั้นเมื่อชาร์จไอออนจะถูกฝังอยู่ในตาข่ายคริสตัล ดังนั้นจึงมีการสะสมประจุบนอิเล็กโทรดหนึ่งเมื่อคายประจุตามลำดับพวกเขาจะกลับไปที่อิเล็กโทรดอื่น ให้อิเล็กตรอนที่เราต้องการ อิเล็กโทรไลต์ที่ใช้เป็นสารละลายที่มีน้ำซึ่งไม่มีโปรตอนอิสระและมีความเสถียรในช่วงแรงดันไฟฟ้าที่หลากหลาย อย่างที่คุณเห็นในแบตเตอรี่สมัยใหม่ทุกอย่างทำได้อย่างปลอดภัย - ไม่มีลิเธียมโลหะ ไม่มีอะไรจะระเบิด มีเพียงไอออนเท่านั้นที่ไหลผ่านตัวคั่น
เมื่อทุกอย่างชัดเจนมากขึ้นหรือน้อยลงด้วยหลักการทำงาน มาต่อกันที่ตำนานที่พบบ่อยที่สุดเกี่ยวกับแบตเตอรี่ Li-Ion:

1. ตำนานแรก แบตเตอรี Li-Ion ในเครื่องไม่สามารถคายประจุจนเหลือศูนย์เปอร์เซ็นต์
   อันที่จริงแล้ว ทุกอย่างฟังดูถูกต้องและสอดคล้องกับฟิสิกส์ - เมื่อคายประจุจนเหลือ ~ 2.5 V แบตเตอรี่ Li-Ion จะเริ่มเสื่อมลงอย่างรวดเร็ว และแม้แต่การคายประจุเพียงครั้งเดียวก็สามารถลดความจุได้อย่างมาก (มากถึง 10%!) นอกจากนี้ เมื่อคายประจุออกมาเป็นแรงดันไฟฟ้าดังกล่าว จะไม่สามารถชาร์จด้วยเครื่องชาร์จมาตรฐานได้อีกต่อไป - หากแรงดันไฟของเซลล์แบตเตอรี่ลดลงต่ำกว่า ~ 3 V ตัวควบคุม "อัจฉริยะ" จะปิดตัวลงเมื่อได้รับความเสียหาย และหากมี เป็นเซลล์ดังกล่าวทั้งหมด สามารถนำแบตเตอรี่ไปที่กองขยะได้
   แต่มีสิ่งหนึ่งที่สำคัญมาก แต่ทุกคนลืมไป: ในโทรศัพท์ แท็บเล็ต และอุปกรณ์มือถืออื่น ๆ ช่วงแรงดันไฟฟ้าในการทำงานของแบตเตอรี่คือ 3.5-4.2 V. เมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลงต่ำกว่า 3.5 V ตัวบ่งชี้จะแสดงศูนย์เปอร์เซ็นต์ของ ชาร์จแล้วเครื่องดับ แต่ถึง "วิกฤต" 2.5 V ยังห่างไกลมาก สิ่งนี้ได้รับการยืนยันจากข้อเท็จจริงที่ว่าหากคุณเชื่อมต่อ LED กับแบตเตอรี่ที่ "คายประจุ" แล้ว มันสามารถเผาไหม้ได้เป็นเวลานาน (อาจมีบางคนจำได้ว่าโทรศัพท์รุ่นก่อน ๆ ขายพร้อมไฟฉายที่เปิดใช้งานโดยปุ่มโดยไม่คำนึงถึงระบบ . ปิดโทรศัพท์). นั่นคืออย่างที่คุณเห็นในระหว่างการใช้งานปกติการคายประจุที่ 2.5 V จะไม่เกิดขึ้น ซึ่งหมายความว่ามีความเป็นไปได้ค่อนข้างมากที่จะปล่อย Akum เป็นศูนย์เปอร์เซ็นต์
2. ตำนานที่สอง หาก Li-Ion เสียหาย แบตเตอรี่จะระเบิด
   เราทุกคนจำ "ระเบิด" ซัมซุงกาแล็กซีหมายเหตุ 7 อย่างไรก็ตาม กฎนี้ค่อนข้างเป็นข้อยกเว้น - ใช่ ลิเธียมเป็นโลหะที่ว่องไวมาก และไม่ยากที่จะระเบิดขึ้นในอากาศ (และในน้ำจะเผาไหม้อย่างสว่างจ้ามาก) อย่างไรก็ตามแบตเตอรี่สมัยใหม่ไม่ได้ใช้ลิเธียม แต่เป็นไอออนซึ่งมีการใช้งานน้อยกว่ามาก ดังนั้นเพื่อให้เกิดการระเบิด คุณต้องพยายามอย่างหนัก - ไม่ว่าจะทำให้แบตเตอรี่ชาร์จเสียหาย (จัดไฟฟ้าลัดวงจร) หรือชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้าสูงมาก (จากนั้นจะเสียหายเอง แต่ส่วนใหญ่แล้วตัวควบคุมจะ เพียงแค่เผาไหม้ตัวเองและจะไม่อนุญาตให้ชาร์จแบตเตอรี่) ดังนั้น หากจู่ๆ แบตเตอรีในมือของคุณเสียหายหรือสูบบุหรี่ อย่าโยนทิ้งลงบนโต๊ะแล้ววิ่งหนีออกจากห้องโดยตะโกนว่า "พวกเราจะตายกันหมด" - เพียงแค่ใส่ลงในภาชนะโลหะแล้วนำออกไปที่ระเบียง (เพื่อไม่ให้หายใจเป็นสารเคมี) - แบตเตอร์รี่จะคาวไปซักพักแล้วดับ สิ่งสำคัญคืออย่าให้น้ำท่วมด้วยน้ำไอออนมีความกระตือรือร้นน้อยกว่าลิเธียม แต่กระนั้นไฮโดรเจนจำนวนหนึ่งก็จะถูกปล่อยออกมาในระหว่างการทำปฏิกิริยากับน้ำ (และเขาชอบที่จะระเบิด)
3. ตำนานที่สาม เมื่อแบตเตอรี่ Li-Ion ถึง 300 (500/700/1000/100500) รอบ จะไม่ปลอดภัยและจำเป็นต้องเปลี่ยนอย่างเร่งด่วน
   ตำนานโชคดีที่เดินไปรอบ ๆ ฟอรัมน้อยลงและไม่มีคำอธิบายทางกายภาพหรือทางเคมีเลย ใช่ ระหว่างการทำงาน อิเล็กโทรดจะเกิดการออกซิไดซ์และสึกกร่อน ซึ่งลดความจุของแบตเตอรี่ลง แต่ใช้เวลาน้อยลง งานอิสระและพฤติกรรมที่ไม่เสถียรที่ 10-20% ของค่าใช้จ่าย สิ่งนี้ไม่คุกคามคุณ
4. ตำนานที่สี่ ห้ามใช้แบตเตอรี่ Li-Ion ในสภาพอากาศหนาวเย็น
   นี่เป็นคำแนะนำมากกว่าการห้าม ผู้ผลิตหลายรายห้ามใช้โทรศัพท์ในอุณหภูมิที่เย็นจัด และหลายรายประสบปัญหาการคายประจุอย่างรวดเร็วและโดยทั่วไปแล้วโทรศัพท์จะขาดการเชื่อมต่อในที่เย็น คำอธิบายของสิ่งนี้ง่ายมาก: อิเล็กโทรไลต์เป็นเจลที่ประกอบด้วยน้ำ และทุกคนรู้ว่าเกิดอะไรขึ้นกับน้ำที่อุณหภูมิติดลบ (ใช่ มันจะค้างหากเป็นเช่นนั้น) ดังนั้นจึงเป็นการถอดแบตเตอรี่บางส่วนออกจากที่ทำงาน สิ่งนี้นำไปสู่แรงดันไฟฟ้าตก และผู้ควบคุมเริ่มพิจารณาว่าเป็นการคายประจุ สิ่งนี้ไม่เป็นประโยชน์กับแบตเตอรี่ แต่ไม่เป็นอันตรายถึงชีวิต (หลังจากทำความร้อนความจุจะกลับมา) ดังนั้นหากคุณจำเป็นต้องใช้โทรศัพท์อย่างยิ่งในสภาพอากาศหนาวเย็น (เพียงแค่ใช้ - นำออกจากกระเป๋าที่อบอุ่น ดูเวลาและ ซ่อนกลับไม่นับ) จากนั้นควรชาร์จ 100% และเปิดกระบวนการใด ๆ ที่โหลดโปรเซสเซอร์ซึ่งจะทำให้เย็นลงช้ากว่า
5. ตำนานที่ห้า แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่บวมเป็นอันตรายและต้องทิ้งโดยด่วน
   นี่ไม่ใช่ตำนานทั้งหมด แต่เป็นข้อควรระวัง แบตเตอรี่ที่บวมอาจแตกเป็นชิ้น ๆ ได้ จากมุมมองทางเคมี ทุกอย่างเรียบง่าย: ในระหว่างกระบวนการอินเทอร์คาเลชัน อิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลต์จะสลายตัว ซึ่งเป็นผลมาจากการที่ก๊าซถูกปล่อยออกมา แต่มันมีความโดดเด่นน้อยมาก และเพื่อให้แบตเตอรี่ดูบวม ต้องผ่านรอบการชาร์จหลายร้อยครั้ง (ถ้าไม่ใช่เป็นพัน) (เว้นแต่แน่นอนว่ามีข้อบกพร่อง) ไม่มีปัญหาในการกำจัดก๊าซ - เพียงแค่เจาะวาล์ว (ในแบตเตอรี่บางรุ่นจะเปิดตัวเองเมื่อแรงดันเกิน) และไล่อากาศออก (ฉันไม่แนะนำให้หายใจ) หลังจากนั้นคุณสามารถปิดรูด้วยอีพอกซีเรซิน แน่นอนว่าสิ่งนี้จะไม่ทำให้แบตเตอรี่กลับคืนสู่ความจุเดิม แต่อย่างน้อยตอนนี้ก็จะไม่ระเบิดอย่างแน่นอน
6. ตำนานที่หก แบตเตอรี่ Li-Ion เป็นอันตรายต่อการชาร์จมากเกินไป
   แต่นี่ไม่ใช่ตำนานอีกต่อไป แต่เป็นความจริงที่รุนแรง - เมื่อชาร์จใหม่ มีโอกาสสูงที่แบตเตอรี่จะบวม ระเบิด และลุกเป็นไฟ เชื่อฉันเถอะ มีความสุขเพียงเล็กน้อยที่จะถูกสาดด้วยอิเล็กโทรไลต์เดือด ดังนั้นแบตเตอรี่ทั้งหมดจึงมีตัวควบคุมที่ไม่อนุญาตให้ชาร์จแบตเตอรี่เกินแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด แต่ที่นี่คุณต้องระมัดระวังอย่างมากในการเลือกแบตเตอรี่ - ผู้ควบคุมงานฝีมือของจีนมักจะล้มเหลวและฉันคิดว่าคุณจะไม่พอใจกับดอกไม้ไฟจากโทรศัพท์ตอน 3 โมงเช้า แน่นอนว่ามีปัญหาเดียวกันในแบตเตอรี่ยี่ห้อ แต่ประการแรก สิ่งนี้เกิดขึ้นน้อยกว่ามาก และประการที่สอง โทรศัพท์ทั้งหมดจะถูกเปลี่ยนภายใต้การรับประกัน โดยปกติตำนานนี้จะก่อให้เกิดสิ่งต่อไปนี้:
7. ตำนานที่เจ็ด เมื่อถึง 100% คุณต้องถอดโทรศัพท์ออกจากการชาร์จ
   จากตำนานที่หก สิ่งนี้ดูสมเหตุสมผล แต่ในความเป็นจริง ไม่มีเหตุผลที่จะต้องลุกขึ้นกลางดึกแล้วถอดอุปกรณ์ออกจากการชาร์จ ประการแรก ตัวควบคุมทำงานผิดปกตินั้นหายากมาก และประการที่สองแม้ในขณะที่ไฟแสดงสถานะ 100% เมื่อถึงแบตเตอรี่จะถูกชาร์จใหม่เป็นระยะเวลาหนึ่งจนถึงกระแสต่ำสุดที่สูงมาก ซึ่งเพิ่มอีก 1-3% ของความจุ ดังนั้น ที่จริงแล้ว คุณไม่ควรประกันต่อมากเกินไป
8. ตำนานที่แปด คุณสามารถชาร์จอุปกรณ์ด้วยที่ชาร์จดั้งเดิมเท่านั้น
   ตำนานเกิดขึ้นเนื่องจากเครื่องชาร์จจีนคุณภาพต่ำ - ที่แรงดันไฟฟ้าปกติ 5 + - 5% โวลต์พวกเขาสามารถให้ทั้ง 6 และ 7 - แน่นอนว่าตัวควบคุมจะทำให้แรงดันไฟฟ้านั้นราบรื่นในบางครั้ง แต่ในอนาคตจะทำให้เกิดการเผาไหม้ของตัวควบคุมได้ดีที่สุด ที่เลวร้ายที่สุดคือการระเบิดและ (หรือ) ความล้มเหลว เมนบอร์ด... สิ่งตรงกันข้ามก็เกิดขึ้นเช่นกัน - ภายใต้การโหลด เครื่องชาร์จจีนให้ 3-4 โวลต์: สิ่งนี้จะนำไปสู่ความจริงที่ว่าแบตเตอรี่ไม่สามารถชาร์จจนเต็มได้

ดังที่คุณเห็นจากความเข้าใจผิดทั้งหมด ไม่ใช่ว่าทุกคนจะมีคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์ และทำให้คุณลักษณะของแบตเตอรี่แย่ลงไปอีก แต่นี่ไม่ได้หมายความว่าหลังจากอ่านบทความของฉันแล้ว คุณต้องวิ่งหนีและซื้อแบตเตอรี่จีนราคาถูกในราคาไม่กี่เหรียญ แต่เพื่อความทนทาน จะดีกว่าถ้าใช้ต้นฉบับหรือสำเนาคุณภาพสูงของแบตเตอรี่ดั้งเดิม

กระบวนการชาร์จและคายประจุแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้จะดำเนินการในรูปของปฏิกิริยาเคมี อย่างไรก็ตาม การชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นข้อยกเว้นสำหรับกฎนี้ การวิจัยทางวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นพลังของแบตเตอรี่เช่นการเคลื่อนที่ของไอออนที่วุ่นวาย คำพูดของเกจิสมควรได้รับความสนใจ หากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนถูกชาร์จอย่างถูกต้องตามหลักวิทยาศาสตร์ อุปกรณ์เหล่านี้ควรมีอายุการใช้งานยาวนาน

นักวิทยาศาสตร์เห็นข้อเท็จจริงเกี่ยวกับการสูญเสียความจุที่มีประโยชน์ของแบตเตอรี่ ซึ่งได้รับการยืนยันโดยการปฏิบัติ ในไอออนที่ถูกบล็อกโดยสิ่งที่เรียกว่ากับดัก

ดังนั้น เช่นเดียวกับคนอื่นๆ ระบบที่คล้ายกัน, อุปกรณ์ลิเธียมไอออนไม่มีภูมิคุ้มกันจากข้อบกพร่องในกระบวนการใช้งานในทางปฏิบัติ

เครื่องชาร์จสำหรับการออกแบบ Li-ion มีความคล้ายคลึงกับที่ออกแบบมาสำหรับระบบกรดตะกั่ว

แต่ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างเครื่องชาร์จดังกล่าวจะเห็นได้จากการจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่ประเมินค่าสูงไปให้กับเซลล์ นอกจากนี้ ยังระบุค่าความคลาดเคลื่อนของกระแสไฟที่เข้มงวดขึ้น บวกกับไม่รวมการชาร์จแบบไม่สม่ำเสมอหรือแบบลอยเมื่อชาร์จแบตเตอรี่จนเต็ม

อุปกรณ์จ่ายไฟที่ค่อนข้างทรงพลังซึ่งสามารถใช้เป็นอุปกรณ์เก็บพลังงานสำหรับการออกแบบแหล่งพลังงานทางเลือก

หากมีความยืดหยุ่นในแง่ของการเชื่อมต่อ/การตัดกระแสไฟ ผู้ผลิตระบบลิเธียมไอออนปฏิเสธแนวทางนี้อย่างยิ่ง

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและกฎการทำงานของอุปกรณ์เหล่านี้ไม่อนุญาตให้มีการชาร์จไฟเกินได้ไม่จำกัด

ดังนั้นจึงไม่มีที่ชาร์จที่เรียกว่า "มหัศจรรย์" สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่สามารถยืดอายุการใช้งานได้เป็นเวลานาน

ไม่สามารถรับความจุ Li-ion เพิ่มเติมผ่านการชาร์จแบบอิมพัลส์หรือเทคนิคอื่นๆ ที่เป็นที่รู้จัก พลังงานลิเธียมไอออนเป็นระบบ "สะอาด" ชนิดหนึ่งที่รับพลังงานในปริมาณที่จำกัดอย่างเคร่งครัด

การชาร์จแบตเตอรี่แบบผสมโคบอลต์

การออกแบบคลาสสิกของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีแคโทดซึ่งมีโครงสร้างประกอบด้วยวัสดุ:

• โคบอลต์,
• นิกเกิล,
• แมงกานีส,
• อลูมิเนียม

ทั้งหมดนั้นมักจะถูกชาร์จด้วยแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 4.20V / I. ส่วนเบี่ยงเบนที่อนุญาตคือไม่เกิน +/- 50 mV / I แต่ยังมีแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบนิกเกิลบางประเภทที่สามารถชาร์จได้สูงสุด 4.10V / I

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบผสมโคบอลต์มีวงจรป้องกันภายใน แต่ขณะนี้แทบไม่ได้ช่วยประหยัดจากการระเบิดของแบตเตอรี่ในโหมดชาร์จเกิน

นอกจากนี้ยังมีการพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนซึ่งเปอร์เซ็นต์ของลิเธียมเพิ่มขึ้น สำหรับพวกเขา แรงดันชาร์จสามารถเข้าถึง 4.30V / I และสูงกว่า

การเพิ่มแรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มความจุ แต่แรงดันไฟฟ้าที่เกินข้อกำหนดนั้นเต็มไปด้วยการทำลายโครงสร้างแบตเตอรี่

ดังนั้น ส่วนใหญ่แล้ว แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะมีวงจรป้องกัน โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อรักษาอัตราที่กำหนดไว้

ค่าใช้จ่ายทั้งหมดหรือบางส่วน

อย่างไรก็ตาม แนวปฏิบัติแสดงให้เห็นว่า แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ทรงพลังที่สุดสามารถจุได้มากกว่า ระดับสูงแรงดันไฟฟ้าตามเงื่อนไขของการจ่ายระยะสั้น

ด้วยตัวเลือกนี้ ประสิทธิภาพการชาร์จจะอยู่ที่ประมาณ 99% และเซลล์จะยังคงเย็นอยู่ตลอดระยะเวลาการชาร์จทั้งหมด จริงอยู่ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนบางก้อนจะร้อนขึ้น 4-5C เมื่อชาร์จเต็ม

บางทีนี่อาจเป็นเพราะการป้องกันหรือเนื่องจากความต้านทานภายในสูง สำหรับแบตเตอรี่ดังกล่าว ควรหยุดการชาร์จเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 10ºC ที่อัตราการชาร์จปานกลาง

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในเครื่องชาร์จขณะชาร์จ ไฟแสดงสถานะจะแสดงเมื่อชาร์จแบตเตอรี่จนเต็ม กระบวนการเพิ่มเติมคุกคามต่อความเสียหายของแบตเตอรี่

ระบบที่ผสมโคบอลต์จะถูกชาร์จจนเต็มที่ขีดจำกัดแรงดันไฟ ในกรณีนี้ กระแสจะลดลงถึง 3-5% ของค่าเล็กน้อย

แบตเตอรี่จะแสดงการชาร์จจนเต็มแม้ว่าจะถึงระดับที่กำหนดแล้วก็ตาม ซึ่งยังคงไม่เปลี่ยนแปลงเป็นเวลานาน สาเหตุอาจเป็นเพราะการคายประจุของแบตเตอรี่เองเพิ่มขึ้น

เพิ่มกระแสประจุและความอิ่มตัวของประจุ

ควรสังเกตว่าการเพิ่มกระแสการชาร์จไม่ได้เร่งความสำเร็จของสถานะการชาร์จเต็ม ลิเธียมจะมีแรงดันไฟสูงสุดเร็วขึ้น แต่จะใช้เวลาในการชาร์จนานกว่าจนกว่าความจุจะอิ่มตัวเต็มที่ อย่างไรก็ตาม การชาร์จแบตเตอรี่ด้วยกระแสไฟสูงอย่างรวดเร็วจะเพิ่มความจุของแบตเตอรี่เป็นประมาณ 70% อย่างรวดเร็ว

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไม่จำเป็นต้องชาร์จจนเต็ม เช่นเดียวกับอุปกรณ์ตะกั่วกรด นอกจากนี้ยังเป็นตัวเลือกการชาร์จที่ไม่พึงปรารถนาสำหรับ Li-ion อันที่จริง เป็นการดีกว่าที่จะไม่ชาร์จแบตเตอรี่จนเต็มเพราะว่าไฟฟ้าแรงสูง "ดึง" แบตเตอรี

การเลือกเกณฑ์เกิน แรงดันต่ำหรือการกำจัดประจุอิ่มตัวโดยสมบูรณ์จะช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน จริงอยู่ วิธีการนี้มาพร้อมกับเวลาที่ปล่อยพลังงานจากแบตเตอรี่ลดลง

ควรสังเกตที่นี่: เครื่องชาร์จสำหรับใช้ในบ้านตามกฎแล้วทำงานด้วยกำลังไฟสูงสุดและไม่รองรับการควบคุมกระแสไฟชาร์จ (แรงดันไฟฟ้า)

ผู้ผลิตเครื่องชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในครัวเรือนพิจารณาว่าอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานมีความสำคัญน้อยกว่าต้นทุนของวงจรที่ซับซ้อน

เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

ที่ชาร์จที่บ้านราคาถูกบางตัวมักใช้วิธีการที่เรียบง่าย ชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงหรือน้อยกว่า โดยไม่ต้องชาร์จจนอิ่มตัว

ไฟแสดงสถานะพร้อมบนอุปกรณ์ดังกล่าวจะสว่างขึ้นเมื่อแบตเตอรี่ถึงเกณฑ์แรงดันไฟฟ้าในระยะแรก ในขณะเดียวกัน สถานะการชาร์จจะอยู่ที่ประมาณ 85% ซึ่งมักจะเป็นที่พอใจของผู้ใช้จำนวนมาก

ที่ชาร์จในประเทศนี้สามารถใช้ได้กับ แบตเตอรี่ต่างๆรวมทั้งแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน อุปกรณ์มีระบบควบคุมแรงดันและกระแสซึ่งดีอยู่แล้ว

เครื่องชาร์จแบบมืออาชีพ (ราคาแพง) มีความแตกต่างจากข้อเท็จจริงที่ว่าพวกเขาตั้งเกณฑ์แรงดันไฟฟ้าในการชาร์จให้ต่ำลง ซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

ตารางแสดงกำลังที่คำนวณได้เมื่อชาร์จด้วยอุปกรณ์ดังกล่าวที่ระดับแรงดันไฟฟ้าต่างกัน โดยมีและไม่มีประจุอิ่มตัว:

แรงดันประจุ V / เซลล์	ความสามารถในการตัดกระแสไฟฟ้าแรงสูง,%	เวลาในการชาร์จ min	ความจุที่อิ่มตัวเต็มที่%
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

ทันทีที่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเริ่มชาร์จ แรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว พฤติกรรมนี้เปรียบได้กับการยกของขึ้นด้วยหนังยางเมื่อมีเอฟเฟกต์แล็ก

ในที่สุดความจุจะถึงเมื่อชาร์จแบตเตอรี่จนเต็ม ลักษณะการชาร์จนี้เป็นเรื่องปกติสำหรับแบตเตอรี่ทั้งหมด

ยิ่งกระแสไฟชาร์จสูงเท่าใด เอฟเฟกต์แถบยางก็จะยิ่งสว่างขึ้น อุณหภูมิต่ำหรือการมีอยู่ของเซลล์ที่มีความต้านทานภายในสูงจะช่วยเพิ่มเอฟเฟกต์เท่านั้น

โครงสร้างของแบตเตอรี่เก็บลิเธียมไอออนในรูปแบบที่ง่ายที่สุด: 1- ลบบัสทองแดง; 2 - บัสอลูมิเนียมบวก; 3 - แอโนดโคบอลต์ออกไซด์; 4- แคโทดกราไฟท์; 5 - อิเล็กโทรไลต์

การประเมินสถานะการชาร์จโดยการอ่านแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ที่ชาร์จแล้วนั้นไม่สามารถทำได้ การวัดแรงดันไฟวงจรเปิด (ไม่มีโหลด) หลังจากที่แบตเตอรี่หยุดนิ่งเป็นเวลาหลายชั่วโมงเป็นตัวบ่งชี้การตัดสินที่ดีที่สุด

เช่นเดียวกับแบตเตอรี่อื่นๆ อุณหภูมิมีผลกระทบต่อรอบเดินเบาในลักษณะเดียวกับที่ส่งผลต่อวัสดุที่ใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน , แล็ปท็อปและอุปกรณ์อื่นๆ คำนวณโดยการนับจี้

แบตเตอรี่ Li-ion: เกณฑ์ความอิ่มตัว

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไม่สามารถดูดซับประจุส่วนเกินได้ ดังนั้นเมื่อแบตเตอรี่อิ่มตัวเต็มที่แล้ว จะต้องถอดกระแสไฟออกทันที

ประจุกระแสคงที่สามารถนำไปสู่การทำให้เป็นโลหะของเซลล์ลิเธียมซึ่งละเมิดหลักการของการรับประกันการทำงานที่ปลอดภัยของแบตเตอรี่ดังกล่าว

เพื่อลดการเกิดข้อบกพร่อง ให้ถอดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนออกโดยเร็วที่สุดเมื่อถึงประจุสูงสุด

แบตเตอรี่นี้จะไม่ชาร์จเท่าที่ควรอีกต่อไป เนื่องจากการชาร์จที่ไม่เหมาะสม ทำให้คุณสมบัติการจัดเก็บพลังงานหลักหายไป

ทันทีที่การชาร์จสิ้นสุดลง แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะเริ่มลดลง ผลของการลดความเครียดทางร่างกายเป็นที่ประจักษ์

ในบางครั้ง แรงดันไฟวงจรเปิดจะถูกกระจายระหว่างเซลล์ที่มีประจุไม่สม่ำเสมอด้วยแรงดันไฟฟ้า 3.70 V และ 3.90 V

ที่นี่ความสนใจยังถูกดึงไปที่กระบวนการเมื่อแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้รับประจุที่อิ่มตัวเต็มที่แล้วเริ่มชาร์จแบตเตอรีที่อยู่ติดกัน (หากรวมอยู่ในวงจร) ซึ่งไม่ได้รับประจุอิ่มตัว

เมื่อจำเป็นต้องเก็บแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไว้ในเครื่องชาร์จตลอดเวลาเพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่พร้อมใช้ ให้ใช้ที่ชาร์จที่มีฟังก์ชันการชาร์จแบบหยด

ที่ชาร์จด้วยฟังก์ชัน Trickle Charge ระยะสั้น จะเปิดขึ้นหากแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดลดลงเหลือ 4.05 V / I และดับลงเมื่อแรงดันไฟฟ้าถึง 4.20 V / I

เครื่องชาร์จที่ออกแบบมาสำหรับความพร้อมทางออนไลน์หรือการทำงานสแตนด์บายมักจะลดแรงดันแบตเตอรี่ลงเหลือ 4.00V / I และชาร์จเฉพาะแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็น 4.05V / I เท่านั้น ป้องกันไม่ให้ถึงระดับ 4.20V / I เต็ม

เทคนิคนี้ช่วยลดแรงดันไฟฟ้าทางกายภาพ ซึ่งสัมพันธ์กับแรงดันไฟฟ้าทางเทคนิคโดยเนื้อแท้ และช่วยยืดอายุการใช้งานแบตเตอรี่

ชาร์จแบตเตอรี่ที่ปราศจากโคบอลต์

แบตเตอรี่แบบดั้งเดิมมีแรงดันเซลล์เล็กน้อยที่ 3.60 โวลต์ อย่างไรก็ตาม สำหรับอุปกรณ์ที่ไม่มีโคบอลต์ การให้คะแนนจะแตกต่างกัน

ดังนั้น แบตเตอรี่ลิเธียมฟอสเฟตจะมีค่าเล็กน้อย 3.20 โวลต์ (แรงดันชาร์จ 3.65V) และแบตเตอรี่ลิเธียมไททาเนตใหม่ (ผลิตในรัสเซีย) มีแรงดันไฟฟ้าเซลล์เล็กน้อย 2.40V (ชาร์จ 2.85)

แบตเตอรี่ลิเธียมฟอสเฟตเป็นอุปกรณ์เก็บพลังงานที่ไม่มีโคบอลต์ในโครงสร้าง ความจริงข้อนี้ค่อนข้างเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขในการชาร์จแบตเตอรี่ดังกล่าว

ที่ชาร์จแบบเดิมไม่เหมาะกับแบตเตอรี่ประเภทนี้ เนื่องจากมีการใช้งานแบตเตอรี่มากเกินไปจนอาจเกิดการระเบิดได้ ในทางกลับกัน ระบบการชาร์จสำหรับแบตเตอรี่ที่ปราศจากโคบอลต์จะไม่เพียงพอสำหรับการชาร์จ 3.60V ที่เพียงพอสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบเดิม

เกินการชาร์จของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทำงานอย่างปลอดภัยภายในแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่จะไม่เสถียรหากชาร์จเกินขีดจำกัดการทำงาน

การชาร์จแบตเตอรีลิเธียมไอออนที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 4.30V เป็นเวลานาน ซึ่งออกแบบมาสำหรับอัตราการทำงาน 4.20V นั้นเต็มไปด้วยลิเธียมเมทัลไลเซชันของแอโนด

ในทางกลับกัน วัสดุแคโทดจะได้คุณสมบัติของตัวออกซิไดซ์ สูญเสียความเสถียร และปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา

แรงดันของเซลล์แบตเตอรี่เพิ่มขึ้น และหากการชาร์จยังคงดำเนินต่อไป อุปกรณ์ป้องกันภายในจะเดินทางที่แรงดันระหว่าง 1,000 kPa ถึง 3180 kPa

หากแรงดันยังคงเพิ่มขึ้น เมมเบรนป้องกันจะเปิดขึ้นที่แรงดัน 3,450 kPa ในสถานะนี้ เซลล์ของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนใกล้จะระเบิด และในท้ายที่สุด นี่คือสิ่งที่จะเกิดขึ้น

โครงสร้าง: 1 - ฝาครอบด้านบน; 2 - ฉนวนด้านบน; 3 - กระป๋องเหล็ก; 4 - ฉนวนล่าง; 5 - แท็บแอโนด; 6 - แคโทด; 7 - ตัวคั่น; 8 - แอโนด; 9 - แท็บแคโทด; 10 - ช่องระบายอากาศ; 11 - PTC; 12 - ปะเก็น

การดำเนินการป้องกันภายในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสัมพันธ์กับการเพิ่มอุณหภูมิของส่วนประกอบภายใน แบตเตอรี่ที่ชาร์จจนเต็มจะมีอุณหภูมิภายในที่สูงกว่าแบตเตอรี่ที่ชาร์จเพียงบางส่วน

ดังนั้น แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจึงปลอดภัยกว่าเมื่อชาร์จที่ระดับต่ำ นั่นคือเหตุผลที่เจ้าหน้าที่ของบางประเทศกำหนดให้ใช้แบตเตอรี่ Li-ion ในเครื่องบิน ซึ่งอิ่มตัวด้วยพลังงานไม่เกิน 30% ของความจุเต็มที่

เกณฑ์อุณหภูมิภายในของแบตเตอรี่เมื่อโหลดจนเต็มคือ:

• 130-150 ° C (สำหรับลิเธียมโคบอลต์);
• 170-180 ° C (สำหรับนิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์);
• 230-250 ° C (สำหรับลิเธียมแมงกานีส)

ควรสังเกตว่าแบตเตอรี่ลิเธียมฟอสเฟตมีความคงตัวของอุณหภูมิได้ดีกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมแมงกานีส แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไม่ใช่แบตเตอรี่ชนิดเดียวที่ก่อให้เกิดอันตรายในกรณีที่พลังงานเกินพิกัด

ตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ตะกั่วนิกเกิลมีแนวโน้มที่จะหลอมเหลวและเกิดการจุดไฟตามมา หากมีการอิ่มตัวของพลังงานโดยละเมิดระบอบการปกครองของหนังสือเดินทาง

ดังนั้น การใช้ที่ชาร์จที่ตรงกับแบตเตอรี่อย่างสมบูรณ์จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทั้งหมด

ข้อสรุปบางส่วนจากการวิเคราะห์

การชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทำได้ง่ายกว่าเมื่อเทียบกับระบบนิกเกิล วงจรการชาร์จเป็นแบบเส้นตรง โดยมีข้อจำกัดด้านแรงดันและกระแส

วงจรดังกล่าวง่ายกว่าวงจรที่วิเคราะห์ลายเซ็นแรงดันไฟฟ้าที่ซับซ้อนซึ่งเปลี่ยนไปเมื่อใช้แบตเตอรี่

กระบวนการเพิ่มพลังงานให้กับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนทำให้เกิดการหยุดชะงัก แบตเตอรี่เหล่านี้ไม่จำเป็นต้องอิ่มตัวเต็มที่ เช่นเดียวกับกรณีของแบตเตอรี่ตะกั่วกรด

วงจรควบคุมสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนกำลังต่ำ วิธีแก้ปัญหาง่ายๆ ที่มีรายละเอียดน้อยที่สุด แต่วงจรไม่ได้ให้สภาวะวงจรที่รักษาอายุการใช้งานที่ยาวนาน

คุณสมบัติของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนให้ประโยชน์ในการทำงานของแหล่งพลังงานหมุนเวียน (แผงโซลาร์เซลล์และกังหันลม) โดยปกติแล้ว กังหันลมหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะไม่ค่อยชาร์จแบตเตอรี่ให้เต็ม

สำหรับลิเธียมไอออน การไม่มีข้อกำหนดการชาร์จแบบหยดช่วยลดความซับซ้อนของวงจรควบคุมการประจุไฟฟ้า แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไม่จำเป็นต้องใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟเหมือนแบตเตอรี่กรดตะกั่ว

เครื่องชาร์จลิเธียมไอออนสำหรับครัวเรือนและอุตสาหกรรมส่วนใหญ่จะชาร์จแบตเตอรี่จนเต็ม อย่างไรก็ตาม เครื่องชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในปัจจุบันมักไม่มีการควบคุมแรงดันไฟฟ้าเมื่อสิ้นสุดรอบการทำงาน

ลิเธียมไอออนหรือ Li — ไอออนแบตเตอรี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อรักษาการทำงานที่ราบรื่นของอุปกรณ์ที่หลากหลาย แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้เหล่านี้ใช้กับสมาร์ทโฟน แท็บเล็ต แล็ปท็อป สว่าน ไฟฉาย และแบตเตอรี่สำหรับการสตาร์ท การกระจายตัวของแบบจำลองเหล่านี้อย่างแพร่หลายนั้นเกิดจากการใช้พลังงานสูงและขนาดที่เล็กขององค์ประกอบเหล่านี้ นอกจากนี้ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนยังได้รับการจัดอันดับสำหรับ 300-400 รอบ ในอุปกรณ์ที่ทันสมัย ​​ตัวเลขนี้มีมากถึง 600 รอบ

แต่ในบางกรณีแบตเตอรี่เสียเร็วกว่ามาก สาเหตุหลักของปรากฏการณ์นี้ถือเป็นโหมดการใช้งานที่ผิด ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญมากที่จะต้องทราบวิธีการชาร์จแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอย่างถูกต้องและอุปกรณ์นี้คืออะไร

ลักษณะการทำงาน

โดยทั่วไปแล้ว แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนจะเป็นตัวแท่งปริซึมหรือทรงกระบอกที่ทำจากอลูมิเนียมหรือเหล็กกล้า ข้างในมีแพ็คเกจอิเล็กโทรดและมีตัวคั่นอยู่ แคโทดคือลิเธียมออกไซด์: ลิเธียมนิกเกิล (LiNiO2) หรือโคบอลต์เทต (LiCoO2) สำหรับวัตถุประสงค์เหล่านี้ สามารถใช้ลิเธียมเฟอร์โรฟอสเฟต (iFePO4) และลิเธียมแมงกานีสสปิเนล (LiMn2O4) แอโนดทำจากกราไฟต์ กราฟีน และสารประกอบคาร์บอนอื่นๆ

กระบวนการชาร์จและคายประจุแบตเตอรี่เป็นไปตามหลักการของเก้าอี้โยก ในระหว่างการทำงาน ลิเธียมไอออนจะถูกถ่ายโอนจากอิเล็กโทรดหนึ่งไปยังอิเล็กโทรดอื่น ในระหว่างการคายประจุ ลิเธียมจะถูกสกัดหรือแยกตัวออกจากวัสดุคาร์บอนที่อิเล็กโทรดขั้วลบ และสอดแทรกเข้าไปในออกไซด์ที่อิเล็กโทรดขั้วบวก เมื่อมีการชาร์จแบตเตอรี่ ทุกอย่างจะเกิดขึ้นในลำดับที่กลับกัน ในตัวแบบแท่งปริซึม อิเล็กโทรดและตัวแยกจะพับเก็บในรูปของเพลตสี่เหลี่ยม ซึ่งให้ความหนาแน่นของการบรรจุเพิ่มขึ้น ในแบตเตอรี่ทรงกระบอก เนื้อหาจะถูกม้วนขึ้น อีกทางเลือกหนึ่งคือการม้วนเป็นเกลียววงรี ทำให้สามารถรวมการปรับเปลี่ยนทั้งสองได้

แม้ว่าแบตเตอรี่จำนวนมากสามารถทำงานได้ในช่วง -40 ° C ถึง + 50 ° C โปรดทราบว่าความจุและประสิทธิภาพจะแตกต่างกันไปตามอุณหภูมิแวดล้อม ในสภาพอากาศหนาวเย็น ความจุจะลดลงและแบตเตอรี่อาจหมด อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นทำให้ทรัพยากรและคุณสมบัติของอุปกรณ์ลดลง ดังนั้นอย่าเก็บแบตเตอรี่ไว้กลางแดด ใกล้เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า หรือแหล่งความร้อนอื่นๆ

บันทึก!แบตเตอรี่ลิเธียมทั้งหมดไม่มี ระบบทั่วไปมาตรฐาน รุ่นที่มีข้อกำหนดเดียวกันอาจแตกต่างกัน ดังนั้น การใช้แบตเตอรี่ไอออนิกของบริษัทอื่นโดยอุปกรณ์อาจทำให้ตัวแบตเตอรี่และอุปกรณ์ทั้งหมดเสียหายได้

เครื่องชาร์จแบตเตอรี่อาจทำงานแตกต่างออกไป ในอุปกรณ์บางอย่าง ส่วนประกอบที่ให้การชาร์จแบตเตอรี่ li-ion มากจะติดตั้งอยู่ในแบตเตอรี่ ส่วนอีกส่วนหนึ่ง - อุปกรณ์ไม่มีอุปกรณ์ดังกล่าว ในกรณีแรก ต้องใช้อะแดปเตอร์หลักที่ให้มาเพื่อลดแรงดันไฟฟ้าและแก้ไขกระแสไฟ อุปกรณ์มือถือจำนวนมากถูกชาร์จด้วยวิธีนี้ หากเรากำลังพูดถึงกล้องดิจิตอล แสดงว่าแบตเตอรี่ลิเธียมนั้นใช้พลังงานจากที่ชาร์จภายนอก การใช้อะแดปเตอร์ที่ไม่ถูกต้องจะทำให้ไม่สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ อย่างดีที่สุด และที่แย่ที่สุดจะทำให้ทั้งกล้องและแบตเตอรี่เสียหาย

การชาร์จแบตเตอรี่ขึ้นอยู่กับอะไร?

ตัวเลือกแบตเตอรี่บางตัวมีองค์ประกอบควบคุมที่ไม่อนุญาตให้มีค่าวิกฤตของการชาร์จ หากค่าสูงขึ้น องค์ประกอบจะตัดกระแสไฟ และหากต่ำกว่า จะหยุดจ่ายอุปกรณ์ เพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนที่มากเกินไปและการลัดวงจร หากพลังของสมาร์ทโฟนหรือแท็บเล็ตแสดง 10-20 เปอร์เซ็นต์ แสดงว่าอุปกรณ์ควรถูกชาร์จ หลังจากตัวบ่งชี้ถึงระดับสูงสุดหนึ่งร้อยเปอร์เซ็นต์แล้ว คุณต้องปล่อยให้อุปกรณ์ชาร์จอีกหนึ่งชั่วโมงครึ่งหรือสองชั่วโมง มิเช่นนั้นเครื่องจะชาร์จจริงเพียง 70-80 เปอร์เซ็นต์เท่านั้น

แต่กฎบอกว่าคุณไม่ควรชาร์จแบตเตอรี่ให้สูงสุดตลอดเวลา ผู้ผลิตรู้เท่าทันกำหนดอัตราสูงสุดที่ 80 เปอร์เซ็นต์ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าในระหว่างการชาร์จใหม่ ออกซิเจนจะมีการพัฒนาอย่างแข็งขันมากขึ้นที่แคโทด และการสะสมของโลหะลิเธียมที่มีตะไคร่น้ำที่มีความจุอิเล็กโทรไลต์สูงจะเกิดขึ้นในส่วนที่เป็นคาร์บอน สิ่งนี้จะเพิ่มโอกาสในการหนีจากความร้อน แรงดันที่เพิ่มขึ้นตามมา และผลที่ตามมาคือการทำลายและแม้แต่ไฟของแบตเตอรี่

แน่นอนว่ากรณีหลังเกิดขึ้นค่อนข้างน้อย แต่อายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ลดลงด้วยการชาร์จไฟเกินอย่างต่อเนื่องเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ หากคุณไม่นำอุปกรณ์ออกจนหมด จำนวนรอบการทำงานอาจเพิ่มขึ้นเป็นหนึ่งและครึ่งพัน

บันทึก! ทางเลือกเดียวซึ่งอายุการใช้งานที่ลดลงที่การชาร์จสูงสุดจะไม่เกิดขึ้น คือแบตเตอรี่ Li-ion แบบชาร์จซ้ำได้ที่มีแมงกานีส การเพิ่มแมงกานีสทำให้เกิดการชะลอตัวลงอย่างมีนัยสำคัญในปฏิกิริยาของวิวัฒนาการของออกซิเจนและการทำให้เป็นโลหะของขั้วบวก ในอุปกรณ์ดังกล่าวจะไม่มีตัวควบคุมให้

ในทางกลับกัน เพื่อยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ บางครั้งจำเป็นต้องทำให้แบตเตอรี่หมดประจุจนหมด เนื่องจากการตรวจสอบสถานะการชาร์จอย่างต่อเนื่องค่อนข้างยาก การขาดการชาร์จเป็นระยะนำไปสู่ความจริงที่ว่าการอ่านค่าต่ำสุดและสูงสุดซึ่งเดิมวางไว้ในคอนโทรลเลอร์นั้นหายไป อุปกรณ์เริ่มได้รับข้อมูลที่ไม่ถูกต้องเกี่ยวกับจำนวนเงินที่ชาร์จทีละน้อย การนำแบตเตอรี่ออกจนหมดจะทำให้ตัวควบคุมเป็นศูนย์และแก้ไขค่าต่ำสุด ขั้นตอนต่อไปคือการชาร์จอุปกรณ์ให้นานที่สุด ประมาณ 8 ถึง 12 ชั่วโมง ในช่วงเวลานี้ คอนโทรลเลอร์จะอัปเดตค่าสูงสุดและแบตเตอรี่จะเสถียร

หากคุณวางแผนที่จะไม่ใช้แบตเตอรี่เป็นเวลานาน คุณควร:

• ชาร์จอุปกรณ์ 30-50%;
• ให้อุณหภูมิในการจัดเก็บประมาณ 150C;
• วางอุปกรณ์ในที่แห้ง

แบตเตอรี่ที่คายประจุจนหมดจะสูญเสียประสิทธิภาพการทำงานในช่วงที่ไม่มีการใช้งานเป็นเวลานานและหยุดทำงาน หากคุณใส่แบตเตอรี่ที่มีประจุ 100% ในกระบวนการนี้ ความจุส่วนสำคัญจะหายไป

ความสนใจ!โคบอลต์เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมและมนุษย์ จึงต้องทิ้งแบตเตอรี่เก่า

กฎการชาร์จทั่วไป

หากคุณต้องการชาร์จแบตเตอรี่ในรถ คุณจำเป็นต้องใช้ที่ชาร์จแบบพิเศษ บวกเชื่อมต่อกับขั้วบวกและลบเชื่อมต่อกับขั้วลบ ตัวควบคุมถูกตั้งค่าเป็นค่าต่ำสุดและทิ้งไว้หลายชั่วโมง การชาร์จเต็มจะสอดคล้องกับตัวบ่งชี้ "0" หรือตัวบ่งชี้สีเขียว

เรามาเน้นถึงหลักการพื้นฐานของวิธีการชาร์จและใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอย่างเหมาะสมและไม่เป็นอันตราย:

1. คุณไม่ควรรอจนกว่าแบตเตอรี่จะหมด
2. ในโหมดปกติ ให้ชาร์จแบตเตอรี่ Li-ion ที่ประจุ 10-20%;
3. จำเป็นต้องใช้ที่ชาร์จมาตรฐานเท่านั้น
4. รอบจากการชาร์จเต็มจนถึงสูงสุดควรทำทุกๆ 2-3 เดือน
5. เก็บแบตเตอรี่ไว้บางส่วน
6. ควรหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไปและการระบายความร้อนอย่างมีนัยสำคัญของอุปกรณ์

ลองพิจารณาวิธีชาร์จผ่านสาย USB จากคอมพิวเตอร์ เพราะอะแดปเตอร์ USB มักจะมาพร้อมกับสมาร์ทโฟน สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาว่าความเร็วในการชาร์จจะแตกต่างจากปกติ เนื่องจากการชาร์จผ่านพอร์ต PC นั้นจำกัดไว้ที่ 0.5 แอมแปร์

หากการชาร์จเกิดขึ้นผ่านอะแดปเตอร์จากที่จุดบุหรี่ในรถยนต์ คุณควรเปรียบเทียบคุณสมบัติของอะแดปเตอร์มาตรฐานกับของใหม่อย่างรอบคอบ โดยปกติสำหรับสมาร์ทโฟน ค่าคือ 1 แอมแปร์ และสำหรับแท็บเล็ต ต้องใช้ 2 แอมแปร์

วีดีโอ