Как зарядить литиевый аккумулятор

Как зарядить литий ионный аккумулятор

Чтобы правильно зарядить любой литиевый аккумулятор, в первую очередь, необходимо знать рекомендации производителя. Вся информация о режимах эксплуатации прописана в спецификации (Datasheet) к конкретной модели. Правильная эксплуатация, в том числе и правильный заряд, это залог долгого срока службы любой АКБ. Существует множество видов химии и технологий изготовления, поэтому разным моделям аккумуляторов предписаны разные режимы зарядки. Если сравнивать со свинцовой АКБ, которая при перезаряде начинает “кипеть” и это безболезненно для ней некоторое время, то литиевому аккумулятору это категорически противопоказано.

Зарядка аккумулятора в устройстве.

В любом устройстве, работающем на литиевых аккумуляторах (телефон, шуруповерт итд.) за процесс заряда отвечает встроенный контроллер BMS. Он специально обучен для работы со своим аккумулятором. Контроллер регулирует ток и напряжение заряда и вовремя прекратит зарядку при нужном напряжении. В этом случае просто напросто для заряда нужно использовать оригинальное или со схожими характеристиками зарядное устройство . Важный момент для тех кто не дочитает статью до конца-заряжать большинство литиевых аккумуляторов нельзя при отрицательной температуре.

Зарядка аккумулятора вне устройства.

В случае с отдельным аккумулятором или аккумуляторной сборкой, нужно знать рекомендации по заряду (Datasheet) производителя. Каким током и до какого напряжения заряжать. При обычной зарядке практически всех литиевых аккумуляторов применяется метод заряда CC-CV. Контролируется зарядный ток и напряжение на аккумуляторе. Первый этап СС (Constant Current-стабилизированный ток) – поддерживается постоянный ток до достижения напряжения на аккумуляторе близкого к максимальному. Затем CV ( Constant Voltage – стабилизированное напряжение) – поддерживается постоянное напряжение. В итоге, при верхнем уровне напряжения заряда, зарядный ток упадет до нескольких мА и процесс заряда считается завершенным.

При зарядке недопустимо превышать максимальный ток и напряжение, при котором нужно остановить процесс. Иначе, при превышении тока заряда аккумулятор будет нагреваться. В результате это очень плохо отразится на его “здоровье”. Может потерять ресурс, выйти из строя или взорваться (зависит от степени превышения тока и типа химии аккумулятора). При превышении напряжения заряда то же самое, не стоит пренебрегать этими правилами. Одна из основных причин возгорания аккумулятора- переЗАРЯД. Током меньшим, чем рекомендуемый, заряжать можно, просто это займет больше времени. Обычно максимальное напряжение для одной банки LiPo и Li Ion составляет 4,25 В. Для Lifepo4 3,65 В.

Рекомендуемый ток заряда обычно соответствует показателю половины емкости – С/2. Если емкость аккумулятора, С=3000 мА/ч, ток заряда нужен 1500 мА). В таком режиме аккумулятор от 0 до 100% зарядится примерно за 2,5 часа. Но есть модели допускающие более быструю зарядку токами, превышающими показатель 1С.

Зарядные устройства

Существует множество моделей специальных зарядных устройств способных зарядить отдельный литиевый аккумулятор. Они автоматически остановят заряд при достижении нужного напряжения. Другими словами, полностью контролируют процесс заряда. Некоторые модели имеют возможность регулировать зарядный ток, измерить ёмкость и внутреннее сопротивление аккумулятора. Перейти на страницу с зарядными устройствами. Некоторые зарядные устройства могутКак зарядить литиевый аккумулятор, так и разрядить его, чтобы узнать его реальную ёмкость.

Пример Datasheet литий ионного аккумулятора Boston Power Swing 5300:

Datasheet литий ионного аккумулятора Boston Power Swing 5300
Boston Power Swing 5300

В даташите видим следующую информацию:

  • Номинальная емкость, С 5300 мА/ч
  • Номинальная запасаемая энергия 19,3 Вт/ч
  • Номинальное напряжение 3,65 В
  • Плотность запасаемой энергии по весу 207 Вт/кг, по объёму 490 Вт/литр
  • Номинальное внутреннее сопротивление 15,5 мОм
  • Номинальное количество циклов заряд- разряд при 23 град. С при глубине разряда 100%, 90%, 80%
  • Максимально допустимый ток РАЗРЯДки от 0% до 100% 13 А
  • Допустимый десятисекундный импульс отдаваемой мощности до 1000 Вт/кг
  • Далее режим стандартной зарядки – сначала заряжать стабилизированным током 3,7 А до напряжения 4,2 В. Затем поддерживая это напряжение заряжать до тех пор пока ток не упадет до 50 мА
  • Максимально допустимый ток ЗАРЯДки 10,6 А
  • Номинальная масса 93,5 г
  • Диапазоны температур ЗАРЯДки -20 +60°С
  • Диапазоны температур РАЗРЯДки -40 +70°С
  • Температура хранения -40 +60°С
  • График остаточной запасаемой емкости при разряде током С/2 до напряжения 2,75 В, температуре 23°С

Такой аккумулятор в нормальном режиме можно зарядить током 3,7 А. Зарядка при этом займет 5300 мА/ч/3700 мА = 1,5 часа.

В ускоренном режиме при токе зарядки 10,6 А достаточно менее часа. 5300мА/ч /10600мА =0,5 часа на режим СС и также на режим CV около 10 минут.

При ускоренной зарядке аккумулятор будет греться. Важно следить, чтобы его температура не превысила максимальную рекомендуемую температуру зарядки 60°С !

Зарядка при низких температурах.

Для большинства моделей зарядка при минусовой температуре вообще недопустима. Зарядка при отрицательной температуре вызывает осаждение металлического лития на анодном материале. Растут так называемые дендриты- кристаллы металлического лития. Это мешает здоровой работе и понижает срок эксплуатации. В итоге они могут прорости через сепаратор и замкнуть на катод. В этом случае возможно возгорание.

На сегодняшний день все литий-ионные аккумуляторы нельзя заряжать при отрицательной температуре. Некоторые модели литий-железо-фосфатных аккумуляторов и все литий-титанатные можно заряжать при отрицательной температуре.

Зарядка при высокой температуре.

По примеру Datasheet на Boston Power Swing видно, что максимальная температура заряжаемого аккумулятора не должна превышать +60°С. Учитывая то, что при зарядке аккумулятор сам по себе разогревается. Поэтому, даже при температуре окружающей среды в +50 градусов уже нежелательно его заряжать. Такая ситуация может быть в солнечный летний день внутри автомобиля, если телефон находится под прямыми солнечными лучами. На этот случай в контроллере аккумулятора предусмотрен датчик температуры. Телефон прекратит брать зарядку.

Частая дозарядка при неполном разряде.

Делать это можно и очень рекомендуется. При этом увеличивается количество циклов перезаряда. По сравнению с никель кадмиевыми (NiCd) и никель металл-гидридными (NiMH) у литиевых нет “эффекта памяти”. Частые подзарядки они воспринимают совершенно нормально. Старайтесь, по возможности, поддерживать уровень заряда от 20% до 80%. Не высаживайте аккумулятор “в ноль” и не держите долго полностью заряженным. Если этого не требуют особые обстоятельства.

Быстрая зарядка.

При быстрой зарядке зарядный ток выше номинального в 2 и более раз. В результате, полный заряд проходит менее чем за час. Такие режимы зарядки для обычных массовых аккумуляторов приводит к уменьшению ресурса. Возникает риск осаждения металлического лития на аноде. К тому же, повышенный ток разогревает аккумулятор. Если есть выбор между обычной и быстрой зарядкой, пользуйтесь быстрой в исключительных случаях.

А вот для литий титанатных (LTO) аккумуляторов быстрая зарядка безопасна благодаря особенным свойствам анода. Они способны заряжаться от 0 до 100% за несколько минут.


65 комментариев к “Как зарядить литиевый аккумулятор”

  1. We are a bunch of volunteers and starting a brand new scheme in our community. Your site provided us with valuable info to paintings on. You have performed an impressive job and our entire neighborhood might be thankful to you.

  2. I have been surfing on-line more than 3 hours today, yet I never found any fascinating article like yours. It is lovely price sufficient for me. In my opinion, if all website owners and bloggers made excellent content material as you probably did, the internet shall be a lot more useful than ever before.

  3. Hi there, simply became alert to your weblog through Google, and located that it is truly informative. I’m going to watch out for brussels. I will appreciate in case you continue this in future. Lots of other folks might be benefited from your writing. Cheers!

  4. Hi, Neat post. There’s an issue together with your website in web explorer, would test this?K IE nonetheless is the market chief and a good section of folks will pass over your great writing because of this problem.

  5. I have not checked in here for a while because I thought it was getting boring, but the last few posts are great quality so I guess I¦ll add you back to my daily bloglist. You deserve it my friend 🙂

  6. wonderful post, very informative. I wonder why the other experts of this sector don’t notice this. You should continue your writing. I am confident, you have a great readers’ base already!

  7. I wanted to send a message in order to appreciate you for some of the stunning advice you are showing at this website. My time consuming internet look up has at the end of the day been paid with good quality knowledge to share with my friends and family. I would claim that most of us site visitors are quite fortunate to be in a fabulous site with so many special professionals with very helpful things. I feel pretty fortunate to have seen the website and look forward to many more excellent times reading here. Thank you once again for all the details.

  8. I would like to thank you for the efforts you have put in writing this web site. I am hoping the same high-grade blog post from you in the upcoming as well. Actually your creative writing skills has inspired me to get my own website now. Actually the blogging is spreading its wings quickly. Your write up is a great example of it.

  9. Thank you for sharing superb informations. Your site is so cool. I am impressed by the details that you’ve on this website. It reveals how nicely you perceive this subject. Bookmarked this web page, will come back for more articles. You, my friend, ROCK! I found simply the info I already searched everywhere and just could not come across. What a great website.

  10. Hiya very nice web site!! Man .. Excellent .. Amazing .. I’ll bookmark your web site and take the feeds additionally…I am satisfied to seek out a lot of useful info right here within the put up, we’d like develop more techniques on this regard, thanks for sharing.

  11. Hello there, just changed into alert to your weblog via Google, and located that it is truly informative. I am going to be careful for brussels. I’ll appreciate for those who continue this in future. Many other folks will be benefited from your writing. Cheers!

  12. Hey there just wanted to give you a quick heads up and let you know a few of the images aren’t loading correctly. I’m not sure why but I think its a linking issue. I’ve tried it in two different browsers and both show the same outcome.

  13. This design is wicked! You obviously know how to keep a reader entertained. Between your wit and your videos, I was almost moved to start my own blog (well, almost…HaHa!) Great job. I really enjoyed what you had to say, and more than that, how you presented it. Too cool!

Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.