зарядка литий ионных аккумуляторов телефона
5 практических советов по эксплуатации литий-ионных аккумуляторов
Литий-ионные аккумуляторы не столь «привередливы», как их никель-металл-гидридные собратья, но все равно требуют определенного ухода. Придерживаясь пяти простых правил, можно не только продлить жизненный цикл литий-ионных аккумуляторных батарей, но и повысить время работы мобильных устройств без подзарядки.
Не допускайте полного разряда. У литий-ионных аккумуляторов отсутствует так называемый эффект памяти, поэтому их можно и, более того, нужно заряжать, не дожидаясь разрядки до нуля. Многие производители рассчитывают срок жизни литий-ионного аккумулятора количеством циклов полного разряда (до 0%). Для качественных аккумуляторов это 400-600 циклов. Чтобы увеличить срок службы вашего литий-ионного аккумулятора, чаще заряжаете свой телефон. Оптимально, как только показатель заряда батареи опустится ниже отметки 10-20 процентов, можете ставить телефон на зарядку. Это увеличит количество циклов разряда до 1000-1100.
Данный процесс специалисты описывают таким показателем как Глубина Разряда (Depth Of Discharge). Если ваш телефон разряжен до 20%, то Глубина Разряда составляет 80%. В нижеприведенной таблице показана зависимость количества циклов разряда литий-ионного аккумулятора от Глубины Разряда: 
Разряжайте раз в 3 месяца. Полный заряд на протяжении длительного времени также же вреден для литий-ионных аккумуляторов, как и постоянная разрядка до нуля.
Из-за крайне нестабильного процесса заряда (мы часто заряжаем телефон как придется, и где получится, от USB, от розетки, от внешнего аккумулятора и тд.) специалисты рекомендуют раз в 3 месяца полностью разряжать аккумулятор и после этот заряжать до 100% и подержать на зарядке 8-12 часов. Это помогает сбросить так называемый верхний и нижний флаги заряда аккумулятора. Более подробно об этом можно прочитать здесь.
Храните частично заряженными. Оптимальным состоянием для длительного хранения литий-ионного аккумулятора является уровень заряда от 30 до 50 процентов при температуре 15°C. Если же оставить батарею полностью заряженной, со временем ее емкость существенно снизится. А вот аккумулятор, который долгое время пылился на полке разряженным до нуля, скорее всего, уже не жилец – пора отправлять его на утилизацию.
В нижеприведенной таблице показано сколько остается емкости в литий-ионном аккумуляторе в зависимости от температуры хранения и уровня заряда при хранении в течение 1 года.
Используйте оригинальное зарядное устройство. Мало кто знает, что зарядное устройство в большинстве случаев встроено непосредственно внутрь мобильных устройств, а внешний сетевой адаптер лишь понижает напряжение и выпрямляет ток бытовой электросети, то есть напрямую на батарею не воздействует. Некоторые гаджеты, например цифровые фотокамеры, лишены встроенного зарядного устройства, и поэтому их литий-ионные аккумуляторы вставляют во внешний «зарядник». Вот тут-то использование внешнего зарядного устройства сомнительного качества вместо оригинального может негативно сказаться на работоспособности батареи.
Не допускайте перегрева. Ну а злейшим врагом литий-ионных аккумуляторов является высокая температура – перегрева они напрочь не переносят. Поэтому не допускайте попадания на мобильные устройства прямых солнечных лучей, а также не оставляйте их в непосредственной близости от источников тепла, например электрообогревателей. Максимально допустимые температуры, при которых возможно использование литий-ионных аккумуляторов: от –40°C до +50°C
Также, вы можете посмотреть Часто Задаваемые Вопросы по аккумуляторам на нашем сайте.
Как правильно заряжать и эксплуатировать литий─ионный (Li─Ion) аккумулятор?
Человека в современной жизни окружает множество электронных помощников. В быту мы используем планшеты, мобильные телефоны, ноутбуки и т. п. На работе используются шуруповёрты, портативные дрели, фонарики, power bank и пуско-зарядные аккумуляторы для автомобиля. Во всех этих устройствах используются разные типы аккумуляторных батарей. Но больше всего распространены литий─ионные аккумуляторы. Они стали популярными благодаря небольшим размерам и массе в сочетании с высокой энергоёмкостью. При разумной стоимости они имеют приличный срок эксплуатации (300─400 циклов заряд-разряд). Поскольку эти АКБ широко используются в разных устройствах, которые нас окружают, надо понимать, как их правильно заряжать. Поэтому сегодняшний материал посвящён зарядке Li─Ion аккумуляторов.
Что представляет собой литий─ионный аккумулятор?
Поскольку многие пользователи имеют смутное представление о том, что такое литий─ионная аккумуляторная батарея, скажем пару слов о её устройстве. Если смотреть на примере аккумулятора мобильного телефона, то аккумулятор там имеет следующую конструкцию.
Конструкция литий─ионного аккумулятора
АКБ мобильного телефона в абсолютном большинстве случаев имеет в своей конструкции один аккумуляторный элемент, который часто называют банкой. Номинальное напряжение банки обычно составляет 3,7 вольта. В АКБ ноутбуков таких элементов может быть от 2 до 12. Но там они не прямоугольной, а цилиндрической формы (тип 18650). Также в составе аккумулятора есть контроллер, который представляет собой плату с распаянной на ней управляющей микросхемой. Она управляет процессом заряда и разряда банки, не допуская её перезаряда или глубокого разряда.
Таким образом, производители аккумуляторов уже позаботились о том, чтобы избежать внештатных ситуаций при зарядке и разрядке батареи. А пользователю остаётся только соблюдать некоторые правила эксплуатации, о которых будет сказано ниже.
Если вам интересно, то можете прочитать подробный материал про литий-ионный аккумулятор в статье по ссылке.
Как правильно заряжать литий─ионный аккумулятор?
При зарядке Li─Ion аккумулятора нужно помнить о том, что лучше всего поддерживать заряд батареи на уровне 20─80% от полной ёмкости. Литий─ионные АКБ не любят перезаряд. Как говорилось выше, контроллер контролирует степень заряженности аккумуляторного элемента или элементов, если их несколько. Он не допустит их перезарядки. Но это не значит, что аккумулятор можно сутками держать на зарядке. Это совершенно ни к чему.
Телефон и зарядное устройство
В любом случае контроллер не допускает перезаряда и глубокого разряда банки. Он просто отключает банку от внешнего мира. Кроме того, во многих литий─ионных аккумуляторных батареях имеется встроенная защита от перегрева.
Теперь перечислим несколько вариантов, как заряжать Li─Ion аккумулятор.
Зарядное устройство «лягушка»
Как видите, заряжать литий─ионный аккумулятор можно различными способами. Но рекомендуется заряжать АКБ штатной зарядкой, а остальные методы использовать только в случае необходимости. Сразу после покупки гаджета привыкайте к его корректной зарядке. О том, как правильно заряжать новый аккумулятор смартфона, можно прочитать по указанной ссылке.
Вернуться к содержанию
Эксплуатация Li─Ion батарей
Теперь коротко расскажем об основных правилах эксплуатации литий─ионных аккумуляторов.
Калибровка
Эту процедуру следует проводить раз в 3 месяца. Она заключается в полной разрядке и последующей полной зарядке АКБ. Это необходимо делать, чтобы контроллер аккумулятора «откалибровал» границы заряда и разряда батареи.
Калибровка литий─ионного аккумулятора
При ручной калибровке вам нужно дождаться выключения телефона, планшета или другого гаджета. Потом в выключенном состоянии ставите устройство на зарядку. Продолжительность до полной зарядки вы можете посмотреть по паспорту. После вынимаете и вставляете аккумуляторную батарею, включаете устройство и смотрите уровень заряда. Если он меньше 100%, то выключаете устройство и снова заряжаете. Так нужно делать до тех пор, пока при включении не будет показан полный уровень заряда.
Для калибровки также можно использовать утилиты, которые существуют для iOS и Андроид.
Если вам интересна переделка шуруповёрта на литиевые аккумуляторы 18650, можете прочитать статью по ссылке.
Хранение
Перед тем как отправить литий─ионную АКБ на хранение, её также нужно заряжать. Но уровень заряда должен быть около 50 процентов. Это считается оптимальным значением. Температура хранения батареи в идеале должна составлять 15 градусов Цельсия. В таких условиях литиевый аккумулятор лучше всего сохраняет ёмкость. Чем выше температура хранения, тем больше будут потери ёмкости при хранении.
При длительном хранении раз в три месяца проводите полный заряд-разряд аккумулятора и снова заряжайте его до 50%.
Как правильно заряжать аккумулятор телефона
Современное мобильное устройство, помимо первоначального своего назначения – средства коммуникации – выполняет множество других функций. Это выход в интернет, фото- и видеокамера, возможность смотреть фильмы, слушать музыку и играть в игры и многое другое. Поэтому аккумуляторы таких устройств приходится часто заряжать. Как это делать правильно, чтобы продлить жизнь АКБ и увеличить ее ресурс?
Виды телефонных аккумуляторов
В современных смартфонах используются литий-ионная (li-ion) и литий-полимерные (li-pol) батареи. Литий-ионные сменили своих предшественников – никель-кадмиевые и никель-металлогидридные – и превзошли их по многим параметрам. Однако в процессе эксплуатации обнаружились и их недостатки. Литиевые электроды оказались нестабильными. Поэтому в чистом виде этот материал перестали использовать, заменив различными соединениями. Получившиеся батареи отвечали всем требованиям, а потому прочно заняли свою нишу.
Также в современных смартфонах используются литий-полимерные аккумуляторы. Там используется принцип перехода полимеров в полупроводник. В полимеры внедряются ионы электролита, это улучшает проводимость.
На сегодняшний день выпускаются такие виды АКБ:
Разработки в этом направлении ведутся по сей день, поэтому технология продолжает совершенствоваться.
В старых телефонах применяются, как правило, никель-кадмиевые и никель-металлогидридные.
Как правильно заряжать новый аккумулятор смартфона
Многие слышали, что новую батарею нужно и заряжать по-особенному, в противном случае она быстрее выйдет из строя. А ведь если аккумулятор несъемный то заменить его будет совсем не просто.
Новенький аккумулятор рекомендуется «раскачать». Вот что для этого нужно:
Важно! Такая «раскачка» приемлема только для новых смартфонов, если аппарат уже давно эксплуатируется, то прием может, наоборот, навредить.
Как правильно заряжать новый телефон с li-ion батареей
Здесь есть некоторые нюансы. Литий-ионные батареи не очень хорошо относятся к полному разряду-заряду. Поэтому даже в самом начале эксплуатации злоупотреблять «раскачкой» не стоит, ограничившись 2-3 разами. В дальнейшем заряд батареи должен держаться в пределах 20-80%, не стоит допускать ее полной разрядки, равно как и держать, включенной в розетку, все время. Оптимальным будет немного не давать АКБ заряжаться до конца, оставляя заряд на уровне 90-95%.
Как правильно заряжать новый смарфон с li-pol батареей
Li-polymer АКБ совсем не любят глубокий разряд. Производители рекомендуют первые несколько раз заряжать аккумулятор полностью, однако в этом случае лучше не доводить его падения до нуля. При показателе 10-15 процентов стоит уже подключать аппарат к электросети. В дальнейшем рекомендуется подзаряжать его при любой удобной возможности – маленькими порциями.
Бытуют разные мнения, стоит ли новый телефон полностью разряжать и заряжать. С одной стороны, li-ion и li-pol не обладают эффектом памяти из-за этого в этом не смысла. С другой стороны, во время производства в аккумулятор добавляют ингибитор, который должен продлить жизнь батарее и именно во время первых зарядок-разрядок он разрушается, что позволяет достичь максимальной продолжительности жизни и емкости.
Как продлить срок службы аккумулятора телефона
Разные батареи требуют разного подхода, однако есть общие правила, которых следует придерживаться для всех типов АКБ, чтобы продлить их срок службы:
Далее – нюансы эксплуатации разных типов батарей.
Как правильно заряжать смартфон с li-ion батареей
Литий-ионные батареи не любят полный разряд (за исключением калибровки) и перезаряд. Оптимально поддерживать уровень заряда в пределах от 20 до 90%.
Заряжать можно разными способами:
Раз в три месяца рекомендуется калибровка заряда. Она предполагает полную разрядку с последующим полным же зарядом.
Как правильно заряжать телефон с li-pol батареей
Литий-полимерные АКБ не любят переразряд и стопроцентный заряд. Лучше держать его в пределах от 20 до 90%, при достижении этого показателя отключать от сети. Если при разрядке все-таки вы проворонили момент, и аппарат выключился, не нужно держать его в таком состоянии, а следует сразу поставить на зарядку.
С литий-полимерными АКБ не стоит бояться слишком частой подзарядки – наоборот, делать это нужно при любой удобной возможности небольшими порциями. Главное, не держать на зарядке по нескольку часов и не достигать 100% шкалы.
Быть постоянно подключенным к электрической сети такому аккумулятору вредно. Встроенный в зарядное устройство контроллер отключит его от зарядки в нужный момент, однако будет продолжать поступать тепло. Это вредит литий-полимерной АКБ.
Все аккумуляторы имеют встроенный контроллер, который контролирует процесс заряда и разряда. То есть при разряде батареи в ноль там еще остается какое-то количество заряда, а при достижении 100% контроллер перестают пускать ток в батарею, как только уровень заряда упадет до 99% напряжение снова пойдет.
Как правильно заряжать телефон с ni-mh батареей
Никель-металлогидридные (ni-mh) АКБ менее долговечные, по сравнению с современными ионными. А также они имеют эффект памяти. То есть, аккумулятор «запоминает», до какого состояния доходил раньше его заряд, и начинает разряжаться быстрее.
Чтобы этого не происходило, такие АКБ нужно «тренировать»: периодически полностью разряжать, а затем полностью заряжать. Это позволяет увеличить емкость в среднем на 5%.
Что не допускается при зарядке аккумулятора телефона
Все аккумуляторы без исключения не терпят:
В зависимости от типа, у них есть и еще кое-какие «пристрастия».
C li-ion батареей
С АКБ такого типа нельзя допускать следующее:
Лучше поддерживать заряд батареи на уровне до 90%, а раз в несколько месяцев устраивать «тренировку», и все будет хорошо.
C li-pol батареей
С АКБ такого типа нельзя допускать следующее:
Так же, как и с li-on оптимальный заряд будет в диапазоне от 20 до 90%.
С ni-mh батареей
С АКБ такого типа нельзя допускать следующее:
Чтобы не терять емкость такого телефона, рекомендуется заряжать его полностью, а разряжать настолько, насколько это возможно. Периодически «тренировать».
Видео: Как правильно заряжать аккумулятор телефона
Заключение
Стоит понимать, что будь у вас Android, iPhone или старенький черно-белый мобильник, ни одно из этих устройств не сможет жить вечно. Старение и выход из строя аккумулятора – неизбежный процесс. Однако правильным обращением можно его замедлить и продлить жизнь мобильного устройства.
Остались вопросы или есть что добавить? Тогда напишите нам об этом в комментариях, это позволит сделает материал более полезным, полным и точным.
Как правильно заряжать телефон
Ежедневно человек заряжает свои девайсы, но каждый делает это не всегда правильно. Чтобы батарея прослужила долго и сохранила свою емкость, следует соблюдать все правила и советы производителей. Большая часть пользователей дожидается полной разрядки, а затем оставляет до момента, пока на индикаторе появится отметка 100%. Такой способ был актуальным лет 10-15 лет назад.
Виды аккумуляторов в смартфонах
В смартфонах использовалось 4 вида аккумуляторов:
Сегодня разработчики использют только два типа аккумуляторов, которые являются наиболее безопасными, технологичными и «чистыми». Это литий-ионные и литий-полимерные. Именно их можно встретить в большинстве девайсов.
Никель-металлогидридные и никель-кадмиевые АКБ
Эти АКБ уже ушли в прошлое. Они получили распространение в эпоху простых кнопочных девайсов. Никель-металлогидридные аккумуляторы отличались высокой устойчивостью к перепадам температуры и влажности. Правда, у таких устройств небольшая емкость и приличная толщина. Требовалось постоянно полностью заряжать устройство, так как АКБ обладали эффектом памяти.
Никель-кадмиевые батареи использовались в бюджетных телефонах с небольшим функционалом. Распространены были в начале 21 века. Отличались небольшой ценой, невысокой емкостью.
Литий-ионные аккумуляторы
Литий-ионные аккумуляторы стали настоящим прорывом. Длительность работы выросла в разы. Не стало эффекта памяти, но многие пользователи и сегодня продолжают «тренировать» устройства.
У таких аккумуляторов есть ряд минусов:
Несмотря на высокую стоимость и недостатки, пользователи активно приобретают подобную продукцию, а разработчики пошли дальше, и создали более универсальный вариант.
Литий-полимерные батареи
В этих продуктах опасный электролит заменили на полимер. Стоимость продуктов снизилась, правда, мощность не слишком увеличилась. После появления таких аккумуляторов, у дизайнеров стали развязаны руки, это позволило им создавать продукты различной формы и дизайна.
Минус любых современных девайсов в том, что постепенно они «стареют». Постепенно аккумуляторы теряют свою емкость.
Как правильно заряжать новый смартфон
По мере использования смартфонов батарея садится. Устройство требуется заряжать все чаще и чаще. Ускорить процесс «старения» может неправильное использование гаджета, а также нарушения рекомендаций первой зарядки.
Существует мнение: чтобы правильно заряжать новый смартфон, нужно три раза довести батарею до полного отключения, а потом зарядить до 100%. Но такая рекомендация подходит для старых никелевых аккумуляторов, которые имели эффект памяти. Для современных ионных и полимерных батарей подобная рекомендация не подходит.
Литиевые аккумуляторы для айфона и андроида готовы к работе прямо с завода. Их первая зарядка ничем не отличается от всех остальных.
Как правильно заряжать Li ion аккумуляторы
В большинстве современных девайсов установлены литий-ионные батареи. Они обладают высокой мощностью и безопасностью. Здесь нет эффекта памяти. Не нужно выполнять никакие циклы полной зарядки и разрядки.
Чтобы правильно заряжать Li ion аккумуляторы и увеличить их срок действия, нужно придерживаются простых рекомендаций:
Всегда нужно иметь при себе зарядное устройство, чтобы телефон не разрядился полностью. Если зарядки нет, то можно подключить к ноутбуку или компьютеру через переходники или кабели.
Как правильно заряжать литий-полимерный аккумулятор
Без правильного ухода АКБ быстро износится. Батарея быстро начнет садиться, подзарядки потребуются чаще. Устройства нужно беречь от переохлаждения, а также слишком высоких температур.
Чтобы правильно заряжать литий-полимерный аккумулятор, нужно ознакомится с общими рекомендациями:
Современные батареи защищены от пере разряда и перезаряда. У них стоят специальные контроллеры. Когда индикатор достигает 100%, ток перестает поступать к аккумулятору.
Как продлить срок службы аккумулятора смартфона
Продлить срок службы аккумулятора смартфона любого типа не получится, момент износа все равно наступит. Постепенно емкость будет уменьшаться.
Но продлить работоспособность АКБ можно, если следовать простым рекомендациям:
Такие простые рекомендации помогут батареи сохранить свои первоначальные показатели как можно дольше.
Мифы о зарядке батареи
Пользователи передают друг другу ряд заблуждений, которые касаются автономности батареи.
Они используют эти мифы о зарядке для своих гаджетов и удивляются, почему не помогают сохранить заряд:
Получается, что эти моменты не помогут правильно заряжать и сберечь аккумулятор.
Полезные советы
Производитель аккумуляторов рекомендует правильно использовать их, чтобы отодвинуть дату приобретения нового, как можно дальше.
Полезные советы помогут сохранить полную емкость АКБ максимально долго:
Чтобы уменьшить количество зарядок, следует правильно заряжать смартфон и не нагружать его лишним:
Самое главное правило, чтобы правильно заряжать телефон – это бережное и правильное использование. Соблюдая простые правила и рекомендации, получится на долгое время сберечь исходную емкость. Но со временем все равно батарея начнет работать хуже, избежать этого не возможно.
Аккумуляторы для мобильных устройств — методы заряда
Старушка купила автомобиль, проехала некоторое расстояние, и вдруг двигатель заглох. Вызванная служба технической поддержки констатировала — закончился бензин. Недоумевающая старушка подает в суд: при продаже ей никто не объяснил, что в машину еще нужно заливать бензин…
Итак, аккумуляторы надо заряжать. В этом их существенное отличие от батареек. Но прежде чем говорить о зарядных устройствах, коротко остановимся на основных методах заряда наиболее распространенных типов аккумуляторов. Следует отметить, что методы заряда аккумуляторов на основе никеля отличаются от методов заряда литий-ионных аккумуляторов. Поэтому при заряде последних обращайте внимание на то, в какое зарядное устройство вы их вставляете. Иными словами, не всякое зарядное устройство для никель-кадмиевых (NiCd) и никель-металл гидридных (NiMH) аккумуляторов годится для заряда литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов.
Несколько слов о терминологии. Емкость аккумулятора обычно обозначается буквой «C» (capacity). Когда говорят о разряде, равном 1/10 C, то это означает разряд током, равным десятой части от величины номинальной емкости аккумулятора. Так, например, для аккумулятора емкостью 1000 мА·час это будет разряд током 1000/10 = 100 мА. Теоретически, аккумулятор емкостью 1000 мА·час может отдавать ток 1000 мА в течение одного часа, 100 мА в течение 10 часов, или 10 мА в течение 100 часов. Практически же, при высоких значениях тока разряда номинальная емкость никогда не достигается, а при низких токах превышается.
Аналогично при заряде аккумуляторов, значение 1/10 C означает заряд током, численно равным десятой части заявленной емкости аккумулятора.
Методы заряда NiCd и NiMH аккумуляторов
Существующие методы можно разделить на 4 основные группы:
Сразу оговорюсь: разделение это достаточно условно и зависит от фирмы-изготовителя аккумуляторов. Подход к вопросу о заряде аккумуляторов примерно такой: фирма разрабатывает различные типы аккумуляторов под различные применения и устанавливает для каждого типа рекомендации и требования по наиболее благоприятным методам заряда. В результате одинаковые по внешнему виду (размерам) аккумуляторы (одиночные элементы) могут потребовать применения различных методов заряда. Иллюстрацией данного подхода могут служить материалы, размещенные на [1] и [2].
Медленный метод заряда
При таком методе возможно несколько вариантов: заряд полупостоянным током и заряд постоянным током.
При заряде полупостоянным током начальное значение тока устанавливается примерно равным 1/10 С. По мере продолжения заряда это значение уменьшается. Время заряда примерно 15-16 часов. Практически метод реализуется зарядом через токозадающий резистор от источника постоянного напряжения (см. [1] для NiCd аккумуляторов). Медленный заряд током в 1/10 C — обычно безопасен для любого аккумулятора.
При заряде постоянным током значение тока величиной 1/10 С поддерживается в течение всего времени заряда. (Рис.1)
Рисунок 1. Медленный метод заряда NiCd и NiMH аккумуляторов
Во время заряда наблюдается повышение напряжения на элементе аккумулятора. По достижении полного заряда и при перезаряде напряжение начинает уменьшаться.
Сокращение времени заряда в 2-2,5 раза возможно при увеличении тока до 0,2 С, но при этом необходимо ограничить время заряда 6-8 часами.
Метод быстрого заряда
Разновидностью медленного заряда является метод быстрого заряда, при котором используется ток заряда величиной от 0,3 до 1,0 C. Но при этом возможен перегрев аккумулятора, особенно при токах заряда, близких к 1 C. Для исключения перегрева и определения момента окончания заряда аккумулятора, в последний встраивается термопредохранитель и термодатчик. Термодатчик используется для измерения температуры, изменение которой рассматривается в качестве критерия для прекращения заряда. Дело в том, что при достижении полного заряда, температура элементов аккумулятора резко повышается. И когда она повысится на 10 градусов Цельсия и более по отношению к окружающей среде, заряд необходимо прекратить, или перейти в режим медленного заряда. При любом методе заряда в случае, если применяются большие токи заряда, дополнительно требуется предохранительный таймер.
Метод дельта V заряда
Это наилучший и, пожалуй, основной метод быстрого заряда NiCd и NiMH аккумуляторов для сотовых телефонов. Сущность метода заключается в измерении изменения напряжения на аккумуляторе для определения (фиксирования) момента полного заряда и необходимости его прекращения.
Если измерять напряжение на выводах аккумулятора во время заряда постоянным током, то можно заметить, что напряжение сначала медленно повышается, а в точке полного заряда будет кратковременно уменьшаться. Величина уменьшения небольшая, примерно 15-30 мВ на элемент для NiCd и 5-10 для NiMH, но явно выражена. Этот небольшой спад напряжения и принимается за критерий прекращения заряда. Кроме того, метод дельта V заряда почти всегда сопровождается измерением температуры, что обеспечивает дополнительный критерий оценки степени заряда аккумулятора (а для верности зарядные устройства для больших аккумуляторов высокой емкости обычно имеют кроме этого и таймеры безопасности).
Рисунок 2. Метод дельта V заряда NiCd и NiMH аккумуляторов
На рис.2 приведен график заряда с током величиной в 1 C. После достижения полного заряда, ток заряда уменьшается до 1/30 … 1/50 C для компенсации явления саморазряда аккумулятора.
Существуют электронные схемы, разработанные специально для реализации метода дельта V заряда. Например MAX712 и MAX713. Реализация заряда по этому методу сложнее и дороже, чем другие, но дает хорошо воспроизводимые результаты. В тоже время следует отметить, что в аккумуляторе с хотя бы одним плохим элементом из цепочки последовательно соединенных, метод дельта V заряда может не работать и привести к разрушению остальных элементов.
NiMH аккумуляторы имеют специфические проблемы с зарядом. Величина дельта V у них очень мала, и ее труднее обнаружить, чем в случае NiCd аккумуляторов. Поэтому NiMH аккумуляторы для сотовых телефонов имеют температурные датчики в качестве резервного средства для обнаружения момента полного заряда.
Другая проблема, возникающая при заряде по этому методу, заключается в том, что при использовании в автомобилях электрические помехи маскируют обнаружение дельта V, и телефоны в основном управляют зарядом по температуре. Это может привести к повреждению аккумулятора, поскольку в автомобиле телефон постоянно подключен и многократные запуски и остановки двигателя имеет место. Каждый раз, когда зажигание выключается на несколько минут и затем включается обратно, инициируется новый цикл заряда.
Реверсивный метод заряда
В анализаторах аккумуляторов Cadex 7000 [3,4] и CASP/2000L(H) используются реверсивные импульсные методы заряда, при котором короткие импульсы разряда распределяются между длинными зарядными импульсами. Считается, что такой метод заряда улучшает рекомбинацию газов, возникающих в процессе заряда, и позволяет проводить заряд большим током за меньшее время. Кроме того, восстанавливается площадь активной поверхности рабочего вещества аккумулятора, устраняя тем самым «эффект памяти».
На рис.3 схематично изображена временная диаграмма реверсивного метода заряда NiCd и NiMH аккумуляторов, реализованная в анализаторе Cadex 7000. Цифрой 1 обозначен нагрузочный (разрядный) импульс, а цифрой 2 — зарядный.
Рисунок 3. Реверсивный метод заряда NiCd и NiMH аккумуляторов
Величина обратного импульса нагрузки определяется в процентах от тока заряда в диапазоне от 5 до 12%. Оптимальное значение 9%.
Метод заряда литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов
Для заряда Li-ion аккумуляторов используется метод «постоянное напряжение / постоянный ток», суть которого заключается в ограничении напряжения на аккумуляторе. В этом он подобен методу заряда свинцово-кислотных аккумуляторов (SLA). Основные отличия заключаются в том, что для Li-ion аккумуляторов — выше напряжение на элемент (номинальное напряжение элемента 3,6 В против 2 В для SLA), более жесткий допуск на это напряжение (±0,05 В) и отсутствие медленного подзаряда по окончании полного заряда.
Для примера приведем требования и рекомендации по заряду и разряду литий-ионных аккумуляторов фирмы Panasonic [1]:
Приведенные выше данные могут отличаться в ту или иную сторону для аккумуляторов других производителей.
В то время как для SLA аккумуляторов допустима некоторая гибкость в установке значения напряжения прекращения заряда, для Li-ion аккумуляторов изготовители очень строго подходят к выбору этого напряжения. Порог напряжения прекращения заряда для Li-ion аккумуляторов 4,10 В или 4,20 В, допуск на установку для обоих типов ±0,05 В на элемент. Для вновь разрабатываемых Li-ion аккумуляторов, вероятно, будут определены другие значения этого напряжения. Следовательно, зарядные устройства для них должны быть адаптированы к требуемому напряжению заряда.
Более высокое значение порога напряжения обеспечивает и большее значение емкости, поэтому в интересах изготовителя выбрать максимально возможный порог напряжения без нарушения безопасности. Однако на величину этого порога влияет температура аккумулятора, и его устанавливают достаточно низким для того, чтобы допустить повышенную температуру при заряде.
В зарядных устройствах и анализаторах аккумуляторов, которые позволяют изменять значение этого порога напряжения, его правильная установка должна соблюдаться при обслуживании любых аккумуляторов Li-ion типа. Однако большинство изготовителей не обозначают тип Li-ion аккумулятора и напряжения окончания заряда. И, если напряжение установлено неправильно, то аккумулятор с более высоким напряжением выдаст более низкое значение емкости, а аккумулятор с более низким — будет немного перезаряжен. При умеренной температуре повреждения аккумуляторов не происходит.
Именно в этом, как правило, и заключается причина того, что аккумулятор, заряженный, например, в «родном» телефоне, работает меньшее или большее время, чем этот же аккумулятор, заряженный в настольном зарядном устройстве неизвестного производителя.
Повышение температуры аккумулятора при заряде незначительно (от 2 до 8 градусов в зависимости от типа и производителя)
Вмешательство потребителя в любое Li-ion зарядное устройство не рекомендуется.
Медленный подзаряд по окончании заряда, характерный для аккумуляторов на основе никеля, не применяется, потому что Li-ion аккумулятор не терпит перезаряда. Медленный заряд может вызвать металлизацию лития и привести к разрушению элемента. Вместо этого время от времени для компенсации маленького саморазряда аккумулятора из-за небольшого тока потребления устройством защиты может применяться кратковременный заряд.
Li-ion аккумуляторы содержат несколько встроенных устройств защиты: плавкий предохранитель, термопредохранитель и внутреннюю схему управления, которая отключает аккумулятор в нижней и верхней точках напряжения разряда и заряда.
Меры безопасности: В случае разрушения литий-ионного аккумулятора, утечки электролита и попадания его на кожу или глаза, немедленно промойте эти места проточной водой. Если электролит попал в глаза, промойте их проточной водой в течение 15 минут и обратитесь к врачу.
При написании статьи использованы материалы, любезно предоставленные г-ном Isidor Buchmann, основателем и главой Канадской компании Cadex Electronics Inc. [3].
О зарядных устройствах для мобильных устройств связи в следующей статье.