Pourquoi les batteries lithium-ion meurent-elles si tôt? Batteries lithium-ion. Dispositif et types. Travail et application

Les premières expériences sur la création d'éléments galvaniques au lithium ont été enregistrées dès 1012. Le modèle réel a pu créer en 1940, les premiers spécimens série (non récupérés!), Sont apparus sur les années 70 et la procession triomphale de ce type de piles a commencé depuis le début des années 90, lorsque la société japonaise Sony a pu maîtriser leur production commerciale.

On pense en ce moment que celui-ci l'un des domaines les plus prometteurs pour la création de sources d'énergie électrique autonomes malgré le coût assez élevé (au niveau existant).

Le principal avantage de ce type de batterie est une densité d'énergie élevée (environ 100 W par heure par 1 kg de poids) et la capacité d'effectuer un grand cycle de charge / décharge.

Les batteries nouvellement créées se caractérisent par un tel excellent indicateur en tant que faible taux d'auto-décharge (seulement de 3 à 5% pour le premier mois, suivi d'une diminution de cet indicateur). Cela permet

Et ce n'est pas encore tout - avec une égalité avec un Ni-CD répandu, un nouveau système avec les mêmes dimensions fournit trois fois avec des performances plus efficaces avec un effet de mémoire négatif manquant en réalité.

Caractéristiques négatives

batteries lithium-ion.

Tout d'abord, le coût élevé, la nécessité de sauvegarder la batterie dans l'état chargé et de la soi-disant "effet du vieillissement", qui se manifeste même dans le cas où l'élément galvanique n'était pas en marche. La dernière propriété désagréable se manifeste dans une diminution constante de la capacité, ce qui peut entraîner une sortie complète du produit.

Batteries à lithium

Les piles au lithium ou lithium-ionique (Li-ion) sont principalement présentes dans les téléphones portables, les ordinateurs portables, les caméras vidéo. Les produits sont chers, des piles également, il est donc nécessaire de les gérer encore plus compétent qu'avec d'autres batteries. Alors, quel est le pouvoir de lithium-yon? Ici, probablement encore plus de rumeurs et de mythes. Premièrement, il commence à comparaître au moins parce que les fournisseurs de l'équipement avec des batteries Li-ion ne donnent pas de harcèlement spécial, disant que la batterie "intelligente" et tout va faire tout elle-même. Mais n'est pas elle-même. Après tout, combien de cas se produisent lorsque les propriétaires de nouveaux ordinateurs portables pendant un mois, la batterie a été submergée puis payée pour une nouvelle batterie. Bien sûr, les batteries au lithium sont parce qu'elles sont chères, qui sont bloquées avec des composants électroniques, mais malheureusement, cela ne sauve pas du fou.

Recyclable

Comme dans le cas des batteries de nickel, le lithium a également très peur de la recharge et du chevauchement. Mais, étant donné que ces batteries sont utilisées dans des appareils intelligents et équipés de leurs propres chargeurs, leur électronique ne permet pas la recharge - donc Il ne peut pas avoir peur. Mais le revaluateur est plus difficile à contrôler, il s'agit donc de la cause la plus typique de la sortie précoce de la batterie. Bien sûr, dans des appareils coûteux et complexes, par exemple, dans les ordinateurs portables, l'arrêt survient jusqu'à ce que la tension tombe sur la valeur critique. Mais les précédents indiquent que cet arrêt d'urgence est préférable de considérer comme une mesure d'urgence, à laquelle, si possible, il vaut mieux ne pas apporter. C'est la règle la plus importante - éviter la décharge complète, car la basse tension peut éteindre la chaîne de protection des urgences. Il arrive que les personnes "tuer" piles, emportées par une formation. La formation est une bonne chose, mais 2-3 cycles complets suffisent pour les piles au lithium.

Pour les piles au lithium, il n'y a pas d'effet de mémoire, ils peuvent donc être chargés lorsqu'il est possible, alors après l'entraînement, il vaut mieux ne pas décharger les piles à la fin. Le seuil inférieur recommandé est de 5 à 10%. Seuil inférieur critique - 3%.

De nombreux cycles incomplets ou un complet

La durée de vie des piles au lithium est d'environ 300 cycles. Le cycle complet est considéré comme un cycle d'une charge complète et plein (c'est-à-dire environ 3% de la capacité) de la décharge, ou inversement. Si vous déchargez une batterie à 50%, puis chargez-la, alors il sera de 1/2 cycle, si jusqu'à 75% et charge - 1/4 cycle, etc. Donc, pour les téléphones et les ordinateurs portables, la différence entre les avantages entre les cycles complets et incomplètes est différente. Sur Internet, il est obstiné d'obstination qu'un groupe de personnes chargèrent les téléphones en cas de décharge incomplète (c'est-à-dire que tous les jours ont pénétré sur le téléphone) et les menaçaient éventuellement. Dans le même temps, pour les ordinateurs portables, il est connu de manière fiable que les cycles complets sont plus rapides à porter une batterie que incomplète. La situation est clarifiée avec une prise en compte détaillée du dispositif de batterie Li-ion (voir Ajouter. Matériaux). Il s'avère beaucoup dépend du contrôleur. C'est lui qui contrôle le courant de charge, surveille l'état de la batterie, etc. Ainsi, dans les ordinateurs portables, le contrôleur est situé dans la batterie elle-même et est ajusté par des utilitaires système, tels que l'étalonnage. Dans les téléphones portables, le contrôleur est situé dans le téléphone lui-même et est si simple non ajusté. Bien que dans les piles au lithium et il n'y a pas d'effet de mémoire, mais il y a un effet dit "mémoire numérique". Le fait est que l'électronique de la commande de décharge de charge, située dans la batterie elle-même, fonctionne indépendamment de l'appareil, à l'aide de la batterie. L'électronique interne surveille le niveau de la tension de l'élément, interrompt la charge en atteignant la valeur maximale installée (en tenant compte de la variation de tension due au courant de charge et à la température de la batterie), interrompt la décharge lorsque la valeur critique est atteinte et Rapporte "à l'étage" (à ces fins une grande nomenclature de microcirces spécialisées). Le système de surveillance de la batterie "à l'étage" calcule le niveau de charge en fonction des informations sur le moment de la mise hors tension et de la décharge de la batterie et des lectures du système de mesure actuel. Mais si les conditions de travail sont telles que la décharge complète ne se produise pas à l'arrêt du matériel ou à la charge complète, ces calculs après plusieurs cycles ne peuvent pas être tout à fait corrects - la capacité de la batterie diminue et le témoignage du compteur actuel ne se conforme pas toujours à réalité. Habituellement, les écarts ne dépassent pas un pour cent par cycle, à moins que des changements graves associés à la défaillance de l'un des éléments de la batterie ne se produisaient pas pendant le fonctionnement. Le système de surveillance a la capacité de "étudier", c'est-à-dire de recalculer la valeur de la capacité de la batterie complète, mais pour cela, vous devez effectuer au moins une charge de charge du cycle complet avant que la batterie elle-même soit déclenchée. Donc, il s'avère que avec des cycles très fréquents, le contrôleur est renversé et calcule donc de manière incorrecte la charge de la batterie et fait un chargement incorrect, avec le résultat que la batterie est gâtée. Contrairement à un ordinateur portable, le téléphone ne peut pas être recalibré. Tout ce qui reste dans ce cas est de faire quelques cycles complets pour amener le contrôleur dans l'ordre. Je recommande, idéalement, combiner des cycles complets et incomplets, adhérant au principe de "Golden Mid". Personnellement, j'ai fait avec mon téléphone portable - en conséquence, après 2 ans d'opération, la baisse de la capacité n'était pas supérieure à 40%, ce qui est la norme. En partie, le temps ne recette pas non plus les batteries au lithium - elles portent au fil du temps, quelle que soit leur opération; Le siècle de leur compromis et change raisonnablement les batteries une fois tous les 2-3 ans.

Stockage

Si la batterie n'est pas utilisée, il est recommandé de le stocker à 40% du conteneur dans un endroit frais. Limite de température inférieure pour le stockage et le fonctionnement - 00 C. En général, les batteries au lithium aiment être facturées, c'est-à-dire Ils sont mieux et stockés et conservés dans un état factuel, contrairement au nickel. Mais avec le stockage à long terme, la charge maximale appâte toujours la batterie, de sorte que 40% de la charge est considérée comme l'état optimal.

Batterie de réanimation

En général, si la batterie est morte, il est préférable d'en acheter un nouveau, c'est l'option la plus logique, bien que mon cher. Je n'ai pas rencontré des recettes fiables pour la réanimation des batteries. Il y a de vraies légendes, en particulier des ordinateurs portables que les gens ont réanimé leur batterie d'ordinateur portable en pointillés et ils sont tous merveilleux. L'un d'entre eux sonne comme ceci: «Vous devez décharger complètement la batterie, laissez un ordinateur portable pendant une semaine; Puis chargez complètement la batterie et laissez également une semaine; Après deux mois, le conteneur devrait récupérer. "

Pour les téléphones portables: combiner des cycles complets et incomplets (dans la proportion de "XS").
Pour ordinateurs portables: autant de cycles complets que possible (après la formation).
Pour tous: 80% de cycles sont recommandés; Ne laissez pas une décharge complète (inférieure à 3%).

Les piles lithium-ion (Li-ion) utilisées dans la plupart des tablettes modernes, des smartphones et des ordinateurs portables nécessitent différentes règles de maintenance et d'opération par rapport aux piles Nickel-Cadmium (Ni-CD) et Nickel-Metal Hydrure (NI-MH) utilisées dans des appareils précédents.

En fait, les soins corrects pour la batterie lithium-ion peuvent augmenter sa durée de vie 15 fois comparée à des cas d'utilisation incorrecte. Dans cet article, nous vous conseillons de maximiser le cycle de vie des batteries lithium-ion coûteuses dans tous vos appareils portables.

Plus récemment, le journaliste du portail Internet Fred Langa Langa (Fred Langa) a dû remplacer le smartphone endommagé - et c'était son erreur.

Le symptôme principal n'a rien présidé - la couverture du téléphone a été déformée, car l'appareil lui-même a commencé à se plier.

Lors de l'analyse et de la considération détaillée, il s'est avéré que la batterie du smartphone était gonflée.

Initialement, Fred n'a pas remarqué de modifications: la batterie avait l'air plus ou moins normale si elle regarde son visage (Figure 1). Cependant, lorsque la batterie a été mise sur une surface plane, il est devenu évident que les bords supérieurs et inférieurs n'étaient plus plats et parallèles les uns aux autres. Sur l'un des côtés de la batterie, une conviction grave a été formée (Figure 2). Ce renflement a conduit au fait que le téléphone a commencé à se plier et à se déformer.

Le renflement de la batterie a témoigné un problème grave: l'accumulation de gaz toxique sous haute pression à l'intérieur de la batterie.

Le boîtier de la batterie a parfaitement fait son travail, mais en raison de gaz toxiques, la batterie était une petite bombe de brassement, qui n'attend que la détonation.

Dans le cas de Fred, le téléphone et la batterie ont été endommagés et la batterie est le temps d'acheter un nouveau smartphone.

La chose la plus triste est que ce problème puisse être facilement empêché. Dans la dernière partie de l'article, les erreurs Fred seront données.

Pour éviter de répéter les erreurs du passé avec un nouveau Smartton et d'autres dispositifs lithium-ion, tels que des comprimés, des ordinateurs portables, Fred a commencé à explorer sérieusement les problèmes d'exploitation et de maintenance appropriés des batteries lithium-ion.

Freda n'était pas intéressé par l'extension du travail d'une charge de batterie - ces techniques sont familières. La plupart des appareils offrent des modes manuels ou automatiques d'économie d'énergie et des procédés permettant de définir la luminosité de l'écran, des performances de processeur plus lente et réduisent le nombre d'applications en cours d'exécution.

Fred s'est plutôt concentré sur l'extension de la durée de vie des batteries - façons de sauvegarder la batterie à un état d'efficacité normale et d'élargir la durée de vie de la batterie au maximum.

Cet article inclut de telles conclusions de thèse basées sur la recherche Fred. Suivez les cinq conseils offerts, puis vos batteries lithium-ion fonctionneront pleines, longues et sûres dans tous vos appareils portables.

Astuce 1: Suivez la température et ne surchauffez pas la batterie

Étonnamment, la chaleur est l'un des principaux ennemis des batteries lithium-ion. Les raisons qui provoquent une surchauffe de la batterie peuvent être des facteurs d'utilisation incorrecte, par exemple, la vitesse et la durée des cycles de chargement et de décharge de la batterie.

L'environnement physique externe compte également. En laissant juste un appareil avec une batterie lithium-ion au soleil ou dans une voiture fermée, vous pouvez réduire considérablement la capacité de la batterie de recevoir et de maintenir la charge.

Les conditions de température idéales pour les batteries lithium-ion sont la température ambiante dans 20 degrés Celsius. Si le dispositif est chauffé à 30 ° C, sa capacité à porter la charge est réduite de 20%. Si l'appareil est utilisé à 45 ° C, ce qui est facilement réalisé au soleil ou avec une utilisation intensive de l'appareil avec des applications à forte intensité de ressources, la capacité de la batterie diminue d'environ la moitié.

Ainsi, si votre appareil ou votre batterie devient nettement chauffé lorsqu'il est utilisé, essayez d'aller à un endroit plus froid. S'il n'y a pas de telle possibilité, essayez de réduire la quantité d'énergie consommée par le dispositif en déconnectant des applications, des services et des fonctions inutiles, réduisez la luminosité de l'écran ou activez le mode d'économie d'énergie de l'appareil.

Si cela n'aide toujours pas, débranchez complètement le périphérique jusqu'à ce que la température revienne à un état normal. Pour un refroidissement encore plus rapide, retirez la batterie (bien sûr, si elle permet la conception du périphérique) - de sorte que l'appareil refroidira plus rapidement grâce à la séparation physique avec la source d'alimentation.

En passant, malgré le fait que les températures élevées sont le principal problème des batteries lithium-ion, des modes de fonctionnement à basse température ne causent pas de graves préoccupations. Les basses températures ne causent pas de dommages à long terme à la batterie, bien que la batterie à froid ne puisse pas donner à toutes les aliments, ce qui peut potentiellement donner le mode de température optimal. La chute de puissance devient très perceptible à des températures inférieures à 4C. La plupart des batteries lithium-ion de la classe de consommation deviennent essentiellement inutiles à des températures près du point de congélation.

Si l'appareil avec une source d'alimentation au lithium-ion devient trop réfrigéré pour une raison quelconque, n'essayez pas de l'utiliser. Laissez-le handicapé et transfert dans un endroit chaud (poche ou salle chauffée) jusqu'à ce que l'appareil prend une température normale. De plus, comme dans le cas de la surchauffe, supprimez physiquement la batterie et le chauffage séparé accélérera le processus d'échauffement. Une fois la batterie chauffant jusqu'à la température normale, ses propriétés électrolytiques seront restaurées.

Astuce 2: Débranchez le chargeur pour enregistrer la batterie

Recharge - c'est-à-dire La connexion de la batterie trop longue à long terme sur la source de courant haute tension peut également réduire la capacité de la batterie de maintenir la charge, réduire sa durée de vie ou ce qu'on appelle «tuer».

La plupart des batteries lithium-ion de la classe de consommation sont conçues pour fonctionner au niveau de la tension de 3,6 V sur la cellule, mais lors de la charge de charge à élevé 4.2. Si le chargeur est trop long, la batterie interne peut être endommagée.

Dans des cas graves, la recharge peut entraîner le fait que les ingénieurs s'appellent des conséquences "catastrophiques". Même dans des cas modérés, l'excès de chaleur libérée pendant la recharge créera un effet de température négatif décrit dans le premier conseil.

Les chargeurs de haute qualité peuvent être coordonnés pour travailler avec le schéma de batteries lithium-ion modernes, réduisant ainsi le risque de recharge, réduisant ainsi le courant de charge proportionnellement à la charge de la batterie.

Ces propriétés diffèrent de manière significative en fonction du type de technologie utilisée dans la batterie. Par exemple, lors de l'utilisation de piles Ni-Cadmium (Ni-CD) et d'hydrure Nickel-Metal (NI-MH), essayez de les laisser connectées au chargeur aussi longtemps que possible. Cela est dû au fait que les anciens types de batteries ont un niveau élevé d'auto-décharge, c'est-à-dire Ils commencent à perdre une quantité importante d'énergie stockée immédiatement après la déconnexion du chargeur, même si le dispositif portable lui-même est désactivé.

En fait, la batterie de nickel-cadmium peut perdre jusqu'à 10% de la charge dans les 24 premières 24 heures après la charge. Après cette période, la courbe d'auto-décharge commence à niveler, mais la batterie de nickel-cadmium continue de perdre 10 à 20% par mois.

La situation avec des batteries hydrure de nickel-métal est encore pire. Leur taux d'auto-décharge de 30% est supérieur à celui des collègues de nickel-cadmium.

Néanmoins, les batteries lithium-ion ont un très faible niveau d'auto-décharge. Une bonne batterie réalisable ne perdra que 5% de sa charge dans les 24 premières 24 heures après la charge et 2 de plus pour cent au cours du premier mois.

Ainsi, il n'est pas nécessaire de laisser un appareil avec une batterie lithium-ion connectée au chargeur jusqu'au dernier moment. Pour de meilleurs résultats et prolonger la durée de vie de la batterie, débranchez le chargeur lorsque la charge complète est affichée.

Les nouveaux appareils sur les batteries lithium-ion n'ont pas besoin de charger en continu avant la première utilisation (dans des appareils avec des piles à hydrure de nickel-cadmium et de nickel-métal, il est recommandé de charger de 8 à 24 heures). Les batteries lithium-ion sont les plus chargées lorsqu'elles montrent une charge de 100%. Il n'est pas nécessaire de charger étendu.

Tous les cycles de décharge n'affectent pas également l'état de la batterie. L'utilisation à long terme et intensive met en évidence la chaleur, une batterie de chargement sérieusement et une durée moins fréquente, des cycles de décharge plus fréquents au contraire imprimé la durée de vie de la batterie.

Vous pourriez penser que les cycles accrus de petites décharges / charge peuvent sérieusement réduire la durée de vie de l'alimentation. C'était naturel uniquement pour les technologies obsolètes, mais ne s'applique pas aux batteries de lithium-ion modernes.

Les spécifications de la batterie peuvent être trompeuses, car De nombreux fabricants considèrent le cycle de charge comme le temps nécessaire pour atteindre un niveau de charge de 100%. Par exemple, deux charges de 50 à 100% sont équivalentes à un cycle complet de charge. De même, trois cycles de 33% ou 5 cycles de 20% sont également équivalents à un cycle complet.

En bref, un grand nombre de cycles de décharge de charge mineurs ne réduit pas la quantité totale de cycles de charge complètes de la batterie au lithium.

Encore une fois, la chaleur et la charge élevée des décharges lourdes réduisent la ressource de la batterie. Ainsi, essayez de réduire au minimum le nombre de décharges profondes. N'autorisez pas le niveau de charge de charge de piles à zéro des valeurs (lorsque l'appareil est éteint). Au lieu de cela, considérons les 15 à 20% inférieurs de la charge de la batterie en tant que réserve d'urgence - uniquement pour les cas extrêmes. Habituez-vous à remplacer la batterie, s'il existe une telle opportunité ou de connecter le périphérique à une source d'alimentation externe avant que la batterie soit complètement déchargée.

Comme vous le savez, la décharge rapide et la charge rapide sont accompagnées d'excrétion de la chaleur excessive et affectent négativement la durée de vie de la batterie.

Si vous avez utilisé intensément le dispositif à des charges élevées, laissez la batterie refroidir à la température ambiante avant de vous connecter au chargeur. La batterie ne sera pas en mesure de faire chauffer une charge complète.

Pendant la charge de l'appareil, suivez la température de la batterie - elle ne devrait pas s'inquiéter beaucoup. La batterie chaude pendant la charge indique généralement un flux rapide de trop.

La recharge est très probablement avec des chargeurs non contrôlés bon marché utilisant des schémas de charge rapides ou avec un chargeur sans fil (inductif).

Un chargeur bon marché peut être un transformateur ordinaire avec un fil connecté à celui-ci. Un tel "charge muet" distribue simplement le courant et pratiquement ne prenant pratiquement pas les commentaires du périphérique chargé. La surchauffe et les surtensions sont très courantes lorsque vous utilisez des dispositifs de charge similaires, qui détruit lentement la batterie.

La charge "rapide" est conçue pour assurer une minute de charge de charge, plutôt que de charger longtemps. Il existe diverses approches de la technologie de charge rapide, et toutes ne sont pas compatibles avec les batteries lithium-ion. Si le chargeur et la batterie ne sont pas destinés à la collaboration, la charge rapide peut causer des surtensions et une surchauffe. De manière générale, il vaut mieux ne pas utiliser un chargeur de marque unique pour charger un appareil portable d'une autre marque.

Les chargeurs sans fil (inductif) utilisent une surface de charge spéciale pour récupérer la charge de la batterie. À première vue, c'est très pratique, mais le fait est que cette charge est isolée de la chaleur excessive, même en fonctionnement normal (certains poêles de cuisine que j'utilise le phénomène d'induction pour chauffer la casserole et la casserole).

Les piles au lithium connaissent non seulement un facteur négatif sous forme de chaleur, mais également passer de l'énergie tout en chargeant la technologie sans fil. Par nature, l'efficacité du chargeur inductif est toujours inférieure à l'analogue habituel. Ici, tout le monde est libre de choisir de manière indépendante, mais pour Fred a augmenté le chauffage et la moins efficacité est des facteurs suffisants pour la défaillance de ces dispositifs.

Dans tous les cas, l'approche la plus sûre implique l'utilisation d'un package fourni recommandé par le fabricant. C'est la seule façon garantie de conserver la température et la tension dans la plage normale.

S'il n'est pas possible d'utiliser le chargeur OEM, utilisez un dispositif de sortie basse pour réduire la probabilité d'endommager la batterie en raison du flux rapide de haute puissance.

L'une des sources de faible sortie est un port USB sur un ordinateur ordinaire. Le port USB 2.0 standard fournit un courant de 500 mA (0,5a) à un port et USB 3.0 donne 900 mΩ (0,9a) respectivement à un seul port. À titre de comparaison, certains chargeurs spéciaux peuvent produire 3000-4000MA (3-4a). Les faibles atouts des ports USB de l'affaire général garantissent une charge sûre avec un régime de température normal pour la plupart des batteries lithium-ion modernes.

Astuce 5: Si vous pouvez utiliser une batterie de rechange

Si votre appareil vous permet de remplacer rapidement la batterie, la présence d'une batterie de rechange est une excellente assurance. Cela augmente non seulement 2 fois le temps de l'appareil de l'appareil, mais élimine également la nécessité d'une décharge complète de la batterie ou de l'utilisation d'une charge rapide. Lorsque la charge de la batterie atteint beaucoup 15 à 20%, modifiez simplement la batterie de remplacement déchargée et obtenez instantanément une charge complète de l'appareil sans problèmes de surchauffe.

La batterie de rechange présente d'autres avantages. Par exemple, si vous vous trouvez dans une situation où la batterie installée a surchauffée (par exemple, en raison du fonctionnement intensive du dispositif ou du fait de la température ambiante élevée), vous pouvez changer la batterie chaude pour le refroidir plus rapidement et à la En même temps, continuez à utiliser l'appareil.

La présence de deux batteries élimine la nécessité d'utiliser une charge rapide - vous pouvez utiliser le périphérique en toute sécurité lorsque la batterie charge lentement d'une source d'alimentation sécurisée.

Erreurs fœtales Freda

Fred a suggéré qu'il pouvait endommager la batterie du smartphone pendant la route. Il a utilisé la fonction GPS dans le périphérique de navigation pendant une journée ensoleillée claire. Le smartphone pendant une longue période était au soleil dans le support dans la zone du tableau de bord de la voiture, la luminosité du smartphone a été allumée au maximum pour distinguer la carte parmi la lumière du soleil.

De plus, toutes les applications standard - Email, Messenger, etc. ont été lancés. L'appareil a utilisé le module 4G pour télécharger les pistes de musique et le module sans fil Bluetorth pour transférer le son sur le périphérique audio de la tête de la voiture. Certainement, le téléphone fonctionnait en mode de stress.

Pour que le téléphone soit en puissance, il a été connecté à l'adaptateur 12V acheté par les critères du prix le plus bas et la présence du connecteur correct.

La combinaison de la lumière directe du soleil, une charge élevée du processeur incluse sur la luminosité maximale de l'écran et la qualité douteuse de l'adaptateur, conduit à une surchauffe excessive du smartphone. Fred With Horror rappelle à quel point l'appareil était-il chaud lors de la sortie du support. Cette forte surchauffe est devenue le catalyseur de la mort de la batterie.

Apparemment, le problème a été aggravé la nuit lorsque Fred a quitté l'appareil connecté au réseau pendant une nuit avec un chargeur tiers, tout en ne contrôlant pas le moment de la charge de la batterie complète.

Avec son nouveau smartphone, Fred n'utilisera qu'un chargeur complexe et une batterie de rechange. Fred espère une longue et sûre période de fonctionnement des batteries et du téléphone qu'il accomplira avec l'aide des conseils énumérés.

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Aujourd'hui, les accumulateurs nommés ioniques sont le plus souvent utilisés dans divers domaines. Surtout largement utilisé dans l'électronique mobile (PDA, téléphones mobiles, ordinateurs portables et plus), véhicules électriques, etc. Cela est dû à leurs avantages par rapport aux piles Ni-Cadmium Nickel-Cadmium (NI-CD) et au nickel-métal (NI-MH) précédemment utilisées (NI-MH). Et si ces derniers se sont approchés de leur limite théorique, les batteries lithium-ion technologiques sont au début du chemin.

Appareil

Dans les batteries lithium-ion, l'aluminium fonctionne comme une électrode négative (cathode) et le cuivre est effectué par une électrode positive (anode). Les électrodes peuvent être effectuées sous une forme différente, en règle générale, il s'agit d'une feuille sous la forme d'un emballage ou d'un cylindre oblonguant.

• Le matériau anode sur la feuille de cuivre et la matière cathodique sur la feuille d'aluminium sont séparés par un séparateur poreux, imprégné d'électrolyte.
• Les emballages d'électrodes sont installés dans un boîtier scellé et les anodes et les cathodes sont connectés aux collecteurs de courant-courant des terminaux.
• Sous le couvercle de la batterie, il peut y avoir des dispositifs spéciaux. Un appareil réagit avec une augmentation de la résistance à un coefficient de température positif. Le deuxième dispositif brise la connexion électrique entre le terminal positif et la cathode avec une augmentation de la pression des gaz dans la batterie sur la limite admissible. Dans certains cas, le boîtier est équipé d'une soupape de sécurité qui réinitialise la pression interne lors de la perturbation des conditions de fonctionnement ou des urgences.
• Pour améliorer la sécurité opérationnelle dans un certain nombre de batteries, une protection électronique externe est également utilisée. Il ne permet pas une batterie de chauffage, de court-circuit et de rechargement excessif.
• Les accumulateurs structurellement sont produits dans des versions prismatiques et cylindriques. L'emballage enroulé de séparateur et d'électrodes dans des batteries cylindriques est précipité dans un boîtier en aluminium ou en acier avec lequel une électrode négative est connectée. Un pôle positif de la batterie est affiché à travers l'isolant sur le couvercle. Les piles prismatiques sont créées en pliant des plaques rectangulaires l'une de l'autre.

Les batteries lithium-ion similaires permettent d'emballages plus denses, mais il est plus difficile de maintenir la force de compression sur les électrodes que de cylindrique. Dans un certain nombre de piles prismatiques, un ensemble de rouleaux d'un emballage d'électrodes torduis dans une spirale elliptique est utilisé.

La plupart des batteries sont produites dans des versions prismatiques, car leur objectif principal est de garantir le travail des ordinateurs portables et des téléphones mobiles. La conception des batteries Li-ion est distinguée par une étanchéité absolue. Cette exigence est dictée par l'inadmissibilité des fuites d'électrolyte liquide. Si des paires d'eau ou d'oxygène tomberont à l'intérieur, une réaction avec des matériaux d'électrolyte et d'électrodes se produit, ce qui entraîne la sortie complète de la batterie.

Principe de fonctionnement

• Dans les batteries lithium-ion, il existe deux électrodes sous forme d'anode et de cathode, il y a un électrolyte entre eux. Sur l'anode lorsque la batterie est connectée à un circuit fermé, une réaction chimique est formée, ce qui entraîne la formation d'électrons libres.
• Ces électrons ont tendance à se rendre à la cathode, où il y a moins de concentration. Cependant, à partir du chemin direct à la cathode à partir de l'anode, leur électrolyte les maintient entre les électrodes. La seule façon reste à travers la chaîne où la batterie est fermée. Dans le même temps, les électrons se déplacent le long du circuit spécifié, nourrissent l'appareil avec de l'énergie.
• Les ions lithium chargés positivement, qui ont été laissés par les électrons de classement, à la fois par l'électrolyte, ils sont envoyés à la cathode, afin de satisfaire le besoin d'électrons sur le côté de la cathode.
• Après avoir déplacé tous les électrons à la cathode, la «mort» des piles se produit. Mais la batterie lithium-ion est rechargeable, c'est-à-dire que le processus peut être inversé.

Avec l'aide du chargeur, vous pouvez laisser l'énergie dans la chaîne, ainsi que la réaction du flux dans la direction opposée sera lancée. En conséquence, l'accumulation d'électrons est obtenue sur l'anode. Après avoir rechargé la batterie, il restera principalement comme tel jusqu'à ce qu'il active en action. Cependant, au fil du temps, la batterie perdra une partie de sa charge même en mode veille.

• La capacité de la batterie implique le nombre d'ions lithium pouvant être intégrés dans du cratère et de minuscules pores de l'anode ou de la cathode. Au fil du temps, après de nombreuses recharges cathode et l'anode dégrade. En conséquence, le nombre d'ions qu'ils peuvent accueillir une diminution. Dans ce cas, la batterie ne peut plus tenir la charge antérieure. En fin de compte, il perd complètement ses fonctions.

Les piles au lithium-ion sont faites de sorte que leur charge doit être surveillée constamment. À cette fin, une taxe spéciale est installée dans le boîtier, elle s'appelle le contrôleur de charge. La puce sur le tableau gère le processus de charge de la batterie.

La charge de batterie standard ressemble à ceci:

• Le contrôleur au début du processus de charge donne un courant de 10% de la valeur nominale. Pour le moment, la tension augmente à 2,8 V.
• Ensuite, le courant de charge augmente au nominal. Au cours de cette période, la tension au courant constant augmente à 4,2 V.
• À la fin du processus de charge, le courant tombe à une tension constante de 4,2 V à 100% de charge de la batterie.

La mise en scène peut différer de l'utilisation de différents contrôleurs, ce qui conduit à différentes charges de charge et, en conséquence, la valeur totale de la batterie. Les batteries lithium-ion peuvent être sans protection, c'est-à-dire que le contrôleur est dans le chargeur ou avec la protection intégrée, c'est-à-dire que le contrôleur est situé à l'intérieur de la batterie. Il peut y avoir des appareils dans lesquels la carte de protection est construite directement dans la batterie.

Variétés et application

Il y a deux facteurs de formulaire de batteries lithium-ion:

1. Batteries lithium-ion cylindrique.
2. Tablette lithium-ion piles.

Différentes sous-espèces du système lithium-ion électrochimique sont appelées type de substance active utilisée. Combine toutes ces batteries lithium-ion qu'elles sont toutes des batteries sans entretien hermétiques.

6 des types les plus courants de batteries lithium-ion peuvent être cités:

1. Batterie au lithium cobalt . C'est une solution populaire pour les appareils photo numériques, les ordinateurs portables et les téléphones mobiles en vue d'une intensité d'énergie spécifique élevée. La batterie est constituée d'une cathode d'oxyde de cobalt et d'une anode de graphite. Inconvénients des batteries au lithium-cobalt: capacité de charge limitée, faible stabilité thermique et vie de service relativement courte.

Zones d'utilisation ; Electronique mobile.

1. Batterie de manganèse au lithium . La cathode de la spinelle cristalline au lithium-manganèse est mise en évidence par une structure de cadre tridimensionnelle. La spinelle fournit une faible résistance, mais elle a une intensité d'énergie spécifique plus modérée que le cobalt.

Zones d'utilisation; Unités électriques, équipement médical, outils électriques.

1. Batterie au lithium nickel marganese-cobalt-oxidide . Dans la cathode de la batterie, le cobalt, le manganèse et le nickel sont combinés. Le nickel est célèbre pour une intensité énergétique élevée, mais une faible stabilité. Le manganèse fournit une faible résistance interne, mais conduit à une intensité d'énergie faible spécifique. La combinaison de métaux vous permet de compenser leurs minus et d'utiliser les forces.

Zones d'utilisation; Pour une utilisation privée et industrielle (systèmes de sécurité, centrales solaires, éclairage d'urgence, télécommunications, véhicules électriques, vélos électriques, etc.).

1. Batterie de phosphate du lithium-phosphate . Ses principaux avantages: longue durée de vie, force de courant élevée, résistance à usage abondante, sécurité accrue et bonne stabilité thermique. Cependant, cette batterie a un petit conteneur.

Zones d'application; dispositifs spécialisés fixes et portables où l'endurance et les courants de charge élevés sont nécessaires.

1. Lithium Nickel Cobalt Batterie en aluminium-oxidée en aluminium . Ses principaux avantages: densité d'intensité énergétique élevée et d'énergie, durabilité. Cependant, les indicateurs de sécurité et les coûts élevés limitent sa demande.

Zones d'utilisation; Unités électriques, industrie et équipement médical.

1. Batterie au lithium Titanate . Ses principaux avantages: une charge rapide, une longue durée de vie, une large plage de températures, d'excellents indicateurs de performance et de sécurité. C'est la batterie lithium-ion la plus sécurisée.

Cependant, il a une intensité énergétique élevée et faible spécifique. Pour le moment, le développement est en cours pour réduire le coût de la production et une augmentation de l'intensité d'énergie spécifique.

Zones d'utilisation; Street, unité d'électricité (Honda Fit-Ev, Mitsubishi I-Miev), UPS.

Caractéristiques typiques

En général, les batteries lithium-ion ont les caractéristiques typiques suivantes:

• Tension minimale - pas inférieure à 2,2-2,5V.
• La tension maximale n'est pas supérieure à 4,25-4,35.
• Temps de charge: 2-4 heures.
• L'auto-décharge à la température ambiante est d'environ 7% par an.
• Plage de température de fonctionnement, allant de -20 ° C et finition +60 ° C.
• Le nombre de cycles facturez / décharge jusqu'à ce que la perte de 20% du conteneur soit de 500 à 1 000.

Avantages et inconvénients

Les avantages comprennent:

• Densité énergétique élevée par rapport aux piles alcalines avec nickel.
• Assez haute tension d'un élément de batterie.
• Manque d'effet de mémoire ", qui fournit une opération simple.
• Nombre important de cycles de décharge de charge.
• Longue durée de vie.
• Large plage de température qui fournit des performances inchangées.
• Sécurité environnementale relative.

Parmi les inconvénients peut être alloué:

• Courant de décharge modéré.
• Vieillissement relativement rapide.
• Coût réparateur élevé.
• L'incapacité de travailler sans contrôleur intégré.
• La probabilité de brûlure de soi à des charges élevées et avec une décharge trop profonde.
• La conception nécessite des améliorations essentielles, car elle n'a pas été apportée à la perfection.

Pendant longtemps, la batterie acide était le seul appareil capable de fournir des objets et des mécanismes autonomes en courant électrique. Malgré la grande résistance maximale du courant et de la résistance interne minimale, ces batteries avaient un certain nombre d'inconvénients qui limitaient leurs utilisations dans des dispositifs consommant une grande quantité d'électricité ou de l'intérieur. À cet égard, les batteries lithium-ion sont privées de nombreuses qualités négatives de leurs prédécesseurs, bien qu'ils aient des défauts.

Créature

Qu'est-ce qu'une batterie de lithium ion

Les premières batteries au lithium sont apparues il y a 50 ans. Ces produits étaient une batterie conventionnelle dans laquelle une anode de lithium a été installée pour augmenter le niveau d'électricité. De tels produits avaient des performances très élevées, mais l'un des inconvénients les plus graves était la forte probabilité d'allumage au lithium pendant la surchauffe de la cathode. Considérant cette fonctionnalité, les scientifiques au fil du temps ont remplacé l'élément pur des ions métalliques, à la suite de la sécurité considérablement augmentée.

Les batteries Li-ion modernes sont très fiables et capables de supporter un grand nombre de cycles de charge - décharge. Ils ont un effet minimal de mémoire et un poids relativement faible. Grâce à ces propriétés, la batterie au lithium a été largement utilisée dans de nombreux appareils. Le produit peut être utilisé comme ACB, sous la forme de batteries pour appareils ménagers, ainsi qu'une source de traction très efficace d'électricité.

À ce jour, de tels dispositifs ont plusieurs inconvénients:

• coût élevé;
• n'aimez pas les décharges profondes;
• peut mourir à basse température;
• perdre la capacité en surchauffe.

Comment la production de li-ion akb est-elle

Les batteries lithium-ion sont produites en plusieurs étapes:

1. Production d'électrodes.
2. Combiner des électrodes dans la batterie.
3. Installation de la carte de protection.
4. Installation de la batterie dans le boîtier.
5. Verser électrolyte.
6. Tests et charge.

À toutes les étapes de la production, des mesures de la technologie et de la sécurité devraient être observées, ce qui vous permet d'obtenir un produit de haute qualité.

En tant que cathode dans les batteries lithium-ion, une feuille est utilisée, avec une lituanie contenant du lithium.

En fonction de l'affectation de l'AKB, les composés de lithium suivants peuvent être utilisés:

• Licoo2;
• Linio2;
• Limn2o4.

Dans la fabrication de sources cylindriques de tailles d'électricité AA et AAA, l'électrode principale torsadée dans un rouleau, qui est séparée de l'anode au séparateur. Avec une grande zone de cathode, dont le film a une épaisseur minimale, il est possible d'atteindre une consommation d'énergie élevée du produit.

Principe de fonctionnement et de périphérique Li-ion Batterie

La batterie au lithium ion fonctionne comme suit:

1. Lorsque le courant électrique direct est soumis, les cations de lithium sont déplacés vers le matériau anode.
2. Dans le processus de décharge, les ions lithium quittent l'anode et pénétrent le diélectrique à une profondeur allant jusqu'à 50 nm.

Dans la "vie" d'une batterie lithium-ion, de tels cycles peuvent atteindre 3 000 personnes en même temps, la batterie peut donner presque tout le courant électrique accumulé lors de la charge. La décharge profonde ne conduit pas à l'oxydation des plaques, ce qui profite à ces produits par rapport à ACB ACB.

Tous les Li-ion AKB ne sont pas bien toléré des décharges profondes. Si une batterie similaire est installée sur le téléphone ou une caméra (type AAA), puis avec une décharge profonde, le contrôleur de sécurité bloque la capacité de charger la batterie, de sorte qu'il ne sera pas chargé sans chargeur spécial. S'il s'agit d'une batterie au lithium pour un moteur de bateau, sa décharge profonde ne sera pas complètement terrible.

Contrairement aux piles à doigts, des piles complexes sont constituées de plusieurs sources d'électricité distinctes connectées en parallèle ou séquentiellement. La méthode de connexion dépend de ce qu'un indicateur d'électricité doit être augmenté.

Tailles et types de batteries Li-ion

Les batteries lithium-ion étaient répandues. De telles sources de courant électrique sont utilisées dans divers appareils ménagers, gadgets et même voitures. De plus, les piles industrielles au lithium ion sont fabriquées avec une grande capacité et une haute tension. Les plus populaires sont les types suivants de batteries au lithium:

Les deux premiers chiffres de ces désignations indiquent le diamètre du produit, la deuxième paire est pour la longueur. Le dernier "0" est défini si les piles ont une forme cylindrique.

Outre les piles cylindriques, l'industrie a produit des batteries de type "" Tension 9V et batterie industrielle puissante avec tension 12V, 24V, 36V et 48V.

En fonction des éléments ajoutés au produit, le marquage suivant peut être sur le boîtier de la batterie:

• COBALT contenant de l'ICR;
• IMR - - - - Manganèse;
• INR - - - - Nickel et manganèse;
• NCR - - - - Nickel et cobalt.

Les piles au lithium se distinguent non seulement par la taille et les additifs chimiques, mais tout d'abord par le réservoir et la tension. Ces deux paramètres déterminent la possibilité de les utiliser dans certains types d'appareils électriques.

Où li-ion akb s'applique

Les batteries lithium-ion ne disposent pas de solutions de rechange dans lesquelles la batterie est nécessaire peut donner de l'électricité presque en totalité et apporter un grand nombre de cycles de charge / décharge sans diminuer la capacité. L'avantage de ces dispositifs est relativement faible, car l'utilisation de grilles de plomb dans de tels dispositifs n'est pas nécessaire.

Considérant les caractéristiques de haute performance, ces produits peuvent être utilisés:

1. Comme batteries de démarrage. Les piles au lithium pour les voitures sont moins chères chaque année, grâce à de nouveaux développements permettant de réduire les coûts de production. Malheureusement, le prix de ces batteries peut être très élevé, tant de propriétaires des machines une telle batterie s'avère être une poche. Les inconvénients des batteries au lithium-ion comprennent une chute importante de puissance à des températures inférieures à 20 degrés, donc dans les régions du nord, l'exploitation de ces produits sera irréalisable.
2. Comme périphériques de traction. En raison du fait que les batteries au lithium-ion tolèrent facilement les décharges profondes sont souvent utilisées comme traction pour les moteurs électriques de bateaux. Si la puissance du moteur n'est pas trop grande, une charge est suffisante pendant 5 à 6 heures de fonctionnement continu, ce qui suffit pour la pêche ou la soin de l'eau. Les batteries lithium-ion de traction sont installées sur diverses techniques de chargement (escaliers électriques, chargeuses électriques), opérant dans des chambres fermées.
3. Dans les appareils ménagers. Les batteries lithium-ion sont utilisées dans divers appareils ménagers au lieu de piles standard. Dans ces produits, la tension est de 3,6 V - 3,7 V, mais il existe des modèles capables de remplacer la batterie sel habituelle ou alcaline pour 1,5 volts. Vous pouvez également répondre aux batteries avec la tension 3V (15270,), qui peut être installée à la place de 2 piles standard.

Ces produits sont principalement utilisés dans des appareils puissants dans lesquels des batteries de sel ordinaires sont très rapidement déchargées.

Règles d'exploitation Batteries Li Ion

Pour la durée de vie de la batterie au lithium, de nombreux facteurs influent sur la connaissance qui augmenteront considérablement la ressource. Lorsque vous utilisez ce type de piles, il est nécessaire:

1. Essayez de ne pas autoriser une décharge complète de la batterie. Malgré la haute stabilité de la batterie à un tel impact, il est souhaitable de ne pas serrer tous les «jus» de celui-ci. Il devrait faire attention lorsque vous utilisez de telles piles avec des moteurs électriques UPS et de haute puissance. Si la décharge complète de la batterie est survenue, il est nécessaire de la relancer immédiatement, c'est-à-dire de se connecter à un chargeur spécial. Vous pouvez creuser une batterie après un long séjour dans un état de décharge profonde, pour lequel vous devez produire une charge de haute qualité pendant 12 heures, puis déchargez la batterie.
2. Ne pas autoriser recharger. La relaite affecte négativement les caractéristiques du produit. Le contrôleur intégré n'est pas toujours capable d'éteindre la batterie à l'heure, en particulier lorsque la charge est effectuée dans une pièce froide.

Outre le rechargement et la décharge excessive, la batterie doit être protégée des impacts mécaniques excessifs pouvant causer la dépressurisation de la coque et l'allumage des composants internes de la batterie. Pour cette raison, il existe une interdiction d'envoyer par courrier par les batteries dans lesquelles le contenu du lithium pur dépasse 1 g.

Comment stocker des batteries au lithium ionique

S'il y a un besoin de stockage à long terme des batteries lithium-ion, alors pour minimiser l'impact négatif sur le produit, il est nécessaire d'adhérer aux recommandations suivantes:

1. Rangez le produit uniquement dans une pièce sec et fraîche.
2. La batterie est sûre de retirer de l'instrument électrique.
3. La batterie doit être chargée avant la conservation. La tension minimale à laquelle les procédés de corrosion internes ne seront pas formés sont de 2,5 volts par 1 élément.

Compte tenu de la petite auto-décharge de telles piles, il est possible de stocker la batterie de cette manière pendant plusieurs années, mais au cours de cette période, elle sera toujours inévitablement une diminution de la capacité de l'élément.

Recyclage des piles lithium-ion

Les batteries lithium-ion contiennent des substances dangereuses. En aucun cas, ils ne doivent donc pas les désassembler à la maison. Une fois la batterie génère sa ressource, elle doit être remise pour un traitement ultérieur. Dans les articles de réception spécialisés, vous pouvez obtenir une compensation monétaire pour l'ancienne batterie au lithium, car de tels produits contiennent des éléments coûteux pouvant être réutilisés.