Kako podaljšati življenjsko dobo baterije s pravilnimi metodami polnjenja?

Litij-ionske baterije veljajo za veliko boljše od drugih kemijskih baterij, vendar enake kot vse druge baterije.Ne morejo ubežati dejstvu, da ne morejo ostati ves dan, da bi napajali močno rabljene pripomočke ali naprave.Te baterije bo treba na neki točki znova napolniti, kar je lahko za uporabnike zelo frustrirajoče.Kaj pa, če polnilec manjka ali je pokvarjen?Tukaj vam bomo ponudili navodila za polnjenje litij-ionske baterije brez polnilnika.

Naj vas torej ne pustimo več čakati!Oglejte si seznam drugih možnosti za polnjenje litij-ionske baterije.

Alternative za polnjenje litij-ionskih baterij brez polnilnika

1. Izkoriščanje prednosti elektronskih naprav z vrati USB

2. Polnjenje litij-ionske baterije s polnilnikom s sponkami

3. Uporaba različnih polnilnih naprav, ki uporabljajo različne vire energije

To je naprava za omejevanje napetosti, ki je podobna sistemu s svinčeno kislino.Razlike z Li-ionom so v višji napetosti na celico, strožjih tolerancah napetosti in odsotnosti kapljajočega ali lebdečega polnjenja pri polni napolnjenosti.Medtem ko svinčena kislina ponuja nekaj prilagodljivosti v smislu izklopa napetosti, so proizvajalci litij-ionskih celic zelo strogi glede pravilne nastavitve, ker litij-ionske celice ne morejo sprejeti preobremenitve.Tako imenovani čudežni polnilec, ki obljublja podaljšanje življenjske dobe baterije in pridobivanje dodatne kapacitete z impulzi in drugimi triki, ne obstaja.Li-ion je "čist" sistem in vzame le tisto, kar lahko absorbira.

Priporočena stopnja polnjenja energijske celice je med 0,5C in 1C;čas popolnega polnjenja je približno 2–3 ure.Proizvajalci teh celic priporočajo polnjenje pri 0,8 C ali manj, da podaljšate življenjsko dobo baterije;vendar pa lahko večina napajalnih celic prenese višjo stopnjo napolnjenosti C z malo obremenitve.Učinkovitost polnjenja je približno 99 odstotkov in celica med polnjenjem ostane hladna.

Pri nekaterih Li-ion paketih se lahko temperatura dvigne za približno 5ºC (9ºF), ko so popolnoma napolnjeni.To je lahko posledica zaščitnega vezja in/ali povečanega notranjega upora.Prenehajte uporabljati baterijo ali polnilnik, če temperatura naraste za več kot 10ºC (18ºF) pri zmernih hitrostih polnjenja.

Popolna napolnjenost se pojavi, ko baterija doseže napetostni prag in tok pade na 3 odstotke nazivnega toka.Baterija se prav tako šteje za popolnoma napolnjeno, če se tok zmanjša in se ne more več znižati.Vzrok za to stanje je lahko povišano samopraznjenje.

Povečanje polnilnega toka ne pospeši veliko stanja polne napolnjenosti.Čeprav baterija hitreje doseže najvišjo napetost, bo nasičeno polnjenje trajalo dlje.Pri višjem toku je 1. stopnja krajša, vendar bo nasičenje med 2. stopnjo trajalo dlje.Visok tokovni naboj pa bo hitro napolnil baterijo do približno 70 odstotkov.

Li-ion ni treba popolnoma napolniti, kot je to v primeru svinčeve kisline, niti ni zaželeno.Pravzaprav je bolje, da ne napolnite do konca, ker visoka napetost obremenjuje baterijo.Izbira nižjega praga napetosti ali popolna odprava nasičenega naboja podaljša življenjsko dobo baterije, vendar to skrajša čas delovanja.Polnilniki za potrošniške izdelke imajo največjo zmogljivost in jih ni mogoče prilagoditi;podaljšana življenjska doba je manj pomembna.

Nekateri cenejši potrošniški polnilniki lahko uporabljajo poenostavljeno metodo »napolni in zaženi«, ki napolni litij-ionsko baterijo v eni uri ali manj, ne da bi prešla na nasičeno stopnjo 2.»Pripravljen« se prikaže, ko baterija doseže napetostni prag na stopnji 1. Stanje napolnjenosti (SoC) na tej točki je približno 85 odstotkov, raven, ki lahko zadostuje za mnoge uporabnike.

Nekateri industrijski polnilniki namenoma nastavijo nižjo mejno vrednost napetosti polnjenja, da bi podaljšali življenjsko dobo baterije.Tabela 2 prikazuje ocenjene zmogljivosti pri polnjenju do različnih napetostnih pragov z in brez nasičenega polnjenja.

Ko se baterija prvič napolni, napetost hitro naraste.To vedenje lahko primerjamo z dvigovanjem uteži z gumijastim trakom, kar povzroči zaostanek.Zmogljivost bo sčasoma dohitela, ko bo baterija skoraj povsem napolnjena (slika 3).Ta značilnost polnjenja je značilna za vse baterije.Večji kot je polnilni tok, večji bo učinek gumijastega traku.Nizke temperature ali polnjenje celice z visokim notranjim uporom povečajo učinek.

Ocena SoC z odčitavanjem napetosti baterije, ki se polni, je nepraktična;merjenje napetosti odprtega tokokroga (OCV), potem ko je baterija počivala nekaj ur, je boljši pokazatelj.Tako kot pri vseh baterijah temperatura vpliva na OCV, tako tudi aktivni material Li-ion.SoC pametnih telefonov, prenosnikov in drugih naprav je ocenjen s kulonskim štetjem.

Li-ion ne more absorbirati prenapolnjenosti.Ko je popolnoma napolnjen, je treba polnilni tok prekiniti.Neprekinjeno curljanje polnjenja bi povzročilo nanos kovinskega litija in ogrozilo varnost.Da bi zmanjšali stres, naj bo litij-ionska baterija čim krajša na vrhuncu.

Ko je polnjenje končano, začne napetost baterije padati.To olajša napetostni stres.Sčasoma se bo napetost odprtega tokokroga ustalila med 3,70 V in 3,90 V/celico.Upoštevajte, da bo Li-ionska baterija, ki je prejela popolnoma nasičen naboj, ohranila napetost povišano dlje kot baterija, ki ni prejela nasičenega naboja.

Ko je treba litij-ionske baterije pustiti v polnilniku, da so pripravljene za delovanje, nekateri polnilniki uporabijo kratko polnjenje, da nadomestijo majhno samopraznjenje, ki ga porabita baterija in njeno zaščitno vezje.Polnilnik se lahko vklopi, ko napetost odprtega tokokroga pade na 4,05 V/celico in se znova izklopi pri 4,20 V/celico.Polnilniki, izdelani za pripravljenost za delovanje ali stanje pripravljenosti, pogosto pustijo, da napetost akumulatorja pade na 4,00 V/celico in se ponovno napolnijo na samo 4,05 V/celico namesto na polnih 4,20 V/celico.To zmanjša stres, povezan z napetostjo, in podaljša življenjsko dobo baterije.

Nekatere prenosne naprave so v polnilni enoti v položaju VKLOP.Tok, ki teče skozi napravo, se imenuje parazitska obremenitev in lahko popači cikel polnjenja.Proizvajalci baterij odsvetujejo parazitske obremenitve med polnjenjem, ker povzročajo mini-cikle.Temu se ni vedno mogoče izogniti in prenosni računalnik, priključen na električno omrežje, je tak primer.Baterija se lahko napolni do 4,20 V/celico in nato naprava izprazni.Raven obremenitve akumulatorja je visoka, ker se cikli pojavljajo na visokonapetostnem pragu, pogosto tudi pri povišanih temperaturah.

Med polnjenjem mora biti prenosna naprava izklopljena.To omogoča, da baterija neovirano doseže nastavljeni napetostni prag in točko nasičenosti toka.Parazitska obremenitev zmede polnilnik tako, da zmanjša napetost akumulatorja in prepreči, da bi tok v fazi nasičenja padel dovolj nizko, tako da potegne tok uhajanja.Baterija je lahko popolnoma napolnjena, vendar bodo prevladujoči pogoji zahtevali nadaljnje polnjenje, kar bo povzročilo stres.

Preproste smernice za polnjenje Baterije na osnovi litija

• Izklopite napravo ali odklopite breme med polnjenjem, da omogočite nemoten padec toka med nasičenjem.Parazitska obremenitev zmede polnilnik.
• Polnite pri zmerni temperaturi.Ne polnite pri temperaturi zmrzovanja.
• Litij-ionskega ni treba popolnoma napolniti;delno polnjenje je boljše.
• Vsi polnilniki ne izvajajo polnega polnilnega polnjenja in baterija morda ne bo popolnoma napolnjena, ko se pojavi signal »pripravljeno«;100-odstotno polnjenje na merilniku goriva je lahko laž.
• Nehajte uporabljati polnilnik in/ali baterijo, če se baterija preveč segreje.
• Pred shranjevanjem napolnite prazno baterijo (40–50 odstotkov SoC je idealno).