Hur förlänger man batteriets livslängd genom att använda korrekta laddningsmetoder?

Litiumjonbatterier anses vara mycket bättre än andra batterikemi, men samma som alla andra batterier.De kan inte undgå det faktum att de inte kan stanna hela dagen för att driva hårt använda prylar eller enheter.Dessa batterier kommer att behöva laddas upp någon gång, vilket kan vara mycket frustrerande för användarna.Vad mer om laddaren saknas eller är trasig?Här kommer vi att ge dig en guide om hur du laddar ett litiumjonbatteri utan laddare.

Så låt oss inte få dig att vänta längre!Kolla in listan över alternativ du har för att ladda ett litiumjonbatteri.

Alternativ för att ladda litiumjonbatterier utan laddare

1. Dra fördel av de elektroniska enheterna med USB-portar

2. Ladda ett Li-ion-batteri med en Clip-laddare

3. Använda olika laddningsenheter som använder olika energikällor

Detta är en spänningsbegränsande anordning som har likheter med blysyrasystemet.Skillnaderna med Li-ion ligger i en högre spänning per cell, snävare spänningstoleranser och frånvaron av underhålls- eller flytladdning vid full laddning.Medan blysyra erbjuder viss flexibilitet när det gäller spänningsavbrott, är tillverkare av Li-ion-celler mycket strikta när det gäller rätt inställning eftersom Li-ion inte kan acceptera överladdning.Den så kallade mirakelladdaren som lovar att förlänga batteritiden och få extra kapacitet med pulser och andra knep finns inte.Li-ion är ett "rent" system och tar bara vad det kan absorbera.

Den rekommenderade laddningshastigheten för en energicell är mellan 0,5C och 1C;den fullständiga laddningstiden är cirka 2–3 timmar.Tillverkare av dessa celler rekommenderar laddning vid 0,8C eller lägre för att förlänga batteriets livslängd;dock kan de flesta Power Cells ta en högre laddning C-hastighet med liten stress.Laddningseffektiviteten är cirka 99 procent och cellen förblir sval under laddning.

Vissa Li-ion-paket kan uppleva en temperaturhöjning på cirka 5ºC (9ºF) när de når full laddning.Detta kan bero på skyddskretsen och/eller förhöjt internt motstånd.Sluta använda batteriet eller laddaren om temperaturen stiger mer än 10ºC (18ºF) under måttliga laddningshastigheter.

Full laddning sker när batteriet når spänningströskeln och strömmen sjunker till 3 procent av märkströmmen.Ett batteri anses också vara fulladdat om strömmen planar ut och inte kan gå ner ytterligare.Förhöjd självurladdning kan vara orsaken till detta tillstånd.

Att öka laddningsströmmen påskyndar inte fullt laddningstillstånd särskilt mycket.Även om batteriet når spänningstoppen snabbare, kommer mättnadsladdningen att ta längre tid.Med en högre ström är steg 1 kortare men mättnaden under steg 2 kommer att ta längre tid.En hög strömladdning kommer dock snabbt att fylla batteriet till cirka 70 procent.

Li-ion behöver inte vara fulladdat som fallet är med blysyra, och det är inte heller önskvärt att göra det.Faktum är att det är bättre att inte ladda helt eftersom en hög spänning belastar batteriet.Att välja en lägre spänningströskel eller helt eliminera mättnadsladdningen förlänger batteriets livslängd men detta minskar körtiden.Laddare för konsumentprodukter går för maximal kapacitet och kan inte justeras;förlängd livslängd upplevs som mindre viktig.

Vissa billiga konsumentladdare kan använda den förenklade "ladda-och-kör"-metoden som laddar ett litiumjonbatteri på en timme eller mindre utan att gå till mättnadsladdningen i steg 2."Redo" visas när batteriet når spänningströskeln i steg 1. Laddningsstatus (SoC) är vid denna tidpunkt cirka 85 procent, en nivå som kan vara tillräcklig för många användare.

Vissa industriladdare sätter laddningsspänningströskeln lägre med avsikt för att förlänga batteriets livslängd.Tabell 2 illustrerar de uppskattade kapaciteterna när de laddas till olika spänningströsklar med och utan mättnadsladdning.

När batteriet laddas för första gången skjuter spänningen upp snabbt.Detta beteende kan jämföras med att lyfta en vikt med ett gummiband, vilket orsakar en eftersläpning.Kapaciteten kommer så småningom att komma ikapp när batteriet är nästan fulladdat (Figur 3).Denna laddningsegenskap är typisk för alla batterier.Ju högre laddningsströmmen är, desto större blir gummibandseffekten.Kalla temperaturer eller laddning av en cell med högt internt motstånd förstärker effekten.

Att uppskatta SoC genom att läsa av spänningen hos ett laddningsbatteri är opraktiskt;att mäta öppen kretsspänningen (OCV) efter att batteriet vilat några timmar är en bättre indikator.Som med alla batterier påverkar temperaturen OCV, så även det aktiva materialet i Li-ion.SoC för smartphones, bärbara datorer och andra enheter uppskattas genom coulomb-räkning.

Li-jon kan inte absorbera överladdning.När den är fulladdad måste laddningsströmmen stängas av.En kontinuerlig underhållsladdning skulle orsaka plätering av metalliskt litium och äventyra säkerheten.För att minimera stress, håll litiumjonbatteriet vid toppavskärningen så kort som möjligt.

När laddningen är avslutad börjar batterispänningen sjunka.Detta minskar spänningsspänningen.Med tiden kommer den öppna kretsspänningen att sjunka till mellan 3,70V och 3,90V/cell.Observera att ett litiumjonbatteri som har fått en helt mättad laddning kommer att hålla spänningen förhöjd längre än ett som inte har fått en mättnadsladdning.

När litiumjonbatterier måste lämnas i laddaren för att de ska vara klara att använda, applicerar vissa laddare en kort toppladdning för att kompensera för den lilla självurladdning som batteriet och dess skyddskrets förbrukar.Laddaren kan starta när den öppna kretsspänningen sjunker till 4,05V/cell och stängas av igen vid 4,20V/cell.Laddare gjorda för driftberedskap, eller standby-läge, låter ofta batterispänningen sjunka till 4,00V/cell och laddas till endast 4,05V/cell istället för hela 4,20V/cell.Detta minskar spänningsrelaterad stress och förlänger batteriets livslängd.

Vissa bärbara enheter sitter i en laddningsvagga i PÅ-läget.Strömmen som dras genom enheten kallas parasitisk belastning och kan förvränga laddningscykeln.Batteritillverkare avråder från parasitiska belastningar under laddning eftersom de framkallar minicykler.Detta kan inte alltid undvikas och en bärbar dator ansluten till AC-nätet är ett sådant fall.Batteriet kan laddas till 4,20V/cell och sedan laddas ur av enheten.Stressnivån på batteriet är hög eftersom cyklerna sker vid högspänningströskeln, ofta även vid förhöjda temperaturer.

En bärbar enhet bör vara avstängd under laddning.Detta gör att batteriet kan nå den inställda spänningströskeln och strömmättnadspunkten obehindrat.En parasitisk belastning förvirrar laddaren genom att sänka batterispänningen och förhindra att strömmen i mättnadssteget faller tillräckligt lågt genom att dra en läckström.Ett batteri kan vara fulladdat, men de rådande förhållandena kommer att kräva en fortsatt laddning, vilket orsakar stress.

Enkla riktlinjer för laddning Litiumbaserade batterier

• Stäng av enheten eller koppla bort laddningen för att låta strömmen falla obehindrat under mättnad.En parasitisk belastning förvirrar laddaren.
• Ladda vid måttlig temperatur.Ladda inte vid minusgrader.
• Litiumjon behöver inte vara fulladdat;en delladdning är bättre.
• Alla laddare laddar inte med full toppladdning och batteriet kanske inte är fulladdat när "klar"-signalen visas;en 100-procentig laddning på en bränslemätare kan vara lögn.
• Sluta använda laddare och/eller batteri om batteriet blir för varmt.
• Ladda ett tomt batteri innan förvaring (40–50 procent SoC är idealiskt).