Doğru şarj yöntemleri kullanılarak pil ömrü nasıl uzatılır?

Lityum-iyon pillerin diğer pil kimyalarından çok daha iyi olduğu düşünülür, ancak diğer pillerle aynıdır. Yoğun olarak kullanılan alet veya cihazlara güç sağlamak için gün boyu kalamayacakları gerçeğinden kaçamazlar. Bu pillerin bir noktada yeniden şarj edilmesi gerekecek ve bu da kullanıcılar için çok sinir bozucu olabilir. Şarj cihazı eksik veya bozuksa ne yapmalı? Burada size lityum iyon pilin şarj cihazı olmadan nasıl şarj edileceğine dair bir rehber sunacağız.

O halde sizi daha fazla bekletmeyelim! Lityum iyon pili şarj etmek için kullanabileceğiniz alternatiflerin listesine göz atın.

Lityum İyon Pilleri Şarj Cihazı Olmadan Şarj Etmenin Alternatifleri

1. USB Bağlantı Noktalı Elektronik Cihazların Avantajlarından Yararlanmak

2. Li-ion Pilin Klipsli Şarj Cihazıyla Şarj Edilmesi

3. Farklı Enerji Kaynaklarını Kullanan Çeşitli Şarj Cihazlarının Kullanımı

Bu, kurşun asit sistemine benzerlik gösteren voltaj sınırlayıcı bir cihazdır. Li-iyon ile arasındaki farklar, hücre başına daha yüksek voltaj, daha sıkı voltaj toleransları ve tam şarjda damlama veya değişken şarjın olmamasıdır. Kurşun asit, voltajın kesilmesi açısından bir miktar esneklik sunarken, Li-iyon hücre üreticileri, Li-iyon aşırı şarjı kabul edemediğinden, doğru ayar konusunda çok katıdır. Pil ömrünü uzatmayı ve darbeler ve diğer hilelerle ekstra kapasite kazanmayı vaat eden sözde mucize şarj cihazı mevcut değil. Li-ion “temiz” bir sistemdir ve yalnızca emebildiği kadarını alır.

Bir Enerji Hücresinin tavsiye edilen şarj oranı 0,5C ile 1C arasındadır; tam şarj süresi yaklaşık 2-3 saattir. Bu hücrelerin üreticileri, pil ömrünü uzatmak için 0,8C veya daha düşük sıcaklıkta şarj edilmesini önerir; ancak çoğu Güç Hücresi, çok az stresle daha yüksek bir C-hızı şarjı alabilir. Şarj verimliliği yaklaşık yüzde 99'dur ve şarj sırasında hücre soğuk kalır.

Bazı Li-iyon paketleri tam şarja ulaştığında yaklaşık 5°C (9°F) sıcaklık artışı yaşayabilir. Bunun nedeni koruma devresi ve/veya yüksek iç direnç olabilir. Orta şarj hızlarında sıcaklık 10°C'den (18°F) fazla yükselirse pili veya şarj cihazını kullanmayı bırakın.

Tam şarj, pilin voltaj eşiğine ulaşması ve akımın nominal akımın yüzde 3'üne düşmesiyle gerçekleşir. Akım seviyeleri kapalıysa ve daha fazla düşemezse pilin tamamen şarj edilmiş olduğu kabul edilir. Bu durumun nedeni kendi kendine deşarjın artması olabilir.

Şarj akımının arttırılması tam şarj durumunu çok fazla hızlandırmaz. Pil voltaj zirvesine daha hızlı ulaşsa da doyma şarjı da buna bağlı olarak daha uzun sürecektir. Daha yüksek bir akımla Aşama 1 daha kısadır ancak Aşama 2'deki doyma daha uzun sürecektir. Ancak yüksek akımlı bir şarj, pili hızla yaklaşık yüzde 70'e kadar dolduracaktır.

Li-ion'un kurşun asitte olduğu gibi tamamen şarj edilmesine gerek yoktur ve bu istenmemektedir. Aslında tam olarak şarj etmemek daha iyidir çünkü yüksek voltaj aküyü zorlar. Daha düşük bir voltaj eşiği seçmek veya doygunluk şarjını tamamen ortadan kaldırmak pil ömrünü uzatır ancak bu, çalışma süresini azaltır. Tüketici ürünlerine yönelik şarj cihazları maksimum kapasiteye yöneliktir ve ayarlanamaz; uzatılmış hizmet ömrü daha az önemli olarak algılanmaktadır.

Bazı düşük maliyetli tüketici şarj cihazları, lityum iyon pili Aşama 2 doyma şarjına geçmeden bir saat veya daha kısa sürede şarj eden basitleştirilmiş "şarj et ve çalıştır" yöntemini kullanabilir. Pil, Aşama 1'deki voltaj eşiğine ulaştığında "Hazır" ifadesi görünür. Bu noktada şarj durumu (SoC) yaklaşık yüzde 85'tir ve bu, birçok kullanıcı için yeterli olabilecek bir seviyedir.

Bazı endüstriyel şarj cihazları, pil ömrünü uzatmak amacıyla şarj voltajı eşiğini daha düşük ayarlar. Tablo 2, doyma şarjı ile ve doyma şarjı olmadan farklı voltaj eşik değerlerine şarj edildiğinde tahmini kapasiteleri göstermektedir.

Pil ilk kez şarj edildiğinde voltaj hızla yükselir. Bu davranış, bir ağırlığı lastik bantla kaldırmaya benzetilebilir ve bu da gecikmeye neden olur. Pil neredeyse tamamen şarj olduğunda kapasite en sonunda yetişecektir (Şekil 3). Bu şarj özelliği tüm piller için tipiktir. Şarj akımı ne kadar yüksek olursa lastik bant etkisi de o kadar büyük olur. Soğuk sıcaklıklar veya yüksek iç dirence sahip bir hücrenin şarj edilmesi etkiyi güçlendirir.

Şarj olan bir pilin voltajını okuyarak SoC'yi tahmin etmek pratik değildir; akü birkaç saat dinlendikten sonra açık devre voltajının (OCV) ölçülmesi daha iyi bir göstergedir. Tüm pillerde olduğu gibi sıcaklık da OCV'yi etkiler, Li-ion'un aktif malzemesi de öyle. Akıllı telefonların, dizüstü bilgisayarların ve diğer cihazların SoC'si coulomb sayımıyla tahmin edilir.

Li-ion aşırı şarjı absorbe edemez. Tamamen şarj olduğunda şarj akımı kesilmelidir. Sürekli bir damlama şarjı, metalik lityumun kaplanmasına ve güvenliği tehlikeye atmasına neden olur. Stresi en aza indirmek için lityum iyon pili mümkün olduğu kadar kısa sürede zirve noktasında tutun.

Şarj sonlandırıldığında akü voltajı düşmeye başlar. Bu gerilim stresini azaltır. Zamanla açık devre voltajı 3,70V ile 3,90V/hücre arasına yerleşecektir. Tamamen doymuş şarj alan bir Li-ion pilin, voltajı doyma şarjı almayan pilden daha uzun süre yüksek tutacağını unutmayın.

Çalışmaya hazır olmaları için lityum iyon pillerin şarj cihazında bırakılması gerektiğinde, bazı şarj cihazları, pilin ve koruyucu devresinin tükettiği küçük kendi kendine deşarjı telafi etmek için kısa bir tamamlama şarjı uygular. Açık devre voltajı 4,05V/hücreye düştüğünde şarj cihazı devreye girebilir ve 4,20V/hücrede tekrar kapanabilir. Çalışmaya hazırlık veya bekleme modu için üretilen şarj cihazları genellikle akü voltajının 4,00V/hücreye düşmesine izin verir ve tam 4,20V/hücre yerine yalnızca 4,05V/hücreye şarj olur. Bu, voltajla ilgili stresi azaltır ve pil ömrünü uzatır.

Bazı taşınabilir cihazlar şarj yuvasında AÇIK konumda bulunur. Cihazdan çekilen akıma parazitik yük denir ve şarj döngüsünü bozabilir. Pil üreticileri, mini döngülere neden oldukları için şarj sırasında parazitik yüklere karşı tavsiyede bulunurlar. Bu her zaman önlenemez ve AC şebekesine bağlı bir dizüstü bilgisayar böyle bir durumdur. Pil 4,20V/hücreye kadar şarj edilebilir ve ardından cihaz tarafından boşaltılabilir. Döngüler yüksek voltaj eşiğinde ve sıklıkla yüksek sıcaklıklarda meydana geldiğinden pil üzerindeki stres seviyesi yüksektir.

Şarj sırasında taşınabilir bir cihaz kapatılmalıdır. Bu, pilin ayarlanan voltaj eşiğine ve akım doyma noktasına engellenmeden ulaşmasını sağlar. Parazitik bir yük, akü voltajını düşürerek şarj cihazını karıştırır ve kaçak akım çekerek doyma aşamasındaki akımın yeterince düşmesini engeller. Bir pil tamamen şarj edilmiş olabilir, ancak mevcut koşullar şarjın devam etmesini gerektirecek ve bu da strese neden olacaktır.

Şarj Etmeye İlişkin Basit Yönergeler Lityum Bazlı Piller

• Doyma sırasında akımın engellenmeden düşmesini sağlamak için cihazı kapatın veya şarjlı yükün bağlantısını kesin. Parazit yükü şarj cihazının kafasını karıştırır.
• Orta sıcaklıkta şarj edin. Donma sıcaklığında şarj etmeyin.
• Lityum-iyonun tamamen şarj edilmesi gerekmez; kısmi şarj daha iyidir.
• Tüm şarj cihazları tam şarj uygulamaz ve "hazır" sinyali göründüğünde pil tam olarak şarj edilmeyebilir; Yakıt göstergesinin yüzde 100 şarjı yalan olabilir.
• Pil aşırı ısınırsa şarj cihazını ve/veya pili kullanmayı bırakın.
• Boş bir pili saklamadan önce bir miktar şarj edin (yüzde 40-50 SoC idealdir).