1. Основні показники та відмінності від лужних АКБ
2. Види літієвих АКБ
3. Трохи про літії
4. Роль захисної плати
5. Найкращі АКБ
6. правильна зарядка
7. Техніка безпеки

Літієві батарейки - найбільш ходові і популярні джерела живлення. Важко сказати, де їх зараз немає. З одного боку, це чудово: Li Ion акумулятори мають високі показники ємності і можуть служити набагато довше інших АКБ, але у них теж є свої специфічні особливості, які варто враховувати як при експлуатації, так і в процесі зарядки.

Основні показники та відмінності від лужних АКБ

У загальних рисах, головні характеристики Li-Ion елементів живлення - це сталість показників напруги, високий рівень ємності і великий енергетичний ресурс, обумовлений специфікою їх хімічного складу. Все літієві батарейки складаються з катода і анода, їх один від одного відділяють діафрагма і сепаратор. Діафрагма має спеціальну органічну просочення (нижче представлено фото).

Крім того, ємність Li Ion батарей не має залежності від навантажувального струму, і саме це забезпечує їх максимально довгий термін служби - набагато довше, ніж у лужних, що мають ті ж самі характеристики ємності. Елементи живлення відрізняються тривалими термінами зберігання і експлуатації (в кращому випадку, до 12 років), стійкістю до високої і низької температури і можливістю їх виготовлення в різних формах.

Більш дешевими і не менш популярними серед споживачів є «попередники» Li Ion АКБ - звичайні лужні батарейки, які отримали назву алкалінових (На підставі маркування імпортних моделей). Вони і до цього дня застосовуються в іграшках для дітей, деяких моделях плеєрів, побутових ліхтариках. Однак вони гірше справляються з більш високими навантаженнями, і в фотоапараті або ноутбуці алкалінові елементи вже будуть неефективними через те, що вибухати вони будуть дуже швидко.

Саме літієві батарейки здатні працювати при постійних і високих навантаженнях: улюблені людством предмети техніки на сучасному етапі використовуються майже в безперервному режимі.

Існує безліч прикладів того, як літій-іонні акумулятори зберігалися довгий час без інтенсивного використання, і якість їх роботи для користувачів не ставало гірше. Наприклад, старий мобільний телефон з Li Ion АКБ, що пролежав у шухляді пару років, цілком може ще попрацювати, якщо батарейку добре зарядити. Безумовно, з часом показники ємності у цих елементів помітно зменшуються. Але оскільки вони мають дуже потужний енергетичний ресурс, не дивно, що їх характеристики вже давно обігнали популярні лужні аналоги.

Види літієвих АКБ

Крім основного елемента (літію), в цих акумуляторах можуть бути присутні й інші хімічні речовини.

«Начинка» літій-іонного елемента може містити:

• діоксид марганцю;
• оксид міді;
• сірчаний діоксид;
• йод;
• дисульфид заліза;
• поліфторуглеродние з'єднання;
• тіонілхлорид.

Для широкого використання ці електрохімічні відмінності не відіграють вирішальної ролі. Важливим є те, що будь-яка з цих з'єднань здатне забезпечити оптимальну роботу електрохімічного джерела живлення.

Також літій-іонні АКБ можуть мати різний зовнішній вигляд, в залежності від виконання і цілей їх застосування. Наприклад, акумулятори 18650 мають звичну корпусні форму у вигляді металевих «банок». Вони широко застосовуються в шуруповертах і ноутбуках. Є елементи прямокутної форми, які можуть бути зовсім плоскими (вони встановлюються в сучасні види смартфонів і айфонів), а є і гель-полімерні акумулятори, виконані у формі блискучих пакетів з підвищеним рівнем герметизації (їх можна побачити в планшетах і айпадах).

Номінальна напруга будь-літій-іонної батареї, незалежно від її хімічного складу, становить 3,7 вольт.

Трохи про літії

Сам літій є метал, який має дуже високу м'якість і пластичність. Саме це в кінцевому підсумку дозволило виготовляти тонкі і легкі елементи, настільки зручні в експлуатації і високі по потужності.

Виробляти АКБ на основі літію почали ще в 70-х роках ХХ століття. Відомо, що перші досліди такого виробництва часто були пов'язані з небезпекою - багато батарейки вибухали, часто через перегрів чи інших казусів, пов'язаних з неправильною експлуатацією. Згодом фахівці навчилися виготовляти батарейки, що мають поліпшені характеристики. Однак звертатися з такими акумуляторами і донині слід дуже обережно.

У мережі існує велика кількість фото і відео, на яких любителі гострих відчуттів увічнювали моменти вибуху стільникових телефонів або планшетів. Повторювати подібні досліди, звичайно ж, не рекомендується.

«Безпечний літій» в образі надійних і ємних акумуляторів отримали шляхом комбінування літію з твердоорганіческімі електролітами. До того ж, ідея повної відмови від електроліту на водній основі дозволила отримати найбільш ємні і потужні моделі. Наприклад, дві літієві батарейки на 3V успішно замінюють чотири або п'ять алкалінових, що робить значно простіше експлуатацію багатьох приладів в побуті. Звичайно, висока хімічна активність літію і раніше залишається потенційною «гримучою сумішшю». Особливо в разі безтурботного ставлення до таких АКБ. Але, в цілому, елементи цілком безпечні і як і раніше дуже надійні.

Роль захисної плати

Велику роль в запобіганні перегріву і займання батарейки грає вбудована всередину кожного елемента захисна плата. Вона запобігає короткі замикання, перерозряду і перезаряд, але головне - можливий перегрів. Безумовно, все літієві елементи від надійних і перевірених виробників оснащені такою платою, на якій знаходяться клеми елемента.

На фото: захисна плата літій-іонного акумулятора.

Будь-яка плата має шестирівневий контролер заряду-розряду, який завжди відключить АКБ від навантаження в тому випадку, якщо вона повністю розрядилася або, навпаки, якщо рівень її заряду досягає показника в 4,25 вольт.

Найкращі АКБ

Іноді запитують про те, які Li Ion АКБ є найсучаснішими. Останнім часом широко рекламуються елементи Ultimate lithium від Energizer саме як кращі літієві батарейки останнього покоління. Вони були розроблені для побутових приладів з високим рівнем споживання енергії (потужні ліхтарі, фотокамери, великі говорять іграшки для дітей). Рекламщики стверджують, що Ultimate lithium - це навіть не акумулятори, а «елементи, які ніколи не потрібно буде перезаряджати» - внаслідок того, що їх потужності вистачає більше, ніж на 12 років.

Звичайно, таке твердження - всього лише рекламний хід, і заряджаються ці АКБ звичайним чином. Однак показники їх роботи, дійсно, дуже високі:

• здатність витримувати великі температурні перепади;
• працюють при найнижчих температурах - -40-60 ° С;
• найлегші серед інших літієвих аналогів;
• висока ємність - 3000 А;
• стверджується, що термін їх служби може досягати 15 років.

На фото - літієвий акумулятор Ultimate lithium.

правильна зарядка

Найкращий спосіб, який максимально продовжить і поліпшить їх роботу, - це двоетапна зарядка літієвих батарей. Тільки таким чином АКБ заряджається повноцінно, і її ємність використовується повною мірою, без зниження потенціалу протягом довгого періоду часу.

Як заряджати літієві акумулятори на першому етапі? Тільки постійним струмом, який не повинен перевищувати 0,2-0,5 С (де С - це ємність АКБ). В крайньому випадку, можна трохи прискорити процес, збільшивши ток максимум до 1,0 С. Наприклад, якщо ємність АКБ становить 3000 мАг, а початковий струм від 600 до 1500 міліампер, прискорений струм повинен перебувати в межах 1,5-3 ампер. Звичайно, в даному випадку має застосовуватися ЗУ з опцією настройки напруги. Висловлюючись простою мовою, на початковому етапі зарядки пристрій служить в якості класичного стабілізатора струму.

Важливо пам'ятати про те, що все літієві АКБ оснащені захисною платою. Отже, показник U «на холостому ходу» не повинен перевищувати рівня 7 вольт. Висока напруга може погубити плату.

Протягом процесу зарядки потрібно здійснювати постійний контроль напруги. При його підйомі до 4,2 вольт слід знати про те, що батарейки заповнили свою ємність приблизно на 80 відсотків. Тепер потрібно перейти до іншого етапу зарядки.

Другий (і останній) крок зарядки повинен проводитися за допомогою постійного U, але знижується показником рівня струму. Зрадник підтримує U в межах 4,14-4,24 вольт і регулює струм, який поступово стає менше. При зниженні показника струму до 0,05-0,01 С можна вважати зарядку завершеною. Залишається додати, що відсутній відсоток своєї ємності, до 100%, акумулятори «добирають» в процесі другого етапу.

якщо зарядний пристрій хорошої якості, в ньому неодмінно має бути присутнім відключення від джерела живлення після завершення процесу зарядки. Для літієвих елементів неприпустимий перезаряд, тому що вони можуть через нього втратити більший відсоток своєї ємності, заповнити яку буде вже неможливо. Слід вчасно зняти акумулятори з зарядки і не забути про них.

Техніка безпеки

Як вже було сказано, не можна допускати перегрівання літій-іонних акумуляторів, наприклад, залишати гаджети з ними на сонці або в місцях, де можливе займання. Не слід самостійно розкривати такий елемент живлення і намагатися їх відновлювати - техніка відновлення нікель-кадмієвих елементів до них не повинна застосовуватися. Також слід купувати акумулятори тільки у перевірених виробників, щоб не придбати «палені» батарейки, в яких може бути відсутнім захисна плата.

Правильна експлуатація і зарядка забезпечать те, що батарейки будуть служити справно і не втратять своєї ємності протягом довгого часу.