Температура

Литиевые аккумуляторы при низкой температуре теряют ёмкость, а при высокой быстрее изнашиваются. Как избежать неприятностей, связанных с экстремальными температурами для аккумулятора?

Наверняка каждый сталкивался с эффектом падения ёмкости аккумулятора в холодную погоду - при минусовых температурах полного заряда аккумулятора может не хватить даже на 1 звонок. Куда исчезает ёмкость? Разве электричество может замерзнуть? Ведь линии электропередач не замерзают? Не замерзают и гирлянды на городской ёлке даже при очень сильном морозе.

Ответ на этот вопрос простой: электрический ток в проводниках создается потоком электронов. Электроны направленно перемещаются по кристаллической решетке металлов под действием напряжения причем чем ниже температура, тем ниже сопротивление. При сверхнизких температурах наблюдается даже явление сверхпроводимости. Ток в аккумуляторах создается потоком ионов, размер которых сравним с размером молекул электродных материалов и электролита. При этом, если электрическое поле распространяется со скоростью света, то электроны дрейфуют со скоростью 1-3 мм в секунду, ионы еще медленнее "плывут" в электролите. При отрицательной температуре вязкость электролита увеличивается, что не только замедляет скорость движения ионов, но даже приводит к тому, что часть ионов так и не доплывает с одного электрода до другого, "замерзая" по дороге. Характерно, что при повышении температуры потерянный заряд восстанавливается.

При повышении температуры уменьшают­ся вязкость растворителя и толщина сольватных оболочек ионов, а также снижается межионное взаимодействие. Все это приводит к уве­личению подвижности ионов.

Нормальная температура

Нормальная температура аккумулятора, при которой проводятся все лабораторные испытания и рекомендуется эксплуатация и хранение АКБ считается 20±5^oC выше нуля. В таком интервале температур режим работы аккумулятора считается наилучшим за счет маловероятности неординарных ситуаций и сбоев в работе.

Высокая температура

Неоспоримое преимущество литий-ионных аккумуляторов перед другими в том, что плотность энергии их очень высока. Однако при этом существует ряд особенностей. Например, повышение температуры не приводит к соответствующему повышению ёмкости. Соответственно, бесполезно греть разряженный аккумулятор, чтобы совершить последний звонок. Длительное же воздействие высокой температуры может пагубно отразится на работе аккумулятора, привести к его перегреву. Сокращается срок службы из-за повышенного износа. В худшем случае, при превышении максимально допустимой температуры (105^oC) может начаться цепная реакция металлизации лития, в ходе которой Li-ion аккумулятор вздувается. При дальнейшем воздействии высокой температурой на АКБ, он может воспламениться или даже взорваться. Такая ситуация может стать реальностью очень редко, например, когда телефон остался в бане, в очень прогретом помещении или на солнцепеке на продолжительное время без наблюдения. Если существует подозрение на то, что аккумулятор сильно нагревается, то проверить температуру аккумулятора можно программно. При критической температуре (60^oC) телефон будет обжигать руку, такой аккумулятор нельзя использовать. До момента замены вздутую батарейку нужно поместить в металлический контейнер, чтобы избежать возгорания окружающих предметов в случае её разгерметизации и самовоспламенения.

Внимание:

Не рекомендуем хранить и эксплуатировать АКБ при температуре выше 40^oC.

Низкая температура

Мобильные устройства, по идее, предназначены для использования не только в помещении, более того, именно в дороге и на улице они наиболее важны. Однако большинство устройств, нормально работающих при комнатной температуре, начинают глючить при охлаждении. В частности, у литиевых батарей при охлаждении до 0^oC наблюдается значительное сокращение ёмкости. При отрицательных температурах падение ёмкости дополняется снижением напряжения, что двигает разрядный график влево и вниз, драматически сокращая эффективную ёмкость (платформу) находящуюся выше линии выключения. Это приводит к внезапным выключениям. Нестабильная работа и выключения могут начаться при -10^oC уже через 20-30 минут нахождения на открытом воздухе. В режиме посещения магазинов, офисов и езды в транспорте такая ситуация вряд ли случится. Хотя даже если планируется прогулка на лыжах или поход в горы, то положив телефон во внутренний карман куртки, температуры тела будет достаточно для поддержания устройства в рабочем состоянии.

Также не получится эффективно зарядить аккумулятор при отрицательной температуре. Батарея не воспримет заряд и даже после продолжительного процесса заряда остается незаряженной. Использование внешних аккумуляторов на морозе тоже не решит проблему. Power bank сам быстро разрядится, не зарядив штатный аккумулятор вашего гаджета.

Внимание:

Не рекомендуем заряжать АКБ при температуре ниже 0^oC.