Износ

Сколько раз можно заряжать и разряжать аккумулятор?


Износ является основным фактором деградации ёмкости, ограничивающей ресурс аккумуляторов

В процессе эксплуатации аккумуляторы в результате различных внутренних и внешних воздействий изнашиваются и  теряют потребительские свойства. Износ не подлежит восстановлению, но понимание причин износа и избегание опасных режимов, поможет продлить их срок службы аккумуляторов.

В процессе эксплуатации ионы лития вступают в побочные химические и механические взаимодействия с материалами  анода, катода, сепаратора, корпуса и электролита. В итоге часть ионов теряет свою мобильность и больше не может являться носителями заряда. Износ является основным фактором деградации ёмкости, ограничивающей ресурс аккумуляторов. Допускается естественный износ в течении 300 циклов заряд/разряд не более чем на 20%.

Износ аккумуляторов в первую очередь зависит от условий и режимов эксплуатации. Основные факторы, влияющие на повышенный износ, являются:

Перезаряд аккумулятора

Перезаряд возникает если продолжить заряжать уже полностью заряженный аккумулятор. При этом происходит повышение напряжения выше максимального и быстро растет температура аккумулятора. Это наиболее опасное воздействие, которое не только ускоряет старение, но и является главным фактором при обеспечении безопасности аккумуляторов.

Согласно проведенным нами испытаниям, перезаряд стандартного литиевого аккумулятора (максимальное напряжение 4,2V) до 4,35V приводит к сокращению жизненных циклов в 10 раз. А при повышении напряжения до 5V хороший аккумулятор взрывается через 30-40 минут. Для предотвращения столь опасного воздействия все литиевые аккумуляторы оборудуются платой защиты с функцией защиты от перезаряда.

Заряд (разряд) аккумулятора большим током

Аккумуляторы рассчитаны на заряд (разряд) силой тока равной ёмкости (1С). При таком токе предполагается, что аккумулятор должен нормально отработать свой ресурс. Если же сила тока заряда (разряда) аккумулятора повышается, то ресурс сокращается. Например, по проведенным нами исследованиям, аккумуляторы заряжаемые и разряжаемые током 2С изнашивались и выходили из строя в 5 раз быстрее. Надо отметить, что большой ток имеет разрушительное воздействие на аккумулятор и ограничивается функцией защиты от большого тока платы защиты. Максимально безопасным током является ток 3C, при таком токе хороший аккумулятор должен не взорваться всего лишь 1 минуту. Следует избегать максимальных токов, подключая на нагруженных режимах зарядное устройство или внешний аккумулятор.

Работа аккумулятора при высоких температурах

Литиевые аккумуляторы рассчитаны на работу в комнатной температуре (20-25oC). При увеличении температуры увеличивается скорость износа аккумулятора. Например, при повышении температуры до 40oC ресурс аккумулятора сокращается в 2 раза, а при повышении температуры до 60oC ресурс сокращается еще в 2 раза. Эксплуатировать аккумуляторы в температуре выше 60oC небезопасно. Максимально безопасной температурой является 110oC, при такой температуре хороший аккумулятор должен не взорваться всего лишь 1 минуту. Температура аккумулятора может повыситься в результате большого тока или из-за высокой температуры устройства или окружающей среды. Рекомендуется не допускать длительную работу аккумулятора при высокой температуре.

Неглубокий разряд

В отличие от распространенного заблуждения, влияния глубокого разряда на износ аккумулятора нами не было установлено  (не путать с хранением глубоко разряженных аккумуляторов). Износ аккумуляторов от 300 полных циклов и 600 пол циклов, как и 1200 четверть циклов оказались почти одинаковыми. Стоит только отметить единственный режим, который заметнее всех сказался на износе аккумуляторов - это 3000 циклов неглубокого разряда по 10%. При таком режиме износ аккумулятора оказался на 5% выше. Эти результаты подтверждают наши рекомендации по зарядке аккумулятора по мере необходимости и доступности сети электропитания.

Тренировка и раскачка

Дополнительным фактором износа может стать человеческий фактор, когда пользователи, руководствуясь неправильными убеждениями самостоятельно производят принудительный износ. Классическим примером является наследие, оставленное "эффектом памяти" никель-металлгидридных и никель-кадмиевых аккумуляторов. Несмотря на то, что литиевые аккумуляторы уже более как 10 лет полностью вытеснили другие виды аккумуляторов из мобильной техники, но "эффект памяти" до сих пор не забыт. Мифы про "раскачку" или "тренировку", а также другие способы воскрешения аккумуляторов кочуют из сайта в сайт и вводят в заблуждение пользователей мобильных устройств. Ничто не может восстановить деградировавшую ёмкость. Такие способы являются ненаучными и могут привести к опасным последствиям.


Рекомендуем ознакомиться:
Внутреннее сопротивление
Почему аккумуляторы долго заряжаются и быстро разряжаются?
Платформа
Вот почему телефоны внезапно отключаются!

Была ли эта статья полезна?
0 / 0

Авторизуйтесь, чтобы голосовать и оставлять комментарии,
а также видеть отзывы других посетителей.
Загрузка комментариев...