Batterie al litio e loro ricarica

La prima batteria a base di litio apparve nel 1991. Ma solo sullo sfondo della diffusione dei telefoni cellulari, anche i dispositivi a ioni di litio hanno acquisito una domanda molto ampia. Attualmente, le batterie al litio sono utilizzate ovunque sia richiesto il funzionamento autonomo di un dispositivo elettronico o tecnico. Le batterie forniscono energia a elettrodomestici, utensili elettrici, gadget e attrezzature varie. A causa della bassa soglia di autoscarica, la capacità di reintegrare l'energia senza attendere il pieno consumo di alimentazione e la ricca durata della batteria Li-ion può supportare il lavoro di dispositivi che richiedono alta potenza.

Design della batteria al litio

In base alla progettazione, le batterie agli ioni di litio sono prodotte in versioni prismatiche e cilindriche. La produzione di batterie prismatiche avviene per sovrapposizione di lastre di forma rettangolare l'una sull'altra. In tali modelli, viene fornito un imballaggio più denso rispetto alle controparti cilindriche, ma è necessario fornire più intensivamente forze di compressione in relazione agli elettrodi. Un dispositivo a batteria al litio cilindrico è un pacchetto con elettrodi e un separatore, arrotolato e racchiuso in un telaio metallico che si collega all'elettrodo negativo. L'elettrodo positivo della batteria è posizionato sul coperchio da un apposito isolatore. A proposito, il principio del rotolo è usato in alcune versioni di modelli prismatici nella forma di una spirale ellittica. Questo design combina i vantaggi di entrambe le varietà di batterie al litio.

Perché non dovresti portare a "zero"?

Gli esperti non raccomandano l'uso di batterie per il pieno consumo di energia. I dispositivi al litio non hanno alcun effetto memoria che altri tipi di batterie hanno. In pratica, ciò significa che è necessario caricare la batteria prima che il livello scenda a zero. A proposito, il numero di cicli per cui sono caricate le batterie al litio è un indicatore della durata delle fonti di energia: i produttori indicano questa cifra nell'etichettatura.

Ad esempio, per i modelli di alta qualità, il numero di cicli può essere 600. Per aumentare la durata operativa di una batteria agli ioni di litio, vale la pena caricare regolarmente il dispositivo. Il livello ottimale, al raggiungimento del quale dovresti iniziare a caricare, è del 15%. Questa misura può aumentare il numero di cicli a 1 100.

Come viene eseguita la ricarica?

Le batterie al litio sono caricate secondo uno schema misto, cioè da prima corrente continua in 1C a una tensione media di 4,2 V, e quindi a un livello di tensione costante. La fase primaria del tempo dura circa 40 minuti e la seconda è più lunga. Vale la pena notare che solo le batterie al litio dei giorni nostri possono essere caricate a tensioni fino a 4,2 V. I modelli di batterie industriali e militari hanno una durata maggiore rispetto ai modelli standard, con il risultato che la soglia per la fine della carica è stata portata a 3,90 V.

Quanto ci vuole per caricare?

Il processo di ricarica di una cella al litio con una corrente di 1 ° C, di norma, richiede 2,5 ore. Una batteria agli ioni di litio ricarica completamente energia quando il suo livello di tensione corrisponde agli stessi valori di interruzione. Allo stesso tempo, la corrente dovrebbe diminuire di circa il 3% rispetto alla carica iniziale. Si ritiene che le batterie al litio con un aumento della carica corrente più veloce. In realtà, questo non è il caso, tuttavia, una maggiore corrente di carica contribuisce ad aumentare la tensione, mentre la ricarica richiede più tempo dopo la fine del primo stadio.

In alcuni tipi di dispositivi, la ricarica delle batterie al litio richiede meno di un'ora.La riduzione del tempo è dovuta al fatto che la seconda fase del ciclo è assente e la batteria può essere utilizzata immediatamente dopo il completamento del primo stadio. Ma c'è un avvertimento: la batteria non riempie completamente la sua riserva di energia - è solo il 70%.

Sembrerebbe, qual è il significato di tale schema di addebito? Questo approccio è vantaggioso se sono richiesti diversi cicli di ricarica rapidi. Ad esempio, un cacciavite con una batteria al litio per ciascuna operazione richiederà 30 minuti, dopodiché è possibile caricare la batteria corrente e continuare a lavorare con una di riserva (l'elettroutensile è solitamente dotato di due batterie).

Perché ho bisogno di un sovraccarico della batteria?

Si consiglia di iniziare a caricare prima che l'energia venga ridotta a zero, tuttavia, una volta al mese vale comunque la pena scaricarla completamente. fonte di energia. Successivamente, è necessario utilizzare il caricabatterie originale per batterie al litio al fine di rifornire il 100% di energia. La necessità di questa procedura è dovuta alla particolarità delle batterie agli ioni di litio. Utenti esperti di dispositivi che operano su celle al litio potrebbero aver notato che l'indicazione della carica rimanente non è sempre corretta. Ad esempio, lo schermo del tablet mostra che il dispositivo è stato scaricato solo del 50% - in realtà, solo 10 minuti di lavoro attivo possono "atterrare" la batteria.

Per evitare tali incoerenze, le batterie al litio devono essere completamente scariche. Di conseguenza, il dispositivo sarà in grado di calcolare con maggiore precisione la capacità di alimentazione e visualizzare in modo affidabile le informazioni sul display.

Consumo energetico ridotto durante la ricarica

Sebbene la potenza dei dispositivi mobili e di altri gadget, che richiedono batterie al litio, sia incomparabile in termini di consumo energetico con potenti elettrodomestici, alcuni semplici consigli aiuteranno non solo a risparmiare energia, ma prolungheranno la durata dei dispositivi:

• L'uso delle funzionalità software del dispositivo per ridurre al minimo il consumo energetico.
• Disabilita le funzioni che funzionano inutilmente. Ad esempio, Internet, varie reti e Bluetooth, secondo le statistiche, il loro lavoro totale può ridurre del 30% il tempo di lavoro del dispositivo.
• Ottimizza le impostazioni del dispositivo - attenuando la retroilluminazione, disattivando gli avvisi non necessari e gli effetti sonori estenderà il lavoro del gadget per 10-15 minuti. Questo non è molto, ma in situazioni critiche non sarà finito.

Regole di conservazione della batteria al litio

La durata è uno dei punti di forza delle batterie agli ioni di litio. Pertanto, la diminuzione annuale del volume a seguito dell'autoscarica non supera il 10%. Nonostante ciò, l'operazione dovrebbe tenere conto dei metodi chimici e strutturali per il risparmio delle batterie dal surriscaldamento. Se le moderne batterie al litio hanno la protezione fornita contro l'approccio errato alla ricarica, gli effetti della temperatura sono ancora pericolosi per loro. Pertanto, si raccomanda di ridurre il riscaldamento non necessario delle batterie. Tuttavia, in questa direzione, i produttori stanno lavorando. L'uso di celle catodiche, in particolare, aumenterà la sicurezza termica delle fonti di energia al litio.