Wlancards.ru

ПК техника, WI FI Адаптеры
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как правильно заряжать аккумуляторы 18650

Что такое жизненный цикл аккумулятора 18650?

Жизненный цикл аккумулятора 18650

Циклом называется одна зарядка и разрядка батареи. Литий-ионные батареи 18650 заряжаются до 4,2 В и разряжаются до значения от 2 до 3 В, в зависимости от технических характеристик элемента для напряжения разрядки.

Никогда не разряжайте батарею до напряжения ниже 3,0 В, если вы не знаете спецификации своего аккумулятора. Разряжать аккумулятор можно, как используя его для питания цепи, так и используя оборудование для тестирования аккумуляторов. Для зарядки 18650 следует использовать специальное зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов.

Как рассчитать срок службы батареи?

Срок службы определяется разницей в емкости вашего элемента, взятой от ее значения при первом использовании до текущего. Представим, что элемент имел емкость 3000 мА*ч, но в данный момент имеет 2900 мА*ч, тогда элемент имеет 96% от первоначальной емкости.

Когда этот процент достигает 80%, мы говорим, что срок службы закончился (даже если вы можете провести еще несколько тысяч циклов).

Итак, если мы возьмем элемент на 3000 мА*ч, при какой емкости заканчивается срок службы батареи? 80% от 3000 – 2400, поэтому, когда емкость элемента достигает 2400 мА*ч, мы говорим, что его жизненный цикл закончился.

На нашем сайте есть удобный калькулятор, позволяющий вычислить время работы устройства от различных аккумуляторов.

Сколько циклов у стандартной батареи 18650?

Большинство современных аккумуляторов 18650 имеют типичный срок службы 300-500 циклов. В ситуациях с высоким током разряда или разряда это значение может снизиться до 200 циклов. Если вы превысите максимальный ток разряда (A), срок службы может уменьшиться до 50 циклов.

В оптимальных условиях элементы могут выдержать более 500 циклов. Некоторые химические элементы могут иметь запас в тысячи циклов, прежде чем достигнут 80% от своей емкости.

Принцип работы литий ионного аккумулятора

Этот тип АКБ имеет 2 типа электродов:

  1. Катод, расположенный на алюминиевой фольге.
  2. Анод, расположенный на медной фольге.

Электроды разделены между собой сепаратором, который пропитан электролитом.

Принцип работы li ion аккумулятора следующий: во время подачи напряжения на электроды, ионы лития переходят в угольный катод, что способствует происхождению химической реакции.

Если вместо напряжения подать нагрузку, то принцип действия будет тот же самый, только он осуществляется в обратном порядке.Нужно заметить, что при заряде катод восстанавливается не полностью, поэтому внешние аккумуляторы начинают понемногу терять свою емкость. Примером может служить мобильный телефон, который в первые дни эксплуатации работал по 12 часов в активном режиме, а уже через год эта величина значительно уменьшилась.

При снижении емкости батареи на 30%-35% необходимо производить ее замену.

Срок и условия хранения литиевых аккумуляторов

литиевой аккумулятор

Если батарее все-таки предстоит долговременное хранение, то нужно учесть ряд требований, которые сохранят работоспособность после возобновления эксплуатации:

  • Хранить нужно при приблизительно 40% заряда (дополнительно это гарантирует, что элементы не взорвутся),
  • Лучшая температура хранения: плюс 5-8 градусов Цельсия. Влажность не играет роли, но производители рекомендуют уровень в 50%, поэтому лучше защитить от влаги, убрав в пластиковый пакет,
  • Проверять и подзаряжать АКБ следует каждые 5-6 месяцев. До все тех же 40%,
  • Если есть необходимость снизить уровень заряда, то разряжать стоит любой транспорт под нагрузкой (без нее можно перегреть двигатель),
  • Худшим решением будет хранить литий-ионные батареи в автомобиле, где регулярно меняется температура – последующее падение емкости гарантировано,
  • При хранении АКБ в загородном доме защитите ее от грызунов, которые способны «наделать дел». Лучше убрать батареи в деревянный ящик.
Читайте так же:
Министерство обороны личный кабинет вход без регистрации

Перечисленные рекомендации также подойдут, если нужно понять, как лучше хранить литиевые аккумуляторы зимой. Основная проблема обеспечения условий идеального хранения заключается в обеспечении того самого заряда в 30-40%, а именно в наличии под рукой средств для его измерения. Многочисленные форумы любителей экотранспорта советуют при покупке сразу обращать внимание на тип зарядного устройства – нужна умная зарядка с индикацией.

Старение

Старение литий-ионных аккумуляторов вызвано окислением элементов. Они теряют способность накапливать ионы лития, необходимые для протекания электричества. На окисление клеток влияют разные факторы. Например, температура и состояние заряда аккумулятора. Окисление элементов происходит особенно быстро при высоких температурах и при полностью заряженной батарее. Это часто возникает с ноутбуками, когда аккумулятор полностью заряжен, и в то же время устройство работает и активно нагревается.

Если вы хотите долго использовать литий-ионный аккумулятор, вам следует заряжать его чуть больше половины. Оптимальный уровень заряда составляет от 50% до 80%.

Если литий-ионный аккумулятор должен храниться в течение длительного времени, необходимо регулярно проверять уровень заряда. Литий-ионные аккумуляторы следует заряжать каждые 3-4 месяца, чтобы избежать их полной разрядки. Если напряжение в ячейке ниже 2 вольт, она может быть разрушена.

Уход за аккумулятором

Химические изменения в электролите и окисление электродов являются основными причинами старения. Литий-ионные батареи теряют емкость через 2–3 года. Бережное обращение увеличивает срок службы литиевой батареи:

  • Избегайте температур выше 40 C;
  • Избегайте полной зарядки и разрядки;
  • Заряжайте аккумулятор не более 90 процентов его емкости.

Если вы обращаетесь с батареей с должной осторожностью, срок ее службы может быть увеличен с 3 до 4-5 лет.

Переработка аккумуляторов в России

Предприятия, имеющие лицензию на данный вид деятельности, используют в работе специальное оборудование, предотвращающее контакт с вредными веществами. Рециклинг ионных батарей включает такие этапы, как:

  • Разборка корпуса. Она проводится в сухом помещении.
  • Слив электролита. Запрещено осуществлять его в канализационную систему и грунт. В дальнейшем это сырье применяется для получения удобрений, серной кислоты.
  • Разделение и очищение электродов.
  • Переплавка корпуса устройства.
Читайте так же:
Можно ли растворять таблетки в воде

Компоненты, содержащиеся в батарее, образуют массу из соединений лития, марганца, кобальта, никеля. Самый сложный для извлечения — кобальт. Специальное оборудование позволяет доставать эти вещества. Затем они поставляются производителям батарей для повторного использования.

Решена проблема утилизации литий-ионных аккумуляторов

У нас тут финская компания Fortum — очень важный игрок на рынке зарядки электромобилей. Их быстрые и медленные зарядки стоят повсюду.

Быстрая зарядка Фортум

Быстрая зарядка Фортум

Некоторое время назад финны из Fortum Recycling & Waste решили вложиться в переработку батарей. И вот сейчас компания получила патент на новый гидрометаллургический процесс, который позволяет извлекать из аккумуляторов наиболее ценные металлы.

Гидрометаллургия

Процесс, запатентованный Fortum, оптимизирован для промышленных аккумуляторов, то есть для электромобилей и «power banks». Fortum ожидает что до 80% литий-ионных аккумуляторов на рынке через десять лет будут автомобильные.

Напомню, гидрометаллургия включает выщелачивание ценных элементов из твердого материала и их последующее осаждение путем модификации химического состава фазы растворителя.

Сам процесс состоит из трех этапов. Сначала аккумулятор полностью разряжается, затем разбирается на более мелкие компоненты. Элементы корпуса (металл и пластик) перерабатываются обычным способом.

Сначала ячейки извлекаются из корпуса батареи

Сначала ячейки извлекаются из корпуса батареи

Сами ячейки измельчаются на мелкие кусочки специальной машиной, разработанной Fortum и оптимизированной для использования с батареями, так что они готовы к третьему и заключительному этапу обработки так называемой «черной массы». Чтобы извлечь отдельные металлы и минералы отдельно друг от друга, чёрную массу пропускают через запатентованный гидрометаллургический процесс, который позволяет извлекать кобальт, никель, марганец и литий. Полученные элементы затем продаются производителям аккумуляторов.

Особенность и «секрет» всего процесса как раз и заключается в этом третьем этапе. Поскольку этот процесс является гидрометаллургическим и не основан на традиционном переплаве металлов, он не требует очень высоких температур и, следовательно, менее интенсивен по CO2. Гидрометаллургия позволяет извлечь также графит и литий, которые обычно теряются в термически-металлургическом процессах.

Читайте так же:
Можно ли вернуть купленную игру в steam

Сложности

Сегодня очень сложно найти надежные и точные цифры по переработке литий-ионных аккумуляторов. В нескольких статьях и исследовательских статьях упоминается, что глобальный уровень утилизации составляет от 2 до 7%. Однако это оспаривается другими источниками, которые вместо этого заявляют, что около 50% батарей сегодня перерабатываются — в основном в Азии. Эта цифра, кстати, вызывает большое сомнение. В большинстве стран проблема просто экспортируется, потому что сегодня возможности вторичной переработки очень ограничены и технологий готовых нет.

Гидрометаллургические процессы очень интересны, но у них есть две проблемы:

— часто требуется сортировка аккумуляторных отходов по однородным фракциям. Это дорогой процесс, и стоимость переработки получается выше, чем прибыль от неё;

— в результате гидрометаллургических процессов образуются химические отходы, от которых необходимо избавляться.

Процесс не дешёвый, и часто производителям аккумуляторов дешевле купить новые материалы. Но у перерабатывающих компаний есть два источника доходов: утилизация батарей как таковая плюс продажа материалов.

Фортум утверждает, что в идеале может переработать 95% активных металлов из черной массы батареи. Сейчас в общей сложности они перерабатывают около 80% от всех материалов в батарее, включая пластик и металл из корпуса, и продолжают искать способы улучшения.

Сложный продукт для вторичной переработки

Литий-ионные батареи представляют собой сложные изделия как для проектирования, так и для производства, поскольку они должны быть безопасными в использовании и иметь длительный жизненный цикл. Поэтому их также сложно переработать. Разборка батареи может вызвать поражение электрическим током, а сами ячейки содержат токсичные материалы. В то же время существует большой спрос на эти материалы, но процесс должен быть эффективным и с минимальными отходами. Поэтому для утилизации и переработки литий-ионных батарей требуются высокие стандарты безопасности. Было довольно много случаев возгорания небольших литий-ионных ячеек, потому что они не так прочны, как ячейки большего размера. Большие ячейки в основном опасны высоким напряжением и токсичными материалами.

Читайте так же:
Можно ли пить энергетик с антибиотиками

Кроме того, играет роль и тот факт, что выбросы CO2 от производства электромобилей стали важным фактором конкуренции — и здесь вторичная переработка является важным методом уменьшения выбросов. Следовательно, потенциальная технология рециркуляции должна быть не только безопасной и эффективной — она ​​также должна иметь как можно более низкий эффект CO₂. Это также одна из причин, почему азиатские страны опережают Европу в переработке литий-ионных аккумуляторов: поскольку к процессу переработки предъявляется меньше требований, он требует меньших вложений и, следовательно, его быстрее начать. При этом азиатский рынок электромобилей еще и более зрелый, чем европейский.

Пока проблема переработки не стоит остро. Новые автомобильные аккумуляторы довольно долговечны (10-15 лет), и, вероятно, пройдет много времени, прежде чем возникнет серьезная проблема с их переработкой. Кроме того, аккумуляторы могут быть повторно использованы в различных накопителях энергии ещё в течении 10 лет после конца их службы в электромобилях.

Особый случай.

Внимание! Производители не гарантируют нормальную работу аккумуляторов при зарядных токах превышающих ток ускоренной зарядки I зар должен быть меньше емкости аккумулятора. Так для аккумуляторов емкостью 2500ма*час он должен быть ниже 2,5А.

Бывает, что NiMH элементы после разрядки имеют напряжение менее 1,1 В. В этом случае необходимо применить прием описанный в приведенной выше статье в журнале МИР ПК. Элемент или последовательная группа элементов подключается к источнику питания через автомобильную лампочку 21 Вт.

Еще раз обращаю Ваше внимание! У таких элементов обязательно надо проверить саморазряд! В большинстве случаев именно элементы с пониженным напряжением имеют повышенный саморазряд. Эти элементы проще выкинуть.

Зарядка предпочтительна индивидуальная для каждого элемента.

Для двух элементов напряжением 1,2 В зарядное напряжение не должно превышать 5-6В. При форсированной зарядке лампочка одновременно является индикатором. При снижении яркости лампочки можно проверить напряжение на NiMH элементе. Оно будет больше 1,1 В. Обычно, эта начальная, форсированная зарядка занимает от 1 до 10 минут.

Если NiMH элемент, при форсированной зарядке в течении нескольких минут не увеличивает напряжение, греется — это повод снять его с зарядки и отбраковать.

Рекомендую применять зарядные устройства только с возможностью тренировки (регенерации) элементов при перезарядке. Если нет таких, то через 5-6 рабочих циклов в аппаратуре, не дожидаясь полной потери емкости, производить их тренировку и отбраковывать элементы имеющие сильный саморазряд.

Читайте так же:
Можно ли звонить по ватсапу бесплатно

И они Вас не подведут.

В одном из форумов прокомментировали эту статью " написано тупо, но больше ничего нет ". Так Вот это не"тупо", а просто и доступно для выполнения на кухне каждому кто нуждается в помощи. Т.е. максимально просто. Продвинутые могут поставить контроллер, подключить компьютер, . , но это уже другая история.

Чтобы не казалось тупо

Существуют "умные" зарядники для NiMH элементов.

Такой зарядник работает с каждым аккумулятор отдельно.

  1. индивидуально работать с каждым аккумулятором в разных режимах,
  2. заряжать аккумуляторы в быстром и медленном режиме,
  3. индивидуальный ЖК дисплей для каздого аккумуляторного отсека,
  4. независимо заряжать каждый из аккумуляторов,
  5. заряжать от одного до четырех аккумуляторов разной емкости и типоразмера (АА или ААА),
  6. защищать аккумулятор от перегрева,
  7. защищать каждый аккумулятор от перезарядки,
  8. определение окончание зарядки по падению напряжения,
  9. определять неисправные аккумуляторы,
  10. предварительно разряжать аккумулятор до остаточного напряжения,
  11. восстанавливать старые аккумуляторы (тренировка заряд-разряд),
  12. проверять емкость аккумуляторов,
  13. отображать на ЖК дисплее: — ток заряда, напряжение, отражать текущую емкость.

Самое главное, ПОДЧЕРКИВАЮ , данного типа устройства позволяют работать индивидуально с каждым аккумулятором.

По отзывам пользователей такое зарядное устройство позволяет восстановить большинство запущенных аккумуляторов, а исправные эксплуатировать весь гарантированный срок эксплуатации.

К сожалению я таким зарядником не пользовался, поскольку в провинции его купить просто невозможно, но в форумах Вы можете найти много отзывов.

Главное не заряжайте на больших токах, не смотря на заявленный режим с токами 0,7 — 1А, это все же малогабаритное устройство и может рассеять мощность 2-5 Вт.

Заключение

Любое восстановление NiMh аккумуляторов строго индивидуальная (с каждым отдельным элементом) работа. С постоянным контролем и отбраковкой элементов не принимающих зарядку.

И лучше всего заниматься их восстановлением с помощью интеллектуальных зарядных устройств, которые позволяют индивидуально выполнять отбраковку и цикл заряд — разряд с каждым элементом. А поскольку таких устройств автоматически работающих с аккумуляторами любой емкости не существует, то они предназначены для элементов строго определенной емкости или должны иметь управляемые токи зарядки, разрядки!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector