Jak používat lithiové baterie. Jak pečovat o lithium-iontové baterie

Před pár týdny jsem přivezl 6 zařízení Makita na opravu.

4 šroubováky, 1 skládačka a 1 bruska.

Celá krabice. Těžký.

Dali mi cenu za opravu. Ukázalo se, že pouze jeden šroubovák mělo ekonomický smysl obnovit. Zbytek šel na náhradní díly.

Obecně nastal čas nahradit flotilu ručního aku nářadí.

Okamžitě jsem tedy všem truhlářům pořídil nové šroubováky s Li-ion bateriemi.

Okamžitě problém.

Chlapi jsou zvyklí na Ni-cd baterie, ale Li-ion vyžaduje úplně jiný přístup. Právě naopak.

A samozřejmě mluvíme nejen o tom, jak nabíjet Li-ion baterii šroubováku. Pokud není správně vybito a/nebo uskladněno, také to málo pomůže.

Podíval jsem se proto na pár desítek stránek a pár hodin videí.

Vyhodil jsem všechny slupky a udělal co nejvíce „suché“ ždímání bez „vody“.

Jak nabíjet Li-ion baterii šroubováku a další důležitá pravidla pro její provoz

  1. Pamatovat -Liion k opaku se liší odNiCD !
  2. Když je v něm zbytkový náboj, nabijte Li-ion 20-50% .
  3. Důležité! Li-ion výboj by neměl být povolen níže 10-20% . Toto je kritická hodnota. Čím nižší je vybíjení, tím déle bude Li-ion fungovat -
  1. Li-ion optimálně pracuje v rozsahu od -10 do +45°C. Nabíjejte při teplotách od +10 do +30°C.
  2. Jednou za 4 měsíce proveďte cyklus úplného vybití a nabití, abyste zkalibrovali snímač úrovně nabití v ovladačích baterie. Tedy vybití na téměř 100 % a nabíjení po dobu 12 hodin.
  3. Li-ion musí být skladován nabitý 40-60% .
    Není možné skladovat 100% nabitý Li-ion, protože v tomto případě trvale ztratí 20% své kapacity za 3 měsíce.
    Při správném skladování - při nabití 40-60% - Li-ion během stejných 3 měsíců nenávratně ztratí pouze 1% své kapacity.
  4. Pokud je šroubovák vybaven dvěma Li-ion, pak jeden nabijte na 40-60% a uložte jej jako zálohu. Jednou měsíčně jej použijte jako dělník – nabijte na 100 %, vybijte na 40-60 % a opět nechte na uskladnění.
    Druhý Li-ion je hlavní pracovník. Jakmile budete pracovat, nabijte jej na konci každého dne, i když je vybitý méně než 10 %.

Záložní Li-ion použijte, pokud je hlavní pracovní Li-ion vybitý v důsledku intenzivní práce a není čas čekat na jeho nabití.

To je vše. Nyní víte, jak nabíjet Li-ion baterii pro šroubovák.

Každému truhláři jsem dal jednu a dokonce jsem ji pověsil na nástěnku v obchodě.

A tady je další otázka: proč jsem přešel z Ni-cd na Li-ion akumulátorové šroubováky?

Zde jsou výhody Li-ion baterií oproti Ni-cd:

  • minimálně 2x vyšší specifická kapacita;
  • samovybíjení je několikrát menší;
  • žádný paměťový efekt, což umožňuje kdykoli dobíjet;
  • vydrží v průměru dvakrát tolik cyklů nabití a vybití, to znamená, že bude žít dvakrát tak dlouho.

Existují nějaké nevýhody?

Nikoho takového neznám.

Píšou, že:

  • Li-ion podléhá stárnutí.
    No, jsou Ni-cd věčné? Také stárnou.
  • Li-ion má nízkou stabilitu při provozu při nízkých teplotách.
    To vše je minulostí. Nyní je Li-ion vyroben tak, aby fungoval i při -10°C. A některé zdroje uvádějí, že mohu pracovat i při -30°C;
  • Li-ion nabíječky vyžadují použití pouze originální nabíječky.
    No, co je na tom špatného? Všechny šroubováky se prodávají včetně originální nabíječky.
  • Li-ion má vysokou cenu.
    No, to už bych neřekl. Nedávno jsem šel do obchodu. Ni-cd baterie pod 1 t.r. neviděl. A na AliExpress si můžete koupit celý šroubovák s Li-ion za 3 tisíce rublů.

A konečně, pokud pracujete se šroubovákem profesionálně - o tom příliš nepochybujte - rozpadne se současně s Li-ion baterií. Li-ion baterii tedy s největší pravděpodobností nebudete muset kupovat samostatně.

Jen při rozumném, nevandalském použití by měl šroubovák na pár let stačit.

A ano, ještě jedno důležité pravidlo. Nešetřete na síle šroubováku. Odpovídá napětí baterie. Vezměte Li-ion baterii alespoň 20 voltů. Bude se točit jako zvěř.

Kupte si ale slabou - bude málo použitelná a z úspory ani koruny nebude žádná radost.

Obecně jsem sbíral šroubováky s 25V Li-ion bateriemi. Tesaři nemohli být šťastnější. Zvláště po Ni-cd na 14 voltů.

Vypadá to, že je to ono. Pokud máte nějaké dotazy nebo s něčím nesouhlasíte, napište do komentářů.


P.S. Chcete dostávat upozornění na nové články na tomto blogu? Klikněte na toto tlačítko:

P.S.S. Máte po přečtení článku nějaké dotazy, připomínky nebo námitky? Napište je do komentářů níže. Pokusím se na vše odpovědět.

Lithium-iontové baterie jsou v současnosti velmi oblíbené. Více než 80 % všech domácích baterií je lithium-iontových. A aby tyto baterie sloužily věrně po dlouhou dobu, je velmi důležité s nimi správně zacházet a správně je nabíjet.

Nejlepší možností je nabíjet každou baterii zvlášť. Kromě nabíječek si můžete zakoupit hotové řídicí desky pro nabíjení jednotlivých baterií. Například na základě populárního čipu TP4056.


Nabíjení jedné lithium-iontové baterie

Miniaturní deska (asi 20x30 mm) umožňuje nabíjet lithium-iontovou baterii ze zdroje konstantního napětí až do 8V. Vhodné, včetně USB počítače. Dva indikátory zobrazují průběh nabíjení. Samotná deska se přestane nabíjet, když napětí dosáhne 4,2V - lze ji také použít k nabíjení baterií bez ochranné desky.

Pokud je současně použito několik baterií, jsou možné možnosti. Pro zvýšení kapacity při stejném výstupním napětí jsou baterie zapojeny paralelně - plus do plus, mínus do mínus. Pokud například vezmete dvě 2500 mAh baterie a zapojíte je paralelně, získáte 5000 mAh baterii s výstupním napětím 4,2V. Takovou baterii musíte nabíjet stejným způsobem jako samostatnou baterii, jen to bude trvat 2x déle.

Pokud potřebujete zvýšit napětí při zachování kapacity, jsou baterie zapojeny do série. Stejné dvě banky z předchozího příkladu, zapojené do série, dají baterii s napětím 8,4V a kapacitou 2500mAh.

Nabíjecí proud sériově zapojených baterií by měl být stejný jako při nabíjení jedné baterie a napětí by mělo odpovídat napětí celé baterie - 4,2V vynásobené počtem článků zapojených do série.

Pokud se baterie používají v kombinaci, je velmi důležité vybrat přesně stejné plechovky - stejného výrobce a model, stejný stupeň čerstvosti. Ideálně ze stejné šarže. Faktem je, že různé baterie mohou mít mírně odlišné kapacity, napětí a další parametry. V souladu s tím budou pracovat nerovnoměrně a rychleji selžou.

Správné nabíjení lithium-iontových baterií zapojených do série vyžaduje zařízení, která mají systém pro vyrovnávání náboje každého prvku. Přesně řečeno, takové baterie se musí vybíjet pomocí podobných vyrovnávacích systémů. Podstatou jeho práce je sledování parametrů každé baterie a zastavení nabíjení celé baterie, pokud je jedna z baterií již plně nabitá. Podobně při vybíjení: pokud je jedna z baterií zcela vybitá, celá baterie se vypne. Vyhnete se tak přebíjení/nadměrnému vybíjení baterií a prodloužíte jejich životnost.

Regulátor nabíjení/vybíjení pro dvě baterie zapojené do série může vypadat takto:


Nabíjení dvou lithium-iontových baterií zapojených do série

Kontakty P+ a P- desky slouží jak k napájení napětí při nabíjení, tak k odvádění proudu při vybití baterie. Desku lze používat s bateriemi bez ochranných desek.

Pro nabíjení tří baterií zapojených do série může být vhodné následující schéma:


Nabíjení tří lithium-iontových baterií zapojených do série

Stejně jako v předchozí verzi slouží kontakty P+ a P- jak k napájení nabíjecího napětí, tak k odpojení napájení při provozu na baterie. Deska má balanční systém, ochranu proti přebití/vybití a ochranu proti zkratu. A může být také použit s nechráněnými bateriemi.

Podobná nabíjecí/vybíjecí deska je k dispozici pro čtyři baterie zapojené do série.


Nabíjení čtyř lithium-iontových baterií zapojených do série

Větší počet baterií zapojených do série je poměrně vzácný. Častěji se pro zvýšení výkonu používají sériově zapojené páry paralelně zapojených baterií. Například baterie notebooků mohou obsahovat tři nebo čtyři páry baterií.

Správné nabíjení baterií je bezpodmínečně nutné, aby používání lithium-iontových baterií bylo dlouhodobé a efektivní. Věnujte tomu náležitou pozornost a baterie vám budou věrně sloužit.



Lithium-iontové baterie nejsou tak vybíravé jako jejich nikl-metalhydridové protějšky, ale přesto vyžadují určitou péči. Držet se pět jednoduchých pravidel, můžete nejen prodloužit životnost lithium-iontových baterií, ale také zvýšit provozní dobu mobilních zařízení bez dobíjení.

Nedovolte úplné vybití. Lithium-iontové baterie nemají tzv. paměťový efekt, takže je lze a navíc je potřeba nabíjet bez čekání na vybití na nulu. Mnoho výrobců počítá životnost lithium-iontové baterie podle počtu cyklů úplného vybití (až 0 %). Pro kvalitní baterie toto 400-600 cyklů. Chcete-li prodloužit životnost lithium-iontové baterie, nabíjejte telefon častěji. Optimálně, jakmile nabití baterie klesne pod 10-20 procent, můžete telefon nabít. Tím se zvýší počet vybíjecích cyklů na 1000-1100 .
Odborníci popisují tento proces takovým indikátorem jako Depth Of Discharge. Pokud je váš telefon vybitý na 20 %, pak je hloubka vybití 80 %. Níže uvedená tabulka ukazuje závislost počtu vybíjecích cyklů lithium-iontové baterie na hloubce vybití:

Vybíjení jednou za 3 měsíce. Dlouhodobé plné nabíjení je pro lithium-iontové baterie stejně škodlivé jako neustálé vybíjení na nulu.
Vzhledem k extrémně nestabilnímu procesu nabíjení (telefon často nabíjíme podle potřeby a kdekoli je to možné z USB, ze zásuvky, z externí baterie atd.) odborníci doporučují baterii jednou za 3 měsíce zcela vybít a následně nabít na 100 % a nabití 8-12 hodin. To pomáhá resetovat příznaky takzvané vysoké a nízké baterie. Můžete si o tom přečíst více.

Skladujte částečně nabité. Optimální stav pro dlouhodobé skladování lithium-iontové baterie je mezi 30 a 50 procenty nabití při 15 °C. Pokud necháte baterii plně nabitou, její kapacita se časem výrazně sníží. Ale baterie, která již dlouhou dobu shromažďuje prach na polici, vybitá na nulu, s největší pravděpodobností již není naživu - je čas ji poslat k recyklaci.
Níže uvedená tabulka ukazuje, kolik kapacity zbývá v lithium-iontové baterii v závislosti na skladovací teplotě a úrovni nabití při skladování po dobu 1 roku.

Používejte originální nabíječku. Málokdo ví, že ve většině případů je nabíječka zabudována přímo do mobilních zařízení a externí síťový adaptér pouze snižuje napětí a usměrňuje proud domácí elektrické sítě, to znamená, že nemá přímý vliv na baterii. Některé gadgety, jako jsou digitální fotoaparáty, nemají vestavěnou nabíječku, a proto se jejich lithium-iontové baterie vkládají do externí „nabíječky“. Zde může použití externí nabíječky pochybné kvality místo původní nabíječky negativně ovlivnit výkon baterie.

Vyvarujte se přehřátí. No, nejhorším nepřítelem lithium-iontových baterií je vysoká teplota - absolutně nemohou tolerovat přehřátí. Nevystavujte proto svá mobilní zařízení přímému slunečnímu záření ani je neumisťujte do blízkosti zdrojů tepla, jako jsou elektrická topidla. Maximální přípustné teploty, při kterých lze používat lithium-iontové baterie: od –40°C do +50°C

Také se můžete podívat

Lithium-iontové baterie (Li-ion) jsou nejběžnějším typem elektrických baterií. Používá se téměř ve všech moderních domácích spotřebičích. První takový nosič energie vyrobila společnost Sony v roce 1991.

Kde se používají?

Dnes se lithium-iontové baterie používají všude v elektronických zařízeních, jako jsou digitální fotoaparáty, videokamery, notebooky, mobilní telefony a tak dále. Navíc díky nízké intenzitě samovybíjení a velkému počtu cyklů nabíjení a vybíjení jsou Li-ion baterie velmi vhodné v zařízeních s alternativní energií. Taková zařízení jsou kromě tradičního systému BMS vybavena speciálními měniči napětí - invertory. V poslední době se lithium-iontové baterie používají v elektrických vozidlech a různých energetických systémech jako zařízení pro ukládání energie.

Zařízení s lithium-iontovou baterií

Hlavní provozní parametry tohoto typu baterií závisí na jejich chemickém složení a značně se liší. Aby se zabránilo vznícení baterie při překročení napětí během nabíjení, je v jejím pouzdře zabudován regulátor nabíjení. Chrání zařízení před překročením povoleného nabíjecího napětí. V mnoha systémech navíc tento ovladač může volitelně sledovat teplotu baterie a v případě přehřátí ji vypnout nebo omezit spotřebu proudu a hloubku nabití. Ne všechny moderní baterie tohoto typu jsou však takovou ochranou vybaveny. Mnoho výrobců se snaží uhánět cenou a kapacitou, ale nevěnují náležitou pozornost ochraně.

Balancování baterie

Všechny lithium-iontové baterie mají specifické požadavky, když jsou zapojeny do série jako plechovka. K tomuto účelu mají nabíječky pro takové baterie speciální systém vyvažování článků. Podstatou tohoto schématu je, že jedna z plechovek dosáhne plného nabití dříve než druhá. Proto je třeba přestat dodávat energii do nabité banky a pokračovat v nabíjení ostatních. Vyvažovací funkci v takových nabíječkách vykonává vyvažovací jednotka baterie. Umožňuje nabíjet baterie tak, aby proud protékal již nabitou bankou. Takové nabíjecí systémy zajišťují udržení nabití v rozsahu od 4 do 4,2 V, což umožňuje detekovat přítomnost baterií.

Schéma práce

Zařízení takové baterie obsahuje dvě elektrody oddělené od sebe impregnovanými porézními separátory. Tyto elektrody jsou umístěny v utěsněném pouzdře a anody a katody jsou navzájem spojeny pomocí svorek sběrače proudu. Pouzdro obsahuje pojistný ventil, který uvolňuje vnitřní tlak v nouzových situacích a při různých porušeních provozních podmínek.

Typy baterií

Moderní lithium-iontové baterie se liší typem materiálu katody. Hlavním nosičem náboje je zde iont lithia, který může být zabudován do krystalického obalu jiných materiálů, jako je grafit, soli nebo oxidy jiných kovů. Pokud jde o negativní desky, byly původně vyrobeny z kovu lithia a poté je nahradil uhelný koks. Následně byl k tomuto účelu použit grafit a následně další materiály. Hlavní typy katodových materiálů:

  • Oxid lithný a kobaltnatý - zajišťuje provoz baterií při nižších teplotách se zvýšeným počtem nabití a vybití.
  • Lithium-ferrum fosfátová katoda - používá se v mnoha bateriích kvůli jejich nízké ceně.
  • Lithium-manganový spinel.

Moderní lithium-iontové baterie se zpravidla používají ve spojení s řídicími a monitorovacími systémy a také s univerzálním nabíjecím a vybíjecím zařízením.

Specifikace

Moderní lithium-iontové baterie mají své vlastní technické vlastnosti, které je vhodné znát při jejich používání. Zejména jmenovité napětí jednoho článku je od 3,5 do 3,8 V a maximální je od 4,23 V. V tomto případě se minimální napětí pohybuje od 2,5 do 3,0 V. Zpravidla je většina těchto baterií baterií určena pro 500-600 nabíjecích a vybíjecích cyklů až do dosažení 80 %. Přitom se nabíjejí celkem rychle – od 20 minut do 1 hodiny. Při pokojové teplotě se lithium-iontové baterie samovolně vybijí v průměru o 3 % za měsíc. Navzdory skutečnosti, že taková baterie může pracovat v poměrně širokém teplotním rozsahu (od -40 °C do +50 °C), optimální teplota pro provoz je +20 °C. Za takových podmínek bude mít baterie největší kapacitu a dlouhou životnost.

Provozní řád

Lithium-iontové baterie jsou považovány za mnohem jednodušší na použití než nikl-metalové hybridní baterie. I oni však potřebují určitou péči. Aby tato zařízení fungovala dlouho a neztratila své schopnosti, musí je umět správně nabíjet. Tím se prodlouží jejich životnost a doba provozu mobilních zařízení bez dobíjení. Abyste správně fungovali lithium-iontové baterie, musíte zvážit 5 základních pravidel.

  • Zabraňte úplnému vybití

Lithium-iontové baterie nemají paměťový efekt, takže je třeba je nabít dříve, než dosáhnou nulového nabití. Většina výrobců počítá životnost baterie podle počtu cyklů, kdy se zcela vybije na nulu. Zpravidla je to 400 až 600 nabití u vysoce kvalitních baterií. Chcete-li proto zvýšit životnost baterie, měli byste svůj telefon nebo jiné mobilní zařízení často nabíjet. Jakmile indikátor nabití klesne na 10-20 procent, měli byste zařízení nabít. Díky tomu je možné výrazně zvýšit počet vybíjecích cyklů na tisíc i více.

  • Vybíjejte minimálně jednou za 3 měsíce

Pokud chcete o lithium-iontovou baterii správně pečovat, musíte ji vybít alespoň jednou za 3 měsíce. To je způsobeno skutečností, že plné nabití po dlouhou dobu nezpůsobuje baterii menší poškození než neustálé vybíjení na nulu. Protože nabíjecí proces je často nestabilní, odborníci doporučují baterii plně nabít alespoň jednou za 2-3 měsíce a nechat ji nabitou až 12 hodin. Tento postup umožňuje resetovat příznaky vysokého a nízkého nabití baterie.

  • Udržujte baterie částečně nabité

Odborníci se domnívají, že je nejlepší skladovat baterie v částečně nabitém stavu. Nejlepší možností je skladovat baterie s úrovní nabití do 50 procent, ale ne méně než 30 procent. V tomto případě by teplota skladování měla být asi 15 stupňů. Toto je nejvhodnější způsob skladování, protože i když je lithium-iontová baterie plně nabitá, její kapacita se může časem výrazně snížit. Ještě horší je však nechat baterie dlouho vybité. Pokud je v tomto stavu delší dobu, lze jej bezpečně sešrotovat. Dnes existují speciální tabulky, ze kterých můžete vypočítat zbývající kapacitu v závislosti na úrovni nabití a okolní teplotě.

  • Používejte pouze originální nabíječku

Ne každý uživatel ví, že většina mobilních telefonů má uvnitř zabudovanou nabíječku. Externí síťový adaptér zde přitom slouží pouze ke snížení napětí a usměrnění síťového proudu. Externí adaptér tedy přímo neovlivňuje baterii a její kvalita nijak výrazně neovlivňuje chod baterie. Mnoho gadgetů, jako jsou digitální fotoaparáty, však takovou vestavěnou nabíječku nemá. V tomto ohledu se lithium-iontové baterie vkládají přímo do externí nabíječky. Proto použití neoriginálních pochybných adaptérů může výrazně snížit výkon baterie.

  • Vyvarujte se přehřátí

Chcete-li správně fungovat lithium-iontové baterie, musíte si být vědomi jejich teplotní citlivosti. Zejména za hlavního nepřítele takových baterií je považována vysoká teplota. To znamená, že v podstatě nemohou tolerovat přehřátí. Proto je vhodné zcela vyloučit přímé sluneční záření do vašeho mobilního zařízení. Kromě toho by tato zařízení neměla být umístěna příliš blízko zdrojů tepla, jako jsou elektrické ohřívače.


Z tohoto článku pochopíte, jak správně nabíjet Li-Ion (lithium-iontovou) baterii, a také se naučíte její správnou obsluhu a údržbu. Tento druh znalostí prodlouží životnost vaší baterie.

Lithium-iontová baterie se tak rozšířila díky své snadné výrobě, nízké ceně a velkému počtu cyklů nabíjení a vybíjení. Pro docenění těchto výhod je ale nutné Li-Ion baterii správně používat.

Návod k obsluze se liší v závislosti na typu baterie. Například baterie Ni-MH a Ni-Cd musí být před nabíjením zcela vybity. V opačném případě se prvky zvětší a objem baterie se sníží. Pravidlo „koupil telefon – vybij ho na nulu a pak ho nabij a opakuj cyklus několikrát“ není univerzální a pro Li-Ion neplatí.

Před použitím níže uvedených doporučení se proto podívejte na svou baterii. Mělo by být uvedeno, že se jedná o lithium-iontové (Li-Ion). Pouze v tomto případě použijte následující provozní řád.

Nevybíjejte baterii na nulu příliš často.

Stále nebude možné zcela vybít baterii. Ochranná deska vypne zařízení, když je dosaženo určitého minima. Úplné vybití je možné pouze tehdy, pokud baterii rozeberete a sejmete ochrannou desku. Li-Ion a Li-Pol baterie nesnášejí časté úplné vybití. Proto se prodávají ze 2/3 nabité.

Umístěte zařízení k nabíjení, když v baterii zbývá 10–20 %.

Když nabití z nějakého důvodu dosáhne 10–20 %, zobrazí se zpráva jako „Připojte nabíječku“. Postupujte podle doporučení výrobce a připojte nabíječku.

Na takový pád ale čekat nemusíte. Pokud můžete nabíjet telefon nebo notebook, udělejte to. Pravidelné nabíjení není všelék, ale čím častěji Li-Ion nabíjíte, tím déle vydrží.

Pravidelně baterii kalibrujte

Kalibrace zahrnuje úplné vybití a následné nabití zařízení. Není zde žádný rozpor s prvním pravidlem: kalibrace se musí provádět přibližně jednou za tři měsíce.

Kalibrace přímo neprodlužuje životnost baterie, ale pouze pomáhá ovladači správně určit kapacitu baterie. Pokud ovladač nesprávně určí výši nabití, bude muset být zařízení nabíjeno častěji. Cykly nabíjení a vybíjení jsou zbytečné a baterie rychleji selhává.

Používejte originální nabíječku

Originalita v kontextu uvažovaného problému je nutná, abyste se ochránili před používáním nekvalitních produktů. Pokud jste si jisti, že technické vlastnosti zařízení třetí strany odpovídají vlastnostem původní nabíječky, nevzniknou žádné problémy.

Snažte se nepoužívat "žáby"

Pokud je to možné, vyhněte se nabíjení baterií pomocí žáby. Používání necertifikovaných zařízení je nebezpečné, existují případy, kdy se během nabíjení vznítí „žáby“.