Cómo utilizar baterías de litio. Cómo cuidar las baterías de iones de litio

Hace un par de semanas traje 6 dispositivos Makita para reparar.

4 destornilladores, 1 caladora y 1 lijadora.

Toda la caja. Pesado.

Me dieron precio por la reparación. Resultó que desde el punto de vista económico sólo tenía sentido restaurar un destornillador. El resto se destinó a repuestos.

En general, ha llegado el momento de sustituir el parque de herramientas manuales inalámbricas.

Así que inmediatamente compré destornilladores nuevos con baterías de iones de litio para todos los carpinteros.

Inmediatamente un problema.

Los chicos están acostumbrados a las baterías de Ni-cd, pero las de Li-ion requieren un enfoque completamente diferente. Todo lo contrario.

Y, por supuesto, no estamos hablando sólo de cómo cargar la batería de iones de litio de un destornillador. Si no se descarga y/o almacena adecuadamente, tampoco servirá de mucho.

Por lo tanto, miré un par de docenas de sitios y un par de horas de videos.

Tiré todas las cáscaras e hice el exprimido más "seco" sin "agua".

Cómo cargar una batería de destornillador de iones de litio y otras reglas importantes para su funcionamiento

  1. Recordar -liion al contrario difieren deNiCd !
  2. Coloque Li-ion en carga cuando haya carga residual 20-50% .
  3. ¡Importante! No se debe permitir la descarga de iones de litio por debajo 10-20% . Este es un valor crítico. Cuanto menor sea la descarga, más tiempo funcionará el Li-ion.
  1. El Li-ion funciona óptimamente en el rango de -10 a +45°C. Cargue a temperaturas de +10 a +30°C.
  2. Una vez cada 4 meses, realice un ciclo completo de descarga-carga para calibrar el sensor de nivel de carga en los controladores de batería. Es decir, descargar hasta casi el 100% y cargar durante 12 horas.
  3. El ion de litio debe almacenarse con carga 40-60% .
    Es imposible almacenar Li-ion cargado al 100%, ya que en este caso perderá permanentemente el 20% de su capacidad en 3 meses.
    Si se almacena correctamente (con una carga del 40-60%), el Li-ion perderá irreversiblemente sólo el 1% de su capacidad durante los mismos 3 meses.
  4. Si el destornillador está equipado con dos Li-ion, cargue uno al 40-60% y guárdelo como respaldo. Una vez al mes, utilícelo como trabajador: cárguelo al 100%, descárguelo al 40-60% y déjelo guardar nuevamente.
    El segundo Li-ion es el trabajador principal. Una vez que hayas trabajado, cárgalo al final de cada día, incluso si tiene menos del 10% de descarga.

Utilice un Li-ion de respaldo si el Li-ion de trabajo principal se descarga como resultado de un trabajo intensivo y no hay tiempo para esperar a que se cargue.

Eso es todo. Ahora ya sabe cómo cargar una batería de iones de litio para un destornillador.

Le di uno a cada carpintero e incluso lo colgué en el tablón de anuncios del taller.

Y aquí hay otra pregunta: ¿por qué cambié de los destornilladores inalámbricos de Ni-cd a los de Li-ion?

Estas son las ventajas de las baterías de iones de litio sobre las de Ni-cd:

  • al menos 2 veces mayor capacidad específica;
  • la autodescarga es varias veces menor;
  • sin efecto memoria, lo que permite recargar en cualquier momento;
  • Resiste en promedio el doble de ciclos de carga-descarga, es decir, vivirá el doble.

¿Hay alguna desventaja?

No conozco a nadie así.

Escriben que:

  • El ion de litio está sujeto a envejecimiento.
    Bueno, ¿son eternos los Ni-cd? Ellos también envejecen.
  • El ion de litio tiene baja estabilidad cuando funciona a bajas temperaturas.
    Todo esto es cosa del pasado. Ahora el Li-ion está fabricado de tal manera que funciona incluso a -10°C. Y algunas fuentes indican que puedo trabajar incluso a -30°C;
  • Los cargadores de iones de litio requieren el uso únicamente del cargador original.
    Bueno, ¿qué hay de malo en eso? Todos los destornilladores se venden con su cargador original incluido.
  • El ion de litio tiene un coste elevado.
    Bueno, ya no diría eso. Hace poco fui a la tienda. Baterías de Ni-CD por debajo de 1 t.r. no vieron. Y en AliExpress puedes comprar un destornillador completo con Li-ion por 3 mil rublos.

Y, por último, si trabajas con un destornillador de forma profesional, no lo dudes demasiado, se desmoronará al mismo tiempo que la batería de iones de litio. Por lo tanto, lo más probable es que no tengas que comprar una batería de iones de litio por separado.

Sólo con un uso razonable y no vandálico, un destornillador debería ser suficiente para un par de años.

Y sí, una regla más importante. No escatime en la potencia del destornillador. Corresponde al voltaje de la batería. Lleve una batería de iones de litio de al menos 20 voltios. Girará como una bestia.

Pero compre uno débil: será de poca utilidad y tampoco será un placer ahorrar un centavo.

En general, recogí destornilladores con baterías de iones de litio de 25 voltios. Los carpinteros no podrían estar más felices. Especialmente después del Ni-cd de 14 voltios.

Parece que eso es todo. Si tienes alguna duda o no estás de acuerdo con algo, escribe en los comentarios.


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P.D.S. Después de leer el artículo, ¿tiene alguna pregunta, comentario u objeción? Escríbalos en los comentarios a continuación. Intentaré responder a todo.

Las baterías de iones de litio son extremadamente populares en la actualidad. Más del 80% de todas las baterías domésticas son de iones de litio. Y para que estas baterías sirvan fielmente durante mucho tiempo, es muy importante manipularlas y cargarlas correctamente.

La mejor opción es cargar cada batería por separado. Además de los cargadores, puede comprar placas controladoras ya preparadas para cargar baterías individuales. Por ejemplo, basado en el popular chip TP4056.


Cargar una sola batería de iones de litio

Una placa en miniatura (de aproximadamente 20x30 mm) le permite cargar una batería de iones de litio desde una fuente de voltaje constante de hasta 8 V. Adecuado, incluido el USB de la computadora. Dos indicadores muestran el progreso de la carga. La propia placa dejará de cargarse cuando el voltaje alcance los 4,2 V; también se puede utilizar para cargar baterías sin una placa de protección.

Si se utilizan varias baterías al mismo tiempo, entonces son posibles opciones. Para aumentar la capacidad con el mismo voltaje de salida, las baterías se conectan en paralelo: más a más, menos a menos. Por ejemplo, si tomas dos baterías de 2500 mAh y las conectas en paralelo, obtendrás una batería de 5000 mAh con un voltaje de salida de 4,2 V. Debe cargar dicha batería de la misma manera que una batería separada, solo que tardará 2 veces más.

Si necesita aumentar el voltaje manteniendo la capacidad, las baterías se conectan en serie. Los mismos dos bancos del ejemplo anterior, conectados en serie, darán una batería con un voltaje de 8,4V y una capacidad de 2500mAh.

La corriente de carga de las baterías conectadas en serie debe ser la misma que cuando se carga una batería, y el voltaje debe corresponder al voltaje de toda la batería: 4,2 V multiplicado por el número de celdas conectadas en serie.

Cuando se utilizan baterías en combinación, es muy importante seleccionar exactamente las mismas latas: el mismo fabricante y modelo, el mismo grado de frescura. Lo ideal es que sean del mismo lote. El hecho es que diferentes baterías pueden tener capacidades, voltajes y otros parámetros ligeramente diferentes. En consecuencia, funcionarán de manera desigual y fallarán más rápido.

Cargar correctamente baterías de iones de litio conectadas en serie requiere de dispositivos que cuenten con un sistema de equilibrio de carga de cada elemento. Estrictamente hablando, estas baterías deben descargarse mediante sistemas de equilibrio similares. La esencia de su trabajo es monitorear los parámetros de cada batería y dejar de cargar toda la batería si una de ellas ya está completamente cargada. Lo mismo ocurre durante la descarga: si una de las baterías está completamente descargada, toda la batería se apaga. Esto evitará la sobrecarga/sobredescarga de las baterías y prolongará su vida útil.

Un controlador de carga/descarga para dos baterías conectadas en serie puede verse así:


Carga de dos baterías de iones de litio conectadas en serie

Los contactos P+ y P- de la placa sirven tanto para suministrar voltaje durante la carga como para eliminar corriente cuando la batería está descargada. La placa se puede utilizar con baterías sin placas de protección.

Para cargar tres baterías conectadas en serie, el siguiente esquema puede ser adecuado:


Carga de tres baterías de iones de litio conectadas en serie

Como en la versión anterior, los contactos P+ y P- se utilizan tanto para suministrar voltaje de carga como para quitar energía cuando se opera con baterías. La placa tiene un sistema de equilibrio, protección contra sobrecarga/descarga y protección contra cortocircuitos. Y también se puede utilizar con baterías desprotegidas.

Hay disponible una placa de carga/descarga similar para cuatro baterías conectadas en serie.


Carga de cuatro baterías de iones de litio conectadas en serie

Es bastante raro que haya un mayor número de baterías conectadas en serie. Más a menudo, se utilizan pares de baterías conectadas en serie y en paralelo para aumentar la potencia. Por ejemplo, las baterías de las computadoras portátiles pueden contener tres o cuatro pares de baterías.

La carga adecuada de las baterías es absolutamente necesaria para que el uso de baterías de iones de litio sea duradero y eficiente. Preste la debida atención a esto y las baterías le servirán fielmente.



Las baterías de iones de litio no son tan delicadas como sus contrapartes de hidruro metálico de níquel, pero aun así requieren cierto cuidado. Apegándose a cinco reglas simples, no solo puede extender el ciclo de vida de las baterías de iones de litio, sino también aumentar el tiempo de funcionamiento de los dispositivos móviles sin recargar.

No permita la descarga completa. Las baterías de iones de litio no tienen el llamado efecto memoria, por lo que pueden y, además, deben cargarse sin esperar a que se descarguen a cero. Muchos fabricantes calculan la vida útil de una batería de iones de litio por el número de ciclos de descarga completos (hasta 0%). Para baterías de calidad esto 400-600 ciclos. Para prolongar la vida útil de su batería de iones de litio, cargue su teléfono con más frecuencia. De manera óptima, tan pronto como la carga de la batería caiga por debajo del 10-20 por ciento, puede cargar el teléfono. Esto aumentará el número de ciclos de descarga para 1000-1100 .
Los expertos describen este proceso con un indicador como Profundidad de descarga. Si su teléfono está descargado al 20%, entonces la profundidad de descarga es del 80%. La siguiente tabla muestra la dependencia del número de ciclos de descarga de una batería de iones de litio de la profundidad de descarga:

Alta una vez cada 3 meses. Cargar completamente durante mucho tiempo es tan perjudicial para las baterías de iones de litio como descargarlas constantemente a cero.
Debido al proceso de carga extremadamente inestable (a menudo cargamos el teléfono según sea necesario y, siempre que sea posible, desde USB, desde un enchufe, desde una batería externa, etc.), los expertos recomiendan descargar completamente la batería una vez cada 3 meses y luego cargarla. al 100% y manteniéndolo en carga de 8 a 12 horas. Esto ayuda a restablecer los llamados indicadores de batería alta y baja. Puedes leer más sobre esto.

Tienda parcialmente cargada. La condición óptima para el almacenamiento a largo plazo de una batería de iones de litio es entre un 30 y un 50 por ciento de carga a 15°C. Si deja la batería completamente cargada, su capacidad disminuirá significativamente con el tiempo. Pero la batería, que ha estado acumulando polvo en un estante durante mucho tiempo, descargada a cero, probablemente ya no esté viva; es hora de enviarla a reciclar.
La siguiente tabla muestra cuánta capacidad queda en una batería de iones de litio según la temperatura de almacenamiento y el nivel de carga cuando se almacena durante 1 año.

Utilice el cargador original. Pocas personas saben que en la mayoría de los casos el cargador está integrado directamente dentro de los dispositivos móviles, y el adaptador de red externo solo baja el voltaje y rectifica la corriente de la red eléctrica doméstica, es decir, no afecta directamente a la batería. Algunos dispositivos, como las cámaras digitales, no tienen un cargador incorporado y, por lo tanto, sus baterías de iones de litio se insertan en un "cargador" externo. Aquí es donde utilizar un cargador externo de dudosa calidad en lugar del original puede afectar negativamente al rendimiento de la batería.

Evite el sobrecalentamiento. Bueno, el peor enemigo de las baterías de iones de litio es la alta temperatura: no toleran en absoluto el sobrecalentamiento. Por lo tanto, no exponga sus dispositivos móviles a la luz solar directa ni los coloque cerca de fuentes de calor como calentadores eléctricos. Temperaturas máximas permitidas a las que se pueden utilizar baterías de iones de litio: de –40°C a +50°C

Además, puedes mirar

Las baterías de iones de litio (Li-ion) son el tipo más común de batería eléctrica. Se utiliza en casi todos los electrodomésticos modernos. El primer portador de energía de este tipo fue fabricado por Sony en 1991.

¿Dónde se utilizan?

Hoy en día, las baterías de iones de litio se utilizan en todos los dispositivos electrónicos, como cámaras digitales, videocámaras, ordenadores portátiles, teléfonos móviles, etc. Además, debido a la baja intensidad de autodescarga y la gran cantidad de ciclos de carga y descarga, las baterías de iones de litio son muy convenientes en dispositivos de energía alternativa. Dichos dispositivos, además del sistema BMS tradicional, están equipados con convertidores de voltaje especiales: inversores. Recientemente, las baterías de iones de litio se han utilizado en vehículos eléctricos y diversos sistemas energéticos como dispositivos de almacenamiento de energía.

Dispositivo de batería de iones de litio

Los principales parámetros de funcionamiento de este tipo de baterías dependen de su composición química y varían ampliamente. Para evitar que la batería se incendie si se excede el voltaje durante la carga, su carcasa tiene integrado un controlador de carga. Protege el dispositivo contra el exceso del voltaje de carga permitido. Además, en muchos sistemas este controlador puede opcionalmente controlar la temperatura de la batería y apagarla si se sobrecalienta o limitar el consumo de corriente y la profundidad de carga. Sin embargo, no todas las baterías modernas de este tipo están equipadas con dicha protección. Muchos fabricantes intentan buscar costes y capacidad, pero no prestan la debida atención a la protección.

Equilibrio de batería

Todas las baterías de iones de litio tienen requisitos específicos cuando se conectan en serie como una lata. Para ello, los cargadores de este tipo de baterías cuentan con un sistema especial de equilibrio de celdas. La esencia de este esquema es que una de las latas alcanzará la carga completa antes que la otra. Por lo tanto, es necesario dejar de suministrar energía al banco cargado y continuar cargando a los demás. La función de equilibrio en dichos cargadores la realiza la unidad de equilibrio de la batería. Le permite cargar baterías para que la corriente fluya a través de un banco ya cargado. Estos sistemas de carga garantizan que la carga se mantenga en el rango de 4 a 4,2 V, lo que permite detectar la presencia de baterías.

Esquema de trabajo

El dispositivo de dicha batería incluye dos electrodos separados entre sí por separadores porosos impregnados. Estos electrodos se colocan en una carcasa sellada y los ánodos y cátodos se conectan entre sí mediante terminales colectores de corriente. La carcasa contiene una válvula de seguridad que alivia la presión interna en situaciones de emergencia y durante diversas violaciones de las condiciones de funcionamiento.

tipos de baterias

Las baterías modernas de iones de litio se diferencian por el tipo de material del cátodo. El principal portador de carga aquí es el ion litio, que puede incorporarse a la capa cristalina de otros materiales, como por ejemplo grafito, sales u óxidos de otros metales. En cuanto a las placas negativas, originalmente estaban hechas de litio metálico y luego el coque de carbón ocupó su lugar. Posteriormente se utilizó para este fin el grafito y luego otros materiales. Principales tipos de materiales catódicos:

  • Óxido de litio y cobalto: garantiza que las baterías funcionen a temperaturas más bajas con un aumento en el número de cargas y descargas.
  • Cátodo de fosfato de hierro y litio: se utiliza en muchas baterías debido a su bajo costo.
  • Espinela de litio y manganeso.

Como regla general, las baterías modernas de iones de litio se utilizan junto con sistemas de control y monitoreo, así como con un dispositivo universal de carga y descarga.

Especificaciones

Las baterías modernas de iones de litio tienen sus propias características técnicas, que conviene conocer a la hora de utilizarlas. En particular, el voltaje nominal de una celda es de 3,5 a 3,8 V, y el máximo es de 4,23 V. En este caso, el voltaje mínimo oscila entre 2,5 y 3,0 V. Como regla general, la mayoría de estas baterías están diseñadas para 500-600 ciclos de carga y descarga hasta llegar al 80%. Además, se cargan con bastante rapidez: de 20 minutos a 1 hora. A temperatura ambiente, las baterías de iones de litio se autodescargan una media del 3% en un mes. A pesar de que una batería de este tipo puede funcionar en un rango de temperatura bastante amplio (de -40°C a +50°C), la temperatura óptima de funcionamiento es +20°C. En tales condiciones, la batería tendrá la mayor capacidad y una larga vida útil.

Reglas de funcionamiento

Las baterías de iones de litio se consideran mucho más fáciles de usar que las baterías híbridas de níquel-metal. Sin embargo, también necesitan algunos cuidados. Para que estos dispositivos funcionen durante mucho tiempo y no pierdan sus capacidades, es necesario poder cargarlos correctamente. Esto alargará su ciclo de vida y el tiempo de funcionamiento de los dispositivos móviles sin recarga. Para utilizar correctamente las baterías de iones de litio, se deben tener en cuenta 5 reglas básicas.

  • Evite la descarga completa

Las baterías de iones de litio no tienen efecto memoria, por lo que deben cargarse antes de que lleguen a cero. La mayoría de los fabricantes calculan la duración de la batería por el número de ciclos que se descarga completamente hasta cero. Como regla general, esto es de 400 a 600 cargas para baterías de alta calidad. Por lo tanto, para aumentar la duración de la batería, debes cargar tu teléfono u otro dispositivo móvil con frecuencia. Tan pronto como el indicador de carga disminuya al 10-20 por ciento, debe cargar el dispositivo. Gracias a esto, es posible aumentar significativamente el número de ciclos de descarga a mil o más.

  • Alta al menos una vez cada 3 meses.

Si desea cuidar adecuadamente una batería de iones de litio, debe descargarla al menos una vez cada 3 meses. Esto se debe al hecho de que una carga completa durante un largo período de tiempo no causa menos daño a la batería que una descarga constante a cero. Dado que el proceso de carga suele ser inestable, los expertos recomiendan cargar completamente la batería al menos una vez cada 2 o 3 meses y dejarla cargada hasta 12 horas. Este procedimiento le permite restablecer los indicadores de carga alta y baja de la batería.

  • Mantenga las baterías parcialmente cargadas

Los expertos creen que es mejor almacenar las baterías parcialmente cargadas. La mejor opción es almacenar baterías con un nivel de carga de hasta el 50 por ciento, pero no menos del 30 por ciento. En este caso, la temperatura de almacenamiento debe ser de unos 15 grados. Este es el método de almacenamiento más adecuado, ya que incluso si una batería de iones de litio está completamente cargada, su capacidad puede disminuir significativamente con el tiempo. Sin embargo, es aún peor dejar las baterías descargadas durante mucho tiempo. Si ha estado en este estado durante mucho tiempo, se puede desechar de forma segura. Hoy en día existen tablas especiales a partir de las cuales se puede calcular la capacidad restante en función del nivel de carga y la temperatura ambiente.

  • Utilice únicamente el cargador original

No todos los usuarios saben que la mayoría de los teléfonos móviles tienen un cargador integrado en su interior. Al mismo tiempo, el adaptador de red externo se utiliza aquí solo para reducir el voltaje y rectificar la corriente de la red. Por tanto, el adaptador externo no afecta directamente a la batería y su calidad no afecta significativamente al funcionamiento de la batería. Sin embargo, muchos dispositivos, como las cámaras digitales, no tienen un cargador integrado. En este sentido, las baterías de iones de litio se insertan directamente en un cargador externo. Por lo tanto, el uso de adaptadores dudosos no originales puede reducir significativamente el rendimiento de la batería.

  • Evite el sobrecalentamiento

Para utilizar correctamente las baterías de iones de litio, debe tener en cuenta su sensibilidad a la temperatura. En particular, se considera que el principal enemigo de este tipo de baterías es la alta temperatura. Es decir, básicamente no toleran el sobrecalentamiento. Por lo tanto, es aconsejable excluir por completo la entrada de luz solar directa a su dispositivo móvil. Además, estos aparatos no deben colocarse demasiado cerca de fuentes de calor como calentadores eléctricos.


A partir de este artículo comprenderá cómo cargar correctamente una batería de Li-Ion (iones de litio), así como su correcto funcionamiento y mantenimiento. Este tipo de conocimiento prolongará la vida útil de su batería.

La batería de iones de litio se ha vuelto tan común debido a su facilidad de producción, bajo costo y una gran cantidad de ciclos de carga y descarga. Pero para apreciar estos beneficios, es necesario utilizar correctamente la batería de Li-Ion.

Las instrucciones de funcionamiento varían según el tipo de batería. Por ejemplo, las baterías Ni-MH y Ni-Cd deben descargarse completamente antes de cargarlas. De lo contrario, los elementos aumentan de tamaño y el volumen de la batería disminuye. Sin embargo, la regla "compré un teléfono, descárgalo a cero, luego cárgalo y repite el ciclo varias veces" no es universal y no se aplica al Li-Ion.

Por eso, antes de aplicar las siguientes recomendaciones, echa un vistazo a tu batería. Cabe decir que es de iones de litio (Li-Ion). Sólo en este caso, utilice las siguientes reglas de funcionamiento.

No descargue la batería a cero con demasiada frecuencia.

Todavía no será posible descargar completamente la batería. La placa de protección apaga el dispositivo cuando se alcanza un mínimo determinado. La descarga completa solo es posible si desmontas la batería y retiras la placa protectora. Las baterías Li-Ion y Li-Pol no toleran descargas completas frecuentes. Por eso se venden 2/3 cargados.

Coloque el dispositivo para cargar cuando a la batería le quede entre un 10 y un 20 %.

Aparece un mensaje como "Conecte el cargador" cuando la carga alcanza el 10-20% por algún motivo. Siga las recomendaciones de los fabricantes y conecte el cargador.

Pero no hay que esperar a que se produzca una caída así. Si puede cargar su teléfono o computadora portátil, hágalo. La carga regular no es una panacea, pero cuanto más a menudo cargue su Li-Ion, más durará.

Calibra tu batería periódicamente

La calibración implica descargar completamente y luego cargar el dispositivo. No hay contradicción con la primera regla: la calibración debe realizarse aproximadamente una vez cada tres meses.

La calibración no extiende directamente la vida útil de la batería, solo ayuda al controlador a determinar correctamente la capacidad de la batería. Si el controlador determina incorrectamente la cantidad de carga, el dispositivo deberá cargarse con más frecuencia. Los ciclos de carga-descarga se desperdician y la batería falla más rápido.

Utilice cargador original

Se necesita originalidad en el contexto del problema en cuestión para protegerse del uso de productos de baja calidad. Si está seguro de que las características técnicas del dispositivo de terceros corresponden a las características del cargador original, no surgirán problemas.

Intenta no usar "ranas"

Si es posible, evite cargar baterías usando una rana. El uso de dispositivos no certificados no es seguro, hay casos en que las "ranas" se encienden durante la carga.