En lisant les "conseils de fonctionnement" des batteries sur les forums, on se demande involontairement si les gens ont sauté la physique et la chimie à l'école, ou s'ils pensent que les règles de fonctionnement des batteries au plomb et aux ions sont les mêmes.
Commençons par les principes de la batterie Li-Ion. Tout est extrêmement simple sur les doigts - il y a une électrode négative (généralement en cuivre), il y en a une positive (en aluminium), entre elles il y a une substance poreuse (séparateur) saturée d'électrolyte (elle empêche le "non autorisé " transition des ions lithium entre les électrodes) :

Le principe de fonctionnement repose sur la capacité des ions lithium à s'intégrer dans le réseau cristallin de divers matériaux - généralement du graphite ou de l'oxyde de silicium - avec formation de liaisons chimiques : en conséquence, lors de la charge, les ions sont intégrés dans le réseau cristallin, accumulant ainsi une charge sur une électrode, lors de la décharge, respectivement, ils retournent à une autre électrode , donnant l'électron dont nous avons besoin (pour ceux qui sont intéressés par une explication plus précise des processus en cours - google intercalation). En tant qu'électrolyte, on utilise des solutions contenant de l'eau qui ne contiennent pas de proton libre et sont stables dans une large plage de tension. Comme vous pouvez le voir, dans les batteries modernes, tout se fait en toute sécurité - il n'y a pas de lithium métallique, il n'y a rien à exploser, seuls les ions traversent le séparateur.
Maintenant que tout est devenu plus ou moins clair avec le principe de fonctionnement, passons aux mythes les plus courants sur les batteries Li-Ion :

1. Mythe un. La batterie Li-Ion de l'appareil ne peut pas être déchargée à zéro pour cent.
   En fait, tout sonne bien et est conforme à la physique - lors de la décharge à ~ 2,5 V Li-Ion, la batterie commence à se dégrader très rapidement, et même une telle décharge peut réduire considérablement (jusqu'à 10 % !) sa capacité. De plus, lorsqu'il est déchargé à une telle tension, il ne sera plus possible de le charger avec un chargeur standard - si la tension de la cellule de la batterie descend en dessous de ~ 3 V, le contrôleur "intelligent" l'éteindra car endommagé, et s'il y a sont toutes ces cellules, la batterie peut être apportée à la poubelle.
   Mais il y en a un très important mais que tout le monde oublie : dans les téléphones, tablettes et autres appareils mobiles, la plage de tension de fonctionnement sur la batterie est de 3,5 à 4,2 V. Lorsque la tension descend en dessous de 3,5 V, l'indicateur affiche une charge de zéro pour cent et le l'appareil s'éteint, mais jusqu'à "critique" 2,5 V c'est encore très loin. Ceci est confirmé par le fait que si vous connectez une LED à une telle batterie "déchargée", elle peut encore brûler pendant longtemps(peut-être que quelqu'un se souvient que des téléphones avec des lampes de poche étaient vendus, qui étaient allumés avec un bouton quel que soit le système. Ainsi, la lumière a continué à brûler même après que le téléphone a été déchargé et éteint). Autrement dit, comme vous pouvez le constater, lors d'une utilisation normale, aucune décharge jusqu'à 2,5 V ne se produit, ce qui signifie qu'il est tout à fait possible de décharger Akum à zéro pour cent.
2. Mythe deux. Les batteries Li-Ion explosent si elles sont endommagées.
   On se souvient tous "d'explosifs" Samsung Galaxy Remarque 7. Cependant, il s'agit plutôt d'une exception à la règle - oui, le lithium est un métal très actif et il n'est pas difficile de le faire exploser dans l'air (et il brûle très fort dans l'eau). Cependant, les batteries modernes n'utilisent pas le lithium, mais ses ions, qui sont beaucoup moins actifs. Donc, pour qu'une explosion se produise, vous devez faire de votre mieux - soit endommager physiquement la batterie de charge (organiser un court-circuit), soit la charger avec une tension très élevée (alors elle sera endommagée, mais très probablement le contrôleur sera simplement s'épuise et ne permet pas de recharger la batterie). Par conséquent, si vous avez soudainement une batterie endommagée ou fumante entre les mains - ne la jetez pas sur la table et ne vous enfuyez pas de la pièce en criant "nous allons tous mourir" - mettez-la simplement dans un récipient en métal et sortez-la sur le balcon (pour ne pas respirer la chimie) - la batterie couve pendant un moment puis s'éteint. L'essentiel est de ne pas le remplir d'eau, les ions sont bien sûr moins actifs que le lithium, mais une certaine quantité d'hydrogène sera également libérée lors de la réaction avec l'eau (et il aime exploser).
3. Mythe trois. Lorsqu'une batterie Li-Ion atteint 300 (500/700/1000/100500) cycles, elle devient dangereuse et doit être changée de toute urgence.
   Un mythe, heureusement de moins en moins promené sur les forums et n'ayant aucune explication physique ou chimique du tout. Oui, pendant le fonctionnement, les électrodes s'oxydent et se corrodent, ce qui réduit la capacité de la batterie, mais rien que moins de temps. vie de la batterie et comportement instable à 10-20% de la charge, cela ne vous menace pas.
4. Mythe quatre. Avec les batteries Li-Ion, vous ne pouvez pas travailler dans le froid.
   C'est plus une recommandation qu'une interdiction. De nombreux fabricants interdisent l'utilisation de téléphones à des températures négatives, et beaucoup ont connu une décharge rapide et ont généralement éteint les téléphones par temps froid. L'explication en est très simple : l'électrolyte est un gel contenant de l'eau, et tout le monde sait ce qui arrive à l'eau à basse température (oui, elle gèle le cas échéant), mettant ainsi une partie de la batterie hors service. Cela conduit à une chute de tension et le contrôleur commence à considérer cela comme une décharge. Ce n'est pas utile pour la batterie, mais ce n'est pas non plus fatal (après chauffage, la capacité reviendra), donc si vous avez désespérément besoin d'utiliser votre téléphone dans le froid (c'est juste pour l'utiliser - sortez-le d'une poche chaude, regardez l'heure et cachez-la), alors il est préférable de la charger à 100% et d'activer tout processus qui charge le processeur - ainsi le refroidissement sera plus lent.
5. Mythe cinq. Une batterie Li-Ion gonflée est dangereuse et doit être jetée immédiatement.
   Ce n'est pas tout à fait un mythe, mais plutôt une précaution - une batterie gonflée peut tout simplement éclater. D'un point de vue chimique, tout est simple : pendant le processus d'intercalation, les électrodes et l'électrolyte sont décomposés, à la suite de quoi du gaz est libéré (il peut également être libéré lors de la recharge, mais plus sur cela ci-dessous). Mais il se démarque très peu, et pour que la batterie paraisse gonflée, plusieurs centaines (voire milliers) de cycles de recharge doivent passer (sauf si, bien sûr, elle est défectueuse). Il n'y a aucun problème pour se débarrasser du gaz - il suffit de percer la valve (dans certaines batteries, elle s'ouvre d'elle-même sous une pression excessive) et de la purger (je ne recommande pas de la respirer), après quoi vous pouvez couvrir le trou avec de l'époxy. Bien sûr, cela ne rendra pas la batterie à son ancienne capacité, mais au moins maintenant, elle n'éclatera certainement pas.
6. Mythe six. Les batteries Li-Ion sont nuisibles à la surcharge.
   Mais ce n'est plus un mythe, mais une dure réalité - lors de la recharge, il y a de grandes chances que la batterie gonfle, éclate et prenne feu - croyez-moi, il y a peu de plaisir à être éclaboussé d'électrolyte bouillant. Par conséquent, dans toutes les batteries, il existe des contrôleurs qui ne permettent tout simplement pas de charger la batterie au-dessus d'une certaine tension. Mais ici, vous devez être extrêmement prudent dans le choix d'une batterie - les contrôleurs de l'artisanat chinois peuvent souvent tomber en panne, et je pense que les feux d'artifice du téléphone à 3 heures du matin ne vous plairont pas. Bien sûr, le même problème existe dans les batteries de marque, mais premièrement, cela se produit beaucoup moins souvent là-bas, et deuxièmement, tout le téléphone sera remplacé sous garantie. Habituellement, ce mythe donne lieu à ce qui suit:
7. Mythe sept. Lorsque vous atteignez 100 %, vous devez retirer le téléphone du chargement.
   D'après le sixième mythe, cela semble raisonnable, mais en réalité cela n'a aucun sens de se lever au milieu de la nuit et de retirer l'appareil de la charge : d'une part, les pannes de contrôleur sont extrêmement rares, et d'autre part, même à 100 % sur l'indicateur est atteint, la batterie se recharge au très, très maximum pendant un certain temps à faible courant, ce qui ajoute encore 1 à 3 % de capacité. Donc ça ne devrait vraiment pas être trop long.
8. Mythe huit. L'appareil ne peut être chargé qu'avec le chargeur d'origine.
   Le mythe a lieu en raison de la mauvaise qualité des chargeurs chinois - avec tension normaleà 5 + - 5% volts, ils peuvent produire à la fois 6 et 7 - le contrôleur, bien sûr, lissera cette tension pendant un certain temps, mais à l'avenir, cela conduira au mieux à l'épuisement du contrôleur, au pire - à une explosion et (ou) une panne carte mère. L'inverse se produit - sous charge, le chargeur chinois produit 3-4 volts: cela entraînera le fait que la batterie ne pourra pas être complètement chargée.

Comme on peut le voir à partir de tout un tas d'idées fausses, toutes n'ont pas d'explication scientifique, et encore moins aggravent les performances de la batterie. Mais cela ne signifie pas qu'après avoir lu mon article, vous devez courir tête baissée et acheter des batteries chinoises bon marché pour quelques dollars - néanmoins, pour la durabilité, il est préférable de prendre des copies originales ou de haute qualité des originales.

Les processus de charge et de décharge des batteries se déroulent comme une réaction chimique. Cependant, la charge des batteries lithium-ion fait exception à la règle. Des études scientifiques montrent l'énergie de telles batteries comme le mouvement chaotique des ions. Les affirmations des experts méritent attention. S'il est scientifiquement correct de charger des batteries lithium-ion, ces appareils devraient durer éternellement.

Les faits de la perte de la capacité utile de la batterie, confirmés par la pratique, les scientifiques voient dans les ions bloqués par des soi-disant pièges.

Par conséquent, comme c'est le cas avec d'autres systèmes similaires, les dispositifs lithium-ion ne sont pas à l'abri de défauts dans le processus de leur application dans la pratique.

Les chargeurs pour les conceptions Li-ion présentent certaines similitudes avec les appareils conçus pour les systèmes au plomb.

Mais les principales différences entre ces chargeurs résident dans la fourniture de hautes tensions aux cellules. De plus, des tolérances de courant plus strictes sont notées, ainsi que l'élimination de la charge intermittente ou flottante lorsque la batterie est complètement chargée.

Alimentation électrique relativement puissante pouvant être utilisée comme dispositif de stockage d'énergie pour les conceptions d'énergie alternative
Les batteries lithium-ion au cobalt ont des circuits de sécurité internes, mais cela empêche rarement la batterie d'exploser en mode surcharge.

Il existe également des développements de batteries lithium-ion, où le pourcentage de lithium est augmenté. Pour eux, la tension de charge peut atteindre une valeur de 4,30V/I et plus.

Eh bien, l'augmentation de la tension augmente la capacité, mais si la tension dépasse les spécifications, cela entraîne la destruction de la structure de la batterie.

Par conséquent, pour la plupart, les batteries lithium-ion sont équipées de circuits de protection dont le but est de maintenir la norme établie.

Charge complète ou partielle

Cependant, la pratique montre que les batteries lithium-ion les plus puissantes peuvent prendre plus de haut niveau tension pendant une courte période.

Avec cette option, l'efficacité de charge est d'environ 99 % et la cellule reste froide pendant toute la durée de charge. Certes, certaines batteries lithium-ion chauffent encore de 4 à 5 °C lorsqu'elles atteignent une charge complète.

Cela est peut-être dû à la protection ou à une résistance interne élevée. Pour de telles batteries, la charge doit être arrêtée lorsque la température augmente de plus de 10 °C à un taux de charge modéré.

Batteries lithium-ion dans le chargeur en charge. L'indicateur indique que les batteries sont complètement chargées. La poursuite du processus menace d'endommager les batteries

La charge complète des systèmes à mélange de cobalt se produit avec une valeur de tension de seuil. Dans ce cas, le courant chute jusqu'à 3 à 5 % de la valeur nominale.

La batterie affichera une charge complète même lorsqu'un certain niveau de capacité est atteint, qui reste inchangé pendant longtemps. La raison en est peut-être l'augmentation de l'autodécharge de la batterie.

Augmentation du courant de charge et de la charge de saturation

Il convient de noter que l'augmentation du courant de charge n'accélère pas l'atteinte d'un état de pleine charge. Lithium - atteindra la tension de crête plus rapidement, mais la charge jusqu'à saturation complète de la capacité prend plus de temps. Cependant, charger la batterie avec un courant élevé augmente rapidement la capacité de la batterie à environ 70 %.

Les batteries au lithium-ion ne nécessitent pas une charge complète, comme c'est le cas avec les appareils au plomb. De plus, c'est cette option de charge qui n'est pas souhaitable pour le Li-ion. En fait, il est préférable de ne pas charger complètement la batterie car la haute tension sollicite la batterie.

La sélection d'un seuil de tension inférieur ou d'une suppression complète de la charge de saturation prolongera la durée de vie de la batterie Li-Ion. Certes, cette approche s'accompagne d'une diminution du temps de retour de l'énergie de la batterie.

Il faut noter ici : chargeurà des fins domestiques, en règle générale, fonctionnent à la puissance maximale et ne prennent pas en charge le réglage du courant de charge (tension).

Les fabricants de chargeurs de batterie lithium-ion considèrent que la longue durée de vie est moins un problème que le coût de la complexité du circuit.

Chargeurs de batterie Li-ion

Certains chargeurs domestiques bon marché utilisent souvent une méthode simplifiée. Chargez la batterie lithium-ion pendant une heure ou moins sans entrer en saturation.

L'indicateur prêt sur ces appareils s'allume lorsque la batterie atteint le seuil de tension dans la première étape. L'état de charge dans ce cas est d'environ 85%, ce qui satisfait souvent de nombreux utilisateurs.

Ce chargeur fait maison est proposé pour fonctionner avec différentes batteries, y compris les batteries lithium-ion. L'appareil dispose d'un système de régulation de tension et de courant, ce qui est déjà bon

Les chargeurs professionnels (coûteux) sont différents en ce sens qu'ils abaissent le seuil de tension de charge, prolongeant ainsi la durée de vie de la batterie lithium-ion.

Le tableau montre les puissances calculées lorsqu'elles sont chargées par de tels appareils à différents seuils de tension, avec et sans charge de saturation :

Tension de charge, V/élément	Capacité à coupure haute tension, %	Temps de charge, min	Capacité à pleine saturation,%
3.80	60	120	65
3.90	70	135	75
4.00	75	150	80
4.10	80	165	90
4.20	85	180	100

Dès que la batterie lithium-ion commence à se charger, la tension augmente rapidement. Ce comportement est comparable au levage d'une charge avec un élastique lorsqu'il y a un effet de retard.

La capacité sera finalement remplie lorsque la batterie sera complètement chargée. Cette caractéristique de charge est typique de toutes les batteries.

Plus le courant de charge est élevé, plus l'effet élastique est brillant. Une basse température ou la présence d'une cellule à haute résistance interne ne fait qu'augmenter l'effet.

La structure d'une batterie lithium-ion dans sa forme la plus simple : 1 - bus négatif en cuivre ; 2 - pneu positif en aluminium; 3 - anode en oxyde de cobalt ; 4- cathode en graphite ; 5 - électrolyte

Évaluer l'état de charge en lisant la tension d'une batterie chargée n'est pas pratique. La mesure de la tension en circuit ouvert (inactif) après que la batterie est restée au repos pendant quelques heures est le meilleur indicateur d'évaluation.

Comme pour les autres batteries, la température affecte le ralenti de la même manière qu'elle affecte le matériau actif d'une batterie lithium-ion. , ordinateurs portables et autres appareils est estimée en comptant les coulombs.

Batterie lithium-ion : seuil de saturation

Une batterie lithium-ion n'est pas capable d'absorber une charge excessive. Par conséquent, lorsque la batterie est complètement saturée, le courant de charge doit être immédiatement supprimé.

Une charge à courant constant peut conduire à la métallisation des cellules au lithium, ce qui viole le principe d'assurer la sécurité de fonctionnement de ces batteries.

Pour minimiser la formation de défauts, vous devez déconnecter la batterie lithium-ion dès que possible lorsqu'elle atteint le pic de charge.

Cette batterie ne se chargera plus exactement autant qu'elle le devrait. À cause de charge incorrecte il a perdu ses principales propriétés de stockage d'énergie

Dès que la charge s'arrête, la tension de la batterie lithium-ion commence à chuter. L'effet de réduction du stress physique se manifeste.

Pendant un certain temps, la tension en circuit ouvert sera répartie entre des cellules inégalement chargées avec une tension de 3,70 V et 3,90 V.

Ici, le processus attire également l'attention lorsqu'une batterie lithium-ion qui a reçu une charge complètement saturée commence à charger la voisine (si elle est incluse dans le circuit) qui n'a pas reçu de charge de saturation.

Lorsque les batteries au lithium-ion doivent être conservées dans le chargeur à tout moment pour s'assurer qu'elles sont prêtes, vous devez vous fier aux chargeurs dotés d'une fonction de charge d'entretien à court terme.

Un chargeur avec une fonction de charge d'entretien à court terme s'allume si la tension en circuit ouvert chute à 4,05 V/ch et s'éteint lorsque la tension atteint 4,20 V/ch.

Les chargeurs conçus pour le mode veille ou veille permettent souvent à la tension de la batterie de chuter à 4,00 V/m et ne chargent les batteries lithium-ion qu'à 4,05 V/m sans atteindre les 4,20 V/m.

Cette technique réduit la tension physique inhérente à la tension technique, et contribue à prolonger la durée de vie de la batterie.

Charger des batteries sans cobalt

Les batteries traditionnelles ont une tension de cellule nominale de 3,60 volts. Cependant, pour les appareils qui ne contiennent pas de cobalt, la valeur est différente.

Ainsi, les batteries au lithium-phosphate ont une tension nominale de 3,20 volts (tension de charge 3,65 V). Et les nouvelles batteries au lithium-titanate (fabriquées en Russie) ont une tension nominale de cellule de 2,40 V (chargeur 2,85).

Les batteries au lithium phosphate sont des dispositifs de stockage d'énergie qui ne contiennent pas de cobalt dans leur structure. Ce fait modifie quelque peu les conditions de charge de telles batteries.

Pour de telles batteries, les chargeurs traditionnels ne conviennent pas, car ils surchargent la batterie avec la menace d'une explosion. À l'inverse, un système de charge pour batteries sans cobalt ne fournira pas une charge suffisante pour une batterie Li-Ion traditionnelle de 3,60 V.

Charge excessive de la batterie lithium-ion

La batterie lithium-ion fonctionne en toute sécurité dans les tensions de fonctionnement spécifiées. Cependant, les performances de la batterie deviennent instables si elle est chargée au-delà de ses limites de fonctionnement.

La charge à long terme d'une batterie lithium-ion avec une tension supérieure à 4,30 V, conçue pour une puissance nominale de 4,20 V, est lourde de placage au lithium de l'anode.

Le matériau de cathode, à son tour, acquiert les propriétés d'un agent oxydant, perd sa stabilité d'état et libère du dioxyde de carbone.

La pression des cellules de la batterie augmente et si la charge continue, le dispositif de protection interne se déclenchera à une pression comprise entre 1000 kPa et 3180 kPa.

Si l'augmentation de pression se poursuit après cela, la membrane de protection s'ouvre à un niveau de pression de 3.450 kPa. Dans cet état, la cellule de la batterie lithium-ion est sur le point d'exploser, et finalement c'est exactement ce qui se passe.

Structure : 1 - capot supérieur ; 2 - isolant supérieur; 3 - boîte en acier; 4 - isolant inférieur; 5 - languette d'anode; 6 - cathode; 7 - séparateur; 8 - anode; 9 - languette de cathode; 10 - évent; 11 - CTP ; 12 - joint

L'activation de la protection à l'intérieur de la batterie lithium-ion est due à une augmentation de la température du contenu interne. Une batterie complètement chargée a une température interne plus élevée qu'une batterie partiellement chargée.

Par conséquent, les batteries lithium-ion sont considérées comme plus sûres dans des conditions de charge à faible niveau. C'est pourquoi les autorités de certains pays exigent l'utilisation de batteries Li-ion dans les avions, saturées d'énergie ne dépassant pas 30% de leur pleine capacité.

Le seuil de température interne de la batterie à pleine charge est de :

• 130-150°C (pour lithium-cobalt);
• 170-180°C (pour nickel-manganèse-cobalt);
• 230-250°C (pour lithium-manganèse).

Il convient de noter que les batteries au lithium-phosphate ont une meilleure stabilité en température que les batteries au lithium-manganèse. Les batteries lithium-ion ne sont pas les seules à présenter un danger dans des conditions de surcharge énergétique.

Par exemple, les batteries au plomb-nickel sont également sujettes à la fusion suivie d'un incendie si la saturation énergétique est effectuée en violation du régime de passeport.

Par conséquent, l'utilisation de chargeurs parfaitement adaptés à la batterie est d'une importance primordiale pour toutes les batteries lithium-ion.

Quelques conclusions de l'analyse

La charge des batteries lithium-ion se caractérise par une méthode simplifiée par rapport aux systèmes au nickel. Le circuit de charge est simple, avec des limites de tension et de courant.

Un tel circuit est beaucoup plus simple qu'un circuit qui analyse des signatures de tension complexes qui changent au fur et à mesure que la batterie est utilisée.

Le processus de saturation des batteries lithium-ion est interruptible, ces batteries n'ont pas besoin d'être complètement saturées, comme c'est le cas avec les batteries plomb-acide.

Circuit contrôleur pour batteries lithium-ion de faible puissance. Une solution simple et un minimum de détails. Mais le schéma ne fournit pas de conditions de cycle qui maintiennent une longue durée de vie.

Les propriétés des batteries lithium-ion promettent des avantages dans le fonctionnement des sources d'énergie renouvelables (panneaux solaires et éoliennes). En règle générale, une éolienne fournit rarement une charge complète de la batterie.

Pour le lithium-ion, l'absence d'exigences de charge stables simplifie le circuit du contrôleur de charge. Une batterie lithium-ion ne nécessite pas de contrôleur qui égalise la tension et le courant, comme cela est requis par les batteries au plomb.

Tous les chargeurs lithium-ion domestiques et la plupart des chargeurs industriels chargent complètement la batterie. Cependant, les chargeurs de batterie lithium-ion existants n'assurent généralement pas de régulation de tension en fin de cycle.

Vous pouvez charger des batteries lithium-ion (li-ion) avec des chargeurs ou indépendamment. Nous ne considérerons pas le dispositif des batteries li-ion et polymère (li-pol), mais passerons immédiatement à la pratique. Les deux types de batteries sont chargées de la même manière, nous parlerons donc de Li-ion plus loin.

Règles de charge d'une batterie Li-Ion :

• La batterie ne peut être chargée qu'à des températures comprises entre 0 et +45 degrés. Jusqu'à ce que la batterie se réchauffe, elle ne prendra normalement pas de charge ;
• La tension minimale pour une batterie Li-Ion est de 2,5 ou 3 volts, selon la composition chimique. Il vaut mieux privilégier le 3V ;
• Tension nominale 3,7 V ;
• La tension de charge maximale est de 4,2 V ou 4,3 V, selon la composition chimique. Il vaut mieux se concentrer sur 4.2V ;
• La capacité est indiquée sur la batterie ou l'appareil, appelons-la C. De plus, vous comprendrez pourquoi vous devez la connaître pour la recharger ;
• Mode de charge normal : le courant est limité à 0,5*C (c'est-à-dire que la valeur est égale à la moitié de la capacité de la batterie), la tension est limitée à 4,2 V ;
• Si la batterie est déchargée à 3 V et moins : le courant doit être limité à 0,1*C jusqu'à ce que la tension dépasse 3 V ;
• La batterie est chargée jusqu'à ce que le courant cesse de diminuer ou n'existe plus du tout, si en même temps vous avez limité la tension à 4,2V. Si vous ne limitez pas la tension - avant que la tension n'atteigne 4,2 V;
• N'augmentez jamais la tension au-dessus de 4,2 ou 4,3 volts. Avec un excès de tension stable sur les électrodes, un dépôt se produit. Au mieux, la batterie perdra sa capacité pour toujours. Avec un long processus, le dépôt provoque une fermeture. Il peut chauffer, détruire les électrodes et s'enflammer.

En outre

Pour l'auto-charge, vous devez limiter la tension et l'intensité du courant. Idéal pour cette alimentation de laboratoire.

Dans les batteries lithium-ion avec des tensions supérieures à 3,7 V, les batteries sont connectées en parallèle. En divisant la tension de la batterie par 3,7, vous obtenez le nombre de batteries connectées en série. Multiplier le nombre de batteries par 3 vous donne la tension minimale pour votre batterie. En multipliant par 4,2, nous obtenons la tension maximale.

Les batteries Li-Ion sont pratiquement dépourvues de "l'effet mémoire" et n'ont donc pas besoin de formation. Essayez de ne pas décharger complètement la batterie et ne la gardez pas constamment chargée.

La charge optimale de la batterie est de 50 à 80 %. Cependant, il est inutile de souffrir et de maintenir de telles valeurs lors de l'utilisation d'un ordinateur portable, d'un smartphone ou même d'une lampe de poche. Habituellement, ils se chargent quand cela convient et, si nécessaire, ils se déchargent aussi longtemps que nécessaire. Li-Ion a été créé pour cela, il ne sert à rien de se limiter.

Suivre les méthodes ci-dessus de charger des batteries avec des tensions élevées ou du courant "pousser" est nocif pour la batterie. Il est préférable de laisser la batterie sur un courant faible pendant quelques heures ou quelques jours. C'est une façon plus économe de faire revivre la batterie. Cela permettra au contrôleur de fonctionner comme prévu et de charger avec des courants normaux.

C'est peut-être tout, des exercices réussis.

Les appareils modernes comme les téléphones portables, les ordinateurs portables, les tablettes, etc. travaille de source hors ligne alimentation électrique, qui est souvent une batterie li-ion.

L'utilisation généralisée de ce type particulier de batterie est due à la simplicité et au faible coût de sa production, ainsi qu'à d'excellentes performances et à un grand nombre de cycles de décharge-charge. Et afin de prolonger la durée de vie de l'appareil et de la batterie, vous devez savoir comment charger correctement la batterie Li-ion et quelles erreurs vous ne devez pas commettre.

Règles de charge des batteries Li-ion

Pour la commodité des utilisateurs, la plupart des batteries sont équipées d'un contrôleur spécial qui ne permettra pas à la charge de dépasser les niveaux critiques. Ainsi, lorsque la limite de décharge inférieure est atteinte, le circuit cesse simplement d'alimenter l'appareil en tension, et lorsque le niveau de charge maximal autorisé est dépassé, le courant entrant est désactivé.

Alors, comment charger correctement les batteries li-ion : vous devez mettre l'appareil en charge lorsque l'indicateur de charge atteint au moins 10-20 %, et après avoir atteint 100 % de charge, vous devez laisser la batterie se recharger pendant encore 1,5 - 2 heures, car en fait En fait, le niveau de charge à ce stade sera de 70 à 80 %.

Environ une fois tous les 3 mois, il est nécessaire d'effectuer une décharge préventive de la batterie. Pour ce faire, vous devez "atterrir" la batterie, puis recharger une batterie li-ion complètement déchargée pendant 8 à 12 heures. Cela aidera à réinitialiser les indicateurs de seuil de l'accumulateur. Cependant, une décharge fréquente à zéro pour les batteries li-ion est nocive.

Quel courant pour recharger les batteries li-ion ?

Souvent, les utilisateurs se demandent comment charger la batterie Li-ion d'un smartphone ou d'un autre appareil. Ce type de batterie est chargé en utilisant la méthode tension constante/courant constant. La tension nominale par élément qu'il contient est de 3,6 V, et il ne Prend en charge la charge d'entretien lente après une charge complète.

Le courant de charge recommandé pour ces batteries est en moyenne de 0,7 C et le courant de décharge est de 0,1 C. Si la tension de la batterie est inférieure à 2,9 V, le courant de charge recommandé est de 0,1 C. Une décharge profonde peut entraîner de mauvaises conséquences, notamment dommages à la batterie.

Vous pouvez charger des batteries li-ion lorsque vous atteignez n'importe quel niveau de décharge, sans attendre les valeurs critiques. Lors de la recharge, lorsque la tension approche de son maximum, le courant de charge diminue. A la fin de la charge, le courant de charge s'arrête complètement.

Les batteries Li-Ion sont utilisées avec succès dans divers des appareils portables. Ils sont également demandés pour équiper des véhicules à propulsion électrique. Les batteries de ce groupe ne tolèrent pas les surtensions pendant la charge. Par conséquent, pour des raisons de sécurité, ils sont utilisés conjointement avec le système de contrôle et de gestion - BMS. De tels systèmes sont utilisés pour limiter le courant de charge à la frontière de 95% et le degré de décharge à une valeur de 15-20%. Ceci est important pour prolonger la durée de vie des alimentations, car une batterie au lithium perd sa capacité de charge lorsqu'elle est profondément déchargée.

Les caractéristiques des batteries lithium-ion dépendent du matériau cathodique qu'elles contiennent. Selon ce critère, la famille des batteries Li-Ion est divisée en 3 classes principales :

1. LiCoO2 - ont une énergie spécifique élevée, supportent des charges moyennes et se distinguent par une courte durée de vie.
2. LiMn2O4 - résistent à des courants de charge et de décharge élevés, mais ont une durée de vie relativement courte et ont une énergie spécifique élevée.
3. LiFePO4 - ont une durée de vie prolongée et un faible taux d'autodécharge.

Le tableau présente les caractéristiques et caractéristiques des batteries au lithium, indiquant les valeurs moyennes des paramètres.

Les batteries lithium-ion ont :

• faible tolérance à la surcharge et à la décharge profonde ;
• faible valeur d'autodécharge - à température ambiante moins de 10% par mois, généralement au 1er mois 46%, puis moins;
• légère perte de capacité par an - 5-10%;
• température de charge - de 0 à +45 C;
• température de décharge (fonctionnement) de -20 à +60 °С ;
• tension de fonctionnement - de 2,8 à 4,2 V;
• exigence d'un circuit de protection - la plupart des batteries Li-Ion (sauf LiFePO4) ont une limite inférieure de 2,8 et une limite supérieure de 4,2 V.

Caractéristiques de la charge des batteries lithium-ion

Les principales caractéristiques de la charge des batteries Li-ion sont les suivantes :

1. Ces batteries doivent être chargées en mode combiné CC/CV. Premièrement - à un courant stable (valeur de 0,2C à 1C) à une tension en fonction du fabricant de la batterie (généralement 4,2 V). La charge supplémentaire est effectuée à une valeur de tension stable.
2. La charge des batteries Li-Ion avec un courant de 1C dure 1,5 heure et après avoir atteint la tension de coupure, le courant de charge diminue progressivement jusqu'à environ 3% de la valeur initiale.
3. Ne chargez pas les piles au lithium par temps froid.

Il est recommandé de stocker les batteries Li-Ion avec un niveau de charge de 40 à 75%, à une température d'environ 5 C. Le stockage dans un endroit frais (mais pas en dessous de 0 ° C) réduit considérablement l'autodécharge. La durée de stockage de tels appareils varie de 2 à 5 ans. Il convient de noter que les batteries au lithium sont sujettes au vieillissement - même si elles ne sont pas utilisées, mais simplement stockées sur une étagère, leurs propriétés se détériorent avec le temps.

En savoir plus sur le fonctionnement des batteries lithium-ion ici.

Tout le monde dans ce monde veut de l'attention. Pensez-vous que cela ne s'applique qu'aux êtres vivants ? Rien de tel ! Nos fidèles assistants sont les smartphones, les tablettes, montre intelligente, trackers de fitness et autres gadgets, pas moins que vous et moi, ont besoin d'un traitement minutieux et d'une attention constante. En quoi s'exprime-t-il ?

Batterie Li-ion

Eh bien, disons comment l'utilisateur gère son appareil - c'est ainsi qu'il le sert ensuite. Et c'est un fait.

Mais même si des particules de poussière sont expulsées de l'appareil, il reste un besoin pour tout appareil, sans lequel un fonctionnement normal est tout simplement impossible. Ce besoin est pour une bonne nutrition en temps opportun. Si vous ne nourrissez pas votre assistant avec de l'énergie à temps, il s'éteindra tout simplement. De plus, si la batterie est déchargée à un certain niveau, auquel l'appareil ne peut plus remplir ses fonctions normalement, ce n'est pas si grave. Mais si dans ce cas vous ne mettez pas votre smartphone (ou autre gadget) en charge dans un avenir proche, des problèmes peuvent survenir après un certain temps.

Le fait est que tous les appareils modernes utilisent des batteries Li-ion, qui sont équipées de leur propre contrôleur, qui contrôle le niveau de charge et de décharge de la batterie, et cela fonctionne indépendamment du même contrôleur dans le circuit d'un téléphone ou d'un autre appareil .

Lorsque le téléphone signale un niveau de charge extrêmement bas, c'est le mérite du contrôleur intégré au circuit du téléphone. Ce dernier s'éteint, mais il peut être chargé.

Si le téléphone n'est pas chargé à temps, la batterie continuera à se décharger. Lorsqu'un niveau de charge extrêmement bas est atteint, auquel le processus de dégradation progressive de la batterie elle-même peut commencer, le contrôleur intégré à la batterie fonctionnera et déconnectera les contacts de la batterie du circuit téléphonique. C'est le cas dans lequel le téléphone peut absolument ne pas répondre à la connexion du chargeur - le téléphone "ne voit pas" la batterie et le processus de charge ne démarre pas.

Dans ce cas, un utilisateur non formé sans aide extérieure(centre de service ou bon ami qui comprend beaucoup) est indispensable.

Pour restaurer la batterie à sa capacité de travail, il est nécessaire d'appliquer directement (sans la participation du circuit téléphonique) à ses bornes, conformément à la polarité, une tension ne dépassant pas 4,2 Volts.

Le tout est que :

- tous les utilisateurs moyens n'auront pas une source d'alimentation appropriée à la maison.

Bien qu'il y ait des cas où les gens ont connecté leurs batteries, et parfois des téléphones (!) Avec des batteries insérées dedans, en utilisant des fils directement sur le chargeur. En même temps, au hasard, sans observer la polarité et le niveau de tension. Mais de nombreux dispositifs de mémoire ne produisent même pas 5V, mais 7-16V. Le plus souvent, ces téléphones et leurs batteries tombaient en panne.

- tous les téléphones ne permettent pas de retirer la batterie sans démontage complet. Et pour cela, vous devez disposer des outils et des compétences appropriés. Encore une fois la route vers centre de services ou à un spécialiste familier.

À titre d'exemple, un cas récent - l'iPhone 5 a été déchargé et n'a pas été chargé pendant une longue période, car le câble USB a été endommagé lors d'une utilisation inexacte. Après l'achat d'un nouveau câble, le smartphone n'a en aucun cas réagi à la charge ...

Pour démonter l'iPhone 5, un outil est nécessaire, qui est différent de l'outil pour les autres téléphones : un tournevis spécial pour iPhone 4 / 4S / 5 Pentalobe *0.8 et une ventouse pour soulever panneau du haut, qui est l'écran.

Nous dévissons 2 vis à l'extrémité inférieure du téléphone, après quoi nous installons la ventouse dans position de travail en bas de l'écran - plus près du bouton "Accueil".

Doucement, sans mouvements brusques, utilisez la ventouse pour soulever l'écran.

Tout en maintenant, dévissez la plaque métallique en appuyant sur le connecteur de l'écran avec un tournevis cruciforme et déconnectez les nappes de l'écran et de la vitre tactile. Mettez l'écran de la lunette de côté.

Nous dévissons une plaque métallique similaire qui fixe le connecteur de la batterie et avec précaution, afin de ne pas endommager le câble, déconnectez la batterie de la carte.

À l'aide d'un multimètre, vous pouvez mesurer le niveau de la batterie. Lorsque le téléphone ne s'allume pas, il peut être inférieur à 3,2 - 3,4 V. Et si le téléphone ne répond même pas à la connexion du chargeur, le niveau de tension peut être inférieur à 3 volts ou pas du tout. Cela signifie que le contrôleur interne a désactivé les bornes de sortie de la batterie pour éviter toute contrainte supplémentaire sur la batterie.

En respectant la polarité, appliquez aux bornes de la batterie de source externe niveau de tension d'alimentation 3,7 - 4,2 volts. Selon la capacité restante de la batterie, le temps « d'allumage » peut durer de quelques minutes à plusieurs dizaines de minutes.

Pour le contrôle, on vérifie avec un multimètre si la batterie a pris une charge. Dans le même temps, pour allumer le smartphone en toute confiance, les bornes doivent avoir une tension de 3,6 volts ou plus.

L'essentiel est qu'il s'allume, et il faut recharger jusqu'à 100% à l'aide d'un chargeur standard.

Nous assemblons dans ordre inverse et assurez-vous de charger.

C'est tout.

Vous pouvez en savoir plus sur le dispositif de batterie Li-ion et son fonctionnement dans les téléphones mobiles ici.

Bon courage pour vos réparations !

Si la batterie Li-Ion ne se charge pas, vous devez déterminer la cause du problème. Il pourrait être:

1. Violation des règles de stockage de la batterie - en conséquence, l'un des parallèles tombe en dessous du seuil de tension contrôlé par la carte de contrôle BMS, et cette carte limite la charge.
2. Défaillance d'une des cellules de la batterie due à l'usure naturelle et à la perte de qualité.
3. Violation de la connexion des éléments.
4. Dommages au fil d'équilibrage du BMS aux parallèles de la batterie.
5. Dommages au chargeur standard.

Pour comprendre pourquoi la batterie au lithium ne se charge pas, il est conseillé de contacter les experts pour tester l'appareil.

Causes possibles de la "mort" d'une batterie lithium-ion

Les batteries lithium-ion perdent progressivement leur capacité à maintenir une charge au fil du temps. Un grand nombre de les cycles de charge-décharge et l'exposition prolongée à des températures élevées entraînent des perturbations dans le mouvement des ions lithium et une mort supplémentaire de la batterie. De plus, la raison pour laquelle la batterie Li-Ion ne se charge pas peut être le problème de la corrosion des conducteurs de courant. Un métal endommagé par la corrosion est incapable de déplacer complètement les électrons.

La cause de la corrosion dans la batterie est généralement l'interaction des électrodes avec l'électrolyte. Le graphite interagit déjà avec l'électrolyte dès la 1ère charge de la batterie. À la suite de cette interaction, une couche poreuse se forme, qui protège l'anode des influences ultérieures. Il est efficace dans des conditions de température normales, mais à des températures élevées et une décharge excessive du variateur, il se dissout partiellement dans l'électrolyte. Lorsque les conditions normales sont rétablies, une nouvelle couche protectrice est créée, mais ce processus consomme du lithium. Par conséquent, la batterie doit être rechargée de plus en plus souvent.

Si la couche protégeant l'anode en graphite devient très épaisse, elle empêche la libre circulation des ions lithium. En conséquence, la capacité de la batterie diminue. Par conséquent, lors de l'utilisation de batteries lithium-ion, il est très important d'éviter les décharges critiques et les températures extrêmes. Si vous négligez ces exigences, vous pourrez très vite vous demander : pourquoi la batterie lithium-ion ne se charge-t-elle pas ?

Règles de charge des batteries Li-Ion

Ces entraînements sont chargés en mode combiné : d'abord, pendant environ 40 minutes à un courant constant (de la plage de 0,2 C à 1 C) à une valeur de tension de 4,1 à 4,2 V (guidée par les recommandations du fabricant), puis à une courant continu. La deuxième étape de charge prend plus de temps.

Comment prolonger la durée de vie des batteries au lithium-ion (Li-ion)

Vous pouvez charger la batterie plus rapidement en mode pulsé. La durée de la charge lors de l'utilisation d'un courant de 1C est de 2-3 heures. La batterie est considérée comme chargée lorsque la tension atteint la tension de coupure et que le courant de charge chute à environ 3 % de sa valeur d'origine.

Les batteries lithium-ion ont peur de se surcharger lorsque la tension de charge est dépassée, la durée de vie de la batterie est réduite et il existe également un risque d'emballement thermique, d'augmentation de la pression et de dépressurisation de la batterie.

Pour travail en toute sécurité ces variateurs utilisent des cartes BMS qui ne permettent pas à la tension de charge de dépasser une valeur critique. De plus, l'élément de protection termine la charge lorsque la batterie est chauffée à 90 C. De plus, la raison pour laquelle le Li-Ion ne se charge pas peut être l'activation de la valve de protection dans l'élément en raison d'une augmentation de la pression à l'intérieur de son boîtier.

À propos des batteries lithium-ion qu'il est préférable d'utiliser, lisez notre article précédent.

commentaires propulsés par HyperComments

Batteries à lithium

Types de batteries au lithium et leurs caractéristiques

Parmi les batteries les plus modernes, le lithium occupe une place à part. En chimie, le lithium est le plus actif des métaux.

Il a une énorme ressource de stockage d'énergie. 1 kg de lithium est capable de stocker 3860 ampères-heures. Le zinc bien connu est loin derrière. Il a ce chiffre est de 820 ampères-heures.

Les cellules à base de lithium peuvent générer des tensions allant jusqu'à 3,7 V. Mais les échantillons de laboratoire sont capables de générer une tension d'environ 4,5V.

Le lithium pur n'est pas utilisé dans les batteries au lithium modernes.

Il existe 3 types de batteries au lithium utilisées aujourd'hui :

Li-ion ( Li-ion). Tension nominale (U nom.) - 3,6 V ;

Lithium-polymère ( LiPo, Li polymère ou "lipo"). U nom. - 3,7 V ;

Phosphate de fer lithium ( La vie ou LFP ). U nom. - 3.3V.

Tous ces types de batteries au lithium diffèrent par le matériau de la cathode ou de l'électrolyte. Li-ion utilise une cathode de cobaltate de lithium LiCoO 2, Li-Po utilise un électrolyte polymère en gel et Li-Fe utilise une cathode de ferrophosphate de lithium LiFePO 4.

Toute batterie au lithium (ou l'appareil dans lequel elle fonctionne) est équipée d'un petit circuit électronique - un contrôleur de charge / décharge.

Batteries pour appareils mobiles - méthodes de charge

Étant donné que les batteries au lithium sont très sensibles à la surcharge et à la décharge profonde, cela est nécessaire. Si vous "ouvrez" une batterie au lithium d'un téléphone portable, vous pouvez y trouver un petit circuit électronique - c'est le contrôleur de protection ( CI de protection ).

S'il n'y a pas de contrôleur intégré (ou de superviseur de charge) dans une batterie au lithium, alors une telle batterie est dite non protégée. Dans ce cas, le contrôleur est intégré à l'appareil, qui est alimenté par une telle batterie, et la charge n'est possible qu'à partir de l'appareil ou d'un chargeur spécial.

La photo montre une batterie Li-Po non protégée Pack Lipo Turnigy 2200mAh 3C 25C. Cette batterie est constituée de 3 cellules connectées en série (3C - 3 cellules) de 3,7V chacune et dispose donc d'un connecteur d'équilibrage. Le courant de décharge continu peut atteindre 25C, c'est-à-dire 25 * 2200mA = 55000mA = 55A ! Et le courant de décharge à court terme (10 sec.) - 35C !

Les batteries au lithium, qui sont plusieurs cellules connectées en série, nécessitent un chargeur complexe équipé d'un équilibreur. Une telle fonctionnalité est mise en œuvre, par exemple, dans des chargeurs universels tels que Turnigy Accucell 6 et IMAX B6.

L'équilibreur est nécessaire pour égaliser la tension sur les cellules individuelles pendant la charge d'une batterie au lithium composite. En raison des différences entre les cellules, certaines peuvent se charger plus rapidement et d'autres plus lentement. Par conséquent, un circuit shunt de courant de charge spécial est utilisé.

C'est le câblage pour le câble d'équilibrage et d'alimentation de la batterie LiPo à 11.1V.

Comme vous le savez, la surcharge d'une cellule de batterie au lithium (en particulier Li-Polymère) à plus de 4,2 V peut entraîner une explosion ou une combustion spontanée. Par conséquent, pendant la charge, il est nécessaire de contrôler la tension sur chaque cellule batterie de batterie composite!

Chargement correct des batteries au lithium.

Les batteries au lithium (Li-ion, Li-Po, Li-Fe) sont chargées par méthode CC/CV (« courant constant/tension constante »). La méthode est que d'abord, lorsque la tension sur l'élément est faible, il est chargé courant continu(courant constant) d'une certaine valeur. Lorsque la tension sur l'élément est atteinte (par exemple, jusqu'à 4,2 V - dépend du type de batterie), le contrôleur de charge maintient une tension constante sur celui-ci.

Première étape charge de la batterie au lithium - CC- mise en œuvre à travers retour d'information. Le contrôleur sélectionne la tension sur l'élément de manière à ce que le courant de charge soit strictement constant.

Au cours de la première phase de charge, la batterie au lithium accumule la majeure partie de la puissance (60 - 80%).

Deuxième étape charge - CV- démarre lorsque la tension sur l'élément atteint un certain niveau de seuil (par exemple, 4,2 V). Après cela, le contrôleur maintient simplement une tension constante sur l'élément et lui donne le courant dont il a besoin. À la fin de la charge, le courant diminue jusqu'à une valeur de 30 - 10 mA. A ce courant, l'élément est considéré comme chargé.

Au cours de la deuxième étape, la batterie accumule les 40 à 20% restants de la puissance.

Il est à noter que le dépassement de la tension de seuil sur une batterie au lithium se traduit par une surchauffe excessive et même une explosion!

Lors de la charge des batteries au lithium, il est recommandé de les placer dans un sac ininflammable. Cela est particulièrement vrai pour les batteries qui n'ont pas de boîtier spécial. Par exemple, ceux qui sont utilisés dans les modèles radiocommandés (modélisation automobile, avion).

Inconvénients des batteries lithium-ion.

L'inconvénient principal et le plus effrayant des batteries au lithium, je les appellerais un risque d'incendie lorsque la tension de fonctionnement est dépassée, une surchauffe, une charge incorrecte et un fonctionnement illettré. Surtout beaucoup de plaintes concernant les batteries lithium-polymère (Li-Polymer). Cependant, les batteries lithium-fer-phosphate (Li-Fe) n'ont pas une telle caractéristique négative - elles sont ignifuges.

De plus, les batteries au lithium ont très peur du froid - elles perdent rapidement leur capacité et arrêtent de se charger. Ceci s'applique aux batteries Li-ion et Li-Po. Les batteries Lithium Fer Phosphate (Li-Fe) sont plus résistantes au gel. En fait, c'est l'une des qualités positives des batteries Li-Fe.

L'inconvénient des batteries au lithium est qu'elles nécessitent un contrôleur de charge spécial - un circuit électronique. Et dans le cas d'une batterie composite et d'un équilibreur.

Lorsqu'elles sont profondément déchargées, les batteries au lithium perdent leurs propriétés d'origine. Les batteries Li-ion et Li-Po ont particulièrement peur des décharges profondes. Même après récupération, une telle batterie aura une capacité inférieure.

Si une batterie au lithium ne "fonctionne" pas pendant une longue période, sa tension chutera d'abord à un niveau seuil (généralement 3,2-3,3 V). Circuit électriqueéteindra complètement la cellule de la batterie, puis une décharge profonde commencera. Si la tension sur la cellule chute à 2,5 V, cela peut entraîner sa défaillance.

Par conséquent, il vaut la peine de recharger de temps en temps les batteries des ordinateurs portables, téléphones portables, lecteurs mp3 pendant de longues périodes d'inactivité.

En règle générale, la durée de vie d'une pile au lithium ordinaire est de 3 à 5 ans. Après 3 ans, la capacité de la batterie commence à diminuer assez sensiblement.

Accueil » Électronique radio pour débutants » Page actuelle

J Vous serez également intéressé de savoir :

Les batteries des appareils mobiles modernes, comme les humains, sont conçues pour durer longtemps. Si l'espérance de vie d'une personne dépend en grande partie du lieu de résidence, de l'alimentation, des caractéristiques génétiques et du mode de vie, alors dans le cas des batteries, tout dépend principalement de la discipline de l'utilisateur.

La plupart des appareils mobiles modernes (téléphones, smartphones, Ordinateur personnel), les caméras et les outils électriques sont alimentés par des batteries au lithium - lithium-ion ou lithium-polymère. Cette technologie a déjà été suffisamment mûrie pour fournir une haute intensité énergétique et une longue durée de vie.

Caractéristiques de conception

Tuer une batterie au lithium est aussi simple que de la faire durer. Plusieurs caractéristiques du dispositif à batterie au lithium doivent être prises en compte et sur lesquelles l'utilisateur ne peut en aucune façon influencer.

Premièrement, la batterie doit être en bon état toute sa vie - la tension de sortie ne doit pas dépasser une certaine valeur et descendre en dessous du seuil spécifié par le fabricant, qui correspond aux niveaux de charge maximum et minimum.

La batterie durera plus longtemps si vous maintenez la charge à 45 %. Toute fluctuation en plus ou en moins raccourcit la durée de vie.

Le niveau de charge de la batterie est généralement contrôlé par deux appareils : le contrôleur de batterie et le contrôleur d'appareil mobile.

Ce qui est possible et ce qui ne l'est pas

À moins qu'un utilisateur ne soit prêt à investir régulièrement dans l'achat d'une nouvelle batterie au lithium pour son téléphone, smartphone, PDA ou DSLR, il n'est pas judicieux de vider la batterie à zéro afin de découvrir expérimentalement combien de temps l'appareil peut durer sur un charge unique. Si l'automatisation de l'appareil lui-même a coupé l'alimentation, vous devez vous rendre à la prise dès que possible.

Les batteries au lithium aiment les recharges fréquentes, et il n'est pas du tout nécessaire d'attendre une charge complète.

Contrairement au dicton, la bouillie avec de l'huile peut très bien être gâchée - une surcharge nuit à une batterie au lithium de la même manière qu'une décharge complète.

Pour cette raison, les batteries au lithium doivent être chargées à température ambiante. À une température positive basse proche de zéro Celsius, la batterie n'atteindra pas sa pleine puissance et à une température élevée, une surcharge peut se produire. Pour la même raison, un fort échauffement des batteries au lithium et leur congélation ne devraient pas être autorisés.

Ce type de batterie n'aime pas trop le gel. Lorsqu'elle est complètement gelée, la pile au lithium devra être remplacée. Si vous devez travailler dans des conditions de basses températures, il est recommandé d'avoir plusieurs batteries, de les garder au chaud et de les échanger périodiquement. Les batteries au lithium perdent de leur capacité non seulement dans le froid, mais aussi dans des conditions de basse pression atmosphérique (en montagne, à bord d'un avion). Cela ne nuit pas à la santé de la batterie, mais cela ne nuit pas à l'utilisateur de le savoir.

Comment recharger

Il existe deux façons de charger des appareils mobiles avec des batteries au lithium : avec un chargeur standard et avec une connexion USB à un ordinateur. La connexion USB dans ce cas est une demi-mesure, surtout si la batterie est très faible. Une charge complète n'est possible qu'avec un chargeur correspondant à la capacité de la batterie. Si vous remplacez la batterie d'origine par une autre de capacité supérieure et utilisez un chargeur ordinaire pour la recharger, vous pouvez rencontrer travail instable appareil mobile avec une dégradation des performances et des arrêts fréquents. Le problème sera résolu en achetant un nouveau chargeur pour correspondre à une batterie plus puissante.

Les batteries au lithium fraîchement achetées n'ont pas besoin de rite d'initiation, comme pour les batteries nickel-cadmium et nickel-hydrure métallique, qui nécessitent plusieurs cycles de charge-décharge pour passer en mode passeport.

Les batteries lithium-ion restent fraîches plus longtemps lorsqu'elles sont stockées à 15 °C à 40 % de charge.

La connaissance de cet article et l'étude du manuel aideront le consommateur à tirer le meilleur parti de appareils mobiles et ne pas dépenser d'argent supplémentaire pour acheter cher
piles.

Appareil à batterie au lithium

Cet article traite des batteries lithium-ion les plus prometteuses.

Appareil à batterie au lithium

Les électrodes des batteries modernes sont fabriquées en appliquant un matériau de cathode sur une feuille d'aluminium (cathode) et, par conséquent, un matériau d'anode sur une feuille de cuivre. La composition chimique du matériau cathodique comprend, le plus souvent, des sels de lithium d'acide de cobalt et des solutions solides de sels de lithium d'acide de nickel. Les sels de lithium de l'acide phosphorique sont utilisés comme matériau d'anode. L'électrolyte est une masse semblable à un gel, qui comprend des sels de lithium.
Les soi-disant séparateurs sont imprégnés d'électrolyte - des structures ayant une structure poreuse. Les électrodes et les séparateurs sont logés dans un boîtier étanche. Des bornes de connexion sont fournies pour la collecte de courant.

Comment charger les batteries lithium-ion : règles d'utilisation et de charge correctes

Le corps de l'accumulateur est équipé d'une soupape de sécurité contre les surpressions qui fonctionne en cas d'urgence. Caractéristiques distinctives Les batteries lithium-ion sont légères, ont une longue durée de vie et une capacité spécifique élevée par unité de masse et de volume. Les batteries pendant le stockage et le fonctionnement ne polluent pas environnement, ils répondent à toutes les normes environnementales internationales. Cependant, ce sont les plus chères de toutes les batteries modernes.

Il existe plusieurs types de batteries lithium-ion. Il existe des batteries lithium-manganèse, lithium-polymère, lithium-fer-phosphate. Les applications, les modes de fonctionnement, les caractéristiques positives et négatives de toutes les batteries à base de lithium, ses alliages et ses sels sont largement similaires.

Les prix des batteries lithium-ion sont assez élevés. Ils sont proportionnés au coût d'un bon vélo et s'ils sont installés sur un vélo électrique, le coût d'un tel transport sera toujours plus élevé qu'un vélo électrique équipé de batteries au plomb.

Piles au lithium manganèse

Dans ces batteries, l'électrode d'anode est en lithium chimiquement pur et la cathode est en dioxyde de manganèse. L'électrolyte est une substance organique dont la composition est le secret du fabricant. Les batteries sont assemblées en batteries à partir de boîtiers en polymère souple, sous forme de cylindres et de tablettes standardisés. Les batteries sont largement utilisées pour alimenter une variété d'équipements électriques et électroniques, en particulier pour les ordinateurs portables, les alarmes de sécurité et d'incendie autonomes, les caméras numériques photo et vidéo, les systèmes de réanimation et les organes artificiels du corps humain, dans les stations de test, pour les véhicules électriques - véhicules électriques et vélos électriques. La tension nominale aux contacts d'une cellule de batterie est comprise entre 3,15 et 3,3 V (ci-après, la tension de batterie fait référence à la tension d'une cellule de batterie, contrairement à la tension nominale de la batterie, qui est appelée à tort "batterie" dans vie quotidienne). La tension de fonctionnement de la batterie est de 3,0 V. En fait, c'est la plus élevée par rapport à d'autres batteries similaires. Les dimensions hors tout des batteries cylindriques sont comprises entre 14 et 39 mm (diamètres), la hauteur est de 25 à 34 mm. La capacité spécifique d'une batterie peut atteindre 10 ampères-heures. Les batteries de tablette ont des diamètres compris entre 16 et 30 mm, une hauteur de 1,2 à 10,5 mm. Leur capacité peut aller jusqu'à 950 mAh. La durée de vie de la batterie, si elle est correctement entretenue, peut aller jusqu'à 10 ans.

Pour charger tous les types de batteries au lithium, des chargeurs automatiques spéciaux sont disponibles, avec une signalisation lumineuse qui indique le début et la fin du processus de charge. Ces appareils peuvent être fournis avec une batterie rechargeable ou séparément. La structure des chargeurs comprend des éléments d'automatisation qui ne permettent pas les modes d'urgence et la tension de charge excessive.

Piles au lithium polymère

La tension de fonctionnement de ces batteries est de 3,7 V. La capacité spécifique maximale d'une batterie peut atteindre 4,2 ampères heures. L'électrolyte est un produit de gel polymère. Les dimensions varient considérablement. L'épaisseur de la batterie, le plus souvent, varie de 1,9 à 10 mm. Largeur - de 9,5 à 49 mm. Longueur - de 22 à 61 mm. Le domaine d'application des batteries est assez vaste. Les piles alimentent divers appareils électroniques: Téléphones portables, ordinateurs portables, outils électriques, jouets électrifiés. Peut être utilisé pour les vélos électriques et les véhicules électriques. Ces dernières années, ils commencent à être utilisés en conjonction avec des sources alternatives d'électricité - éoliennes, panneaux solaires. Dans ces zones, des cellules de batterie haute capacité sont utilisées - jusqu'à 90 ampères-heures. En fonctionnement, les batteries permettent au moins 500 recharges après une décharge complète. Plus le pourcentage de décharge est faible, plus la batterie peut supporter de cycles sans détérioration significative des performances. Toutes les batteries au lithium sont respectueuses de l'environnement car elles sont scellées et exemptes de produits chimiques toxiques et dangereux.

Batteries lithium fer phosphate

La conception de cathode décrite a été développée et appliquée pour la première fois aux États-Unis d'Amérique en 1996. Le début de la production industrielle de cette modification de batterie remonte à 2003. Dans ces batteries, la cathode est constituée d'un matériau comprenant un sel double fer-lithium d'acide phosphorique. La tension nominale d'une cellule de batterie complètement chargée est de 3,65 V. Chaque batterie permet 800 à 2000 recharges en 10 ans. Le coût d'un tel matériau de batterie de cathode est bien inférieur au coût d'un matériau contenant du cobalt. De plus, un tel matériau n'est pas toxique et présente une résistance à la chaleur importante. L'inconvénient du matériau est qu'il offre une capacité bien inférieure à celle des matériaux similaires mentionnés ci-dessus. Cela signifie que pour obtenir la capacité requise, la batterie devra être recrutée parmi un plus grand nombre de cellules.

Caractéristiques du fonctionnement des batteries au lithium :

1. N'essayez pas de créer une batterie au lithium puissante à partir de cellules individuelles non protégées qui peuvent être achetées auprès de fabricants chinois ! Une telle batterie n'aura pas de système de protection intégré contre court-circuit, surcharge et décharge excessive, à cause d'une augmentation de la température, et peut donc facilement exploser lorsque ses contacts sont fermés ou lorsqu'il est chauffé, ainsi que pendant la charge (recharge). De plus, s'il n'explose pas, il durera beaucoup moins longtemps, car son courant de décharge ne sera limité par rien.
2. Ne chauffez jamais la batterie au lithium !

   Lorsque la température augmente, la pression du gaz à l'intérieur de la batterie au lithium augmente, ce qui peut également entraîner une explosion. Pour cette raison, la batterie au lithium ne doit pas être exposée à la lumière directe du soleil. Cela ne provoquera pas d'explosion, mais réduira la durée de vie de la batterie.

3. Ne court-circuitez pas les fils de la batterie lithium-ion. Ne vous fiez pas uniquement à l'électronique (système de protection contre les courts-circuits intégré), soyez prudent.
4. Chargez correctement les batteries au lithium ! - Utilisez des chargeurs spécialement conçus à cet effet, dans lesquels le courant de charge est automatiquement contrôlé.
5. La charge de la batterie au lithium doit être effectuée uniquement à température positive !!!
6. Lors de la connexion de plusieurs batteries au lithium, utilisez des batteries du même fabricant - de même puissance, dans le même état technique.
7. Stockez les piles au lithium de préférence dans un endroit sec et frais, à l'abri de la lumière directe du soleil entre 3 et 5 °C. Stockage à plus haute température peut entraîner une réduction de la durée de vie de la batterie. Pour un stockage à long terme (heure d'hiver), la batterie au lithium doit être chargée à environ 45 %. Une décharge complète de la batterie est hautement indésirable. Si cela se produit, la batterie doit être rechargée dès que possible. Le stockage à long terme dans un état déchargé d'une batterie au lithium peut entraîner sa défaillance. S'il y a des signes d'endommagement de la batterie au lithium - une fissure dans le boîtier, de la rouille, une bosse - elle ne doit pas être utilisée.
8. Si pendant le stockage ou l'utilisation d'une batterie au lithium, vous remarquez son fort échauffement, le sifflement du gaz qui s'échappe, l'apparition d'une fumée blanche âcre, arrêtez immédiatement d'utiliser une telle batterie et déplacez-la dans un endroit sûr pour d'autres personnes. Si l'électrolyte s'est répandu hors de la batterie - ne le laissez pas entrer en contact avec la peau, aérez la pièce, jetez la batterie.
9. Ne démontez pas, n'incinérez pas et ne jetez pas les piles au lithium dans les poubelles. Ils doivent être éliminés séparément: lorsqu'une batterie au lithium est dépressurisée et que de l'eau pénètre à l'intérieur, une réaction se produit avec la libération d'hydrogène, qui provoque un incendie et même une explosion.
10. Les batteries au lithium en feu ne peuvent pas être éteintes avec de l'eau - cela entraînera la formation d'hydrogène et, à l'aide d'un extincteur à dioxyde de carbone, le lithium réagit avec le dioxyde de carbone. Vous ne pouvez utiliser que des extincteurs à poudre ou - du sable sec, du sel, du bicarbonate de soude, ainsi que couvrir une batterie en feu avec un chiffon dense résistant à la chaleur.

La plupart des batteries au lithium sont produites principalement en Chine - il existe une bonne base de matières premières, mais il existe également des entreprises américaines, européennes et russes pour la production de diverses modifications de batteries lithium-ion.