Села батарейка: что происходит на рынке сохранения энергии

Ремонт и восстановление Li-ionбатареи

Вышедшие из строя аккумуляторы, т.е. отдельные ячейкиLi-ion, восстановлению или ремонту не подлежат. Они сдаются на утилизацию и заменяются новыми элементами. Другое дело – аккумуляторная батарея. В ее составе могут быть и неисправные, и вполне работоспособные элементы питания. В таком случае имеет смысл выявить и заменить неисправные элементы, восстановив работоспособность АКБ.

В процессе эксплуатации аккумуляторных батарей некоторые элементы могут приходить в негодность раньше других. В таких случаях целесообразна замена вышедших из строя литиевых аккумуляторов и восстановление АКБ, особенно если основная часть элементов – работоспособны. Иногда кроме замены неисправных ячеек требуется ремонт корпуса, замена контроллера, проводов и других компонентов АКБ.

Хранение литиево-ионных батарей электротранспорта зимой

Вот уже наступила зима – а перед ней всегда возникает вопрос: как правильно хранить литиево-ионные батареи в течение длительного срока без эксплуатации. Это важная тема, потому что каждый владелец желает максимально сохранить свойства аккумулятора.

Есть однозначная рекомендация по поводу температуры хранения. Наиболее благоприятная температура – в районе 0°C, но не ниже нуля. В таких прохладных условиях свойства электролита сохраняются максимально долго, поэтому можно завернуть аккумулятор в герметичный пакет и хранить его в холодильнике (но не в морозилке). Но ничего страшного, если у вас нет подходящих условий. Батареи можно хранить и до температуры +20°C. Можно и выше, но это уже менее благоприятно.

А вот по поводу уровня, до которого должна быть заряжена батарея, есть противоречия.

Известный сайт batteryuniversity.com, на который так или иначе ссылаются авторы почти всех статей про хранение литиево-ионных батарей, рекомендует хранить аккумуляторы при уровне заряда 40%. То есть, если говорить об Li-Ion, это примерно 3,5 В на элементе. Сайт утверждает, что таким образом максимально сохраняется восстанавливаемая остаточная ёмкость батареи. Например, при хранении заряженной до 40% батареи при +25°C через год восстанавливаемая ёмкость будет на уровне 96%, а если хранится заряженная на 100% батарея – то восстанавливаемая ёмкость составит 80%.

Откуда они взяли эти цифры, как и какие проводились исследования – сайт умалчивает.

Однако у меня есть большие сомнения насчёт приводимых данных. Дело в том, что я всегда все свои батареи храню заряженными на 100%. Причём по нескольку лет. И хранятся они прекрасно. Я не замечал какой-либо существенной потери ёмкости. Конечно, через какой-то эксплуатационный срок они так или иначе выходят из строя. Но отнюдь не через 5 лет простого хранения.

Поэтому – хоть я и не могу опровергнуть именно цифру 40% (скорее всего, при таком уровне заряда батарея уж точно не испортится) – я всё-таки предпочитаю читать руководства по эксплуатации техники.

Давайте обратимся к рекомендациям производителя. Вот, например, табличка с инструкциями на батарее самоката Airwheel Z3.

В переводе значит: «Полностью зарядите батарею перед хранением и после использования. Это продлит срок службы батареи».

А вот инструкции на аккумуляторе от велосипеда QiCYCLE.

Воспользуемся переводчиком с китайского.

И получим такой перевод.

И здесь то же самое. Производитель рекомендует хранить батарею в сухом прохладном месте и подзаряжать её каждые два месяца в течение двух часов. То есть, речь снова идёт о полном заряде батареи.

Итак, у нас два противоположных мнения: одни источники ратуют за 40%-й уровень заряда, другие – за 100%-й. И конкретных доказательств в пользу той или иной версии нет. Поэтому я не могу назвать единственно правильный вариант. Как уже говорил выше, я для себя решил действовать согласно рекомендации производителя, то есть, полностью заряжать аккумулятор перед хранением. И кстати сказать, в выключенном состоянии у батареи практически отсутствует саморазряд. За месяц убегает всего лишь несколько процентов, так что даже нет особого смысла подзаряжать батарею, достаточно просто изредка контролировать заряд.

Внимание: данная статья и изображения в ней являются объектами авторского права. Частичное или полное воспроизведение на других ресурсах без согласования запрещено

Общие правила

Существует ряд правил, продлевающих срок службы любого аккумулятора при вынужденной отправке её на длительное хранение:

  • При использовании источника питания с длительным перерывом необходимо несколько раз провести полный цикл разряда-заряда элемента;
  • Температура окружающего воздуха в складском помещении не должна опускаться ниже 10 градусов тепла;
  • Продлению срока службы находящегося в покое аккумулятора способствует периодическая зарядка и полная разрядка источника тока – не реже одного раза в шесть месяцев;
  • Если электроинструмент не планируется использовать в ближайшее время, то батарею необходимо отсоединить от него и очистить от всех видимых загрязнений.

Хранение никель-кадмиевых аккумуляторов

При нерегулярном использовании электроинструмента никель-кадмиевые(NiCd) аккумуляторы разумнее хранить в разряженном состоянии. Эти элементы обладают специфичным свойством – высоким уровнем саморазрядки. Поэтому при хранении полностью заряженная батарея с течением времени самостоятельно разрядится: каждый месяц остаточный уровень заряда будет снижаться на 8-10%.

Читать также: Металлографические исследования металлов и сплавов

Соблюдение простых рекомендаций по длительному хранению без дела никель-кадмиевых элементов позволит получить полностью работоспособный источник тока после полной зарядки. Основные правила таковы:

  • 3-4 полных цикла зарядки с последующей разрядкой элемента;
  • Температурный режим в помещении для хранения не ниже 10 градусов тепла.

Хранение литий-ионных аккумуляторов

Литий-ионные(Li-ion) источники тока отличаются чувствительностью к температурному режиму и остаточному заряду при отправке их на продолжительное хранение. От этого напрямую зависит доступный уровень заряда при начале использования.

Для литиевых аккумуляторов шуруповерта придерживаются следующих правил:

  • Исключают возможность заморозки – при использовании холодильника в качестве места для хранения размещают в основном отсеке, а не в морозильной камере;
  • Оптимальный температурный режим варьирует в пределах от 1 до 25 градусов тепла;
  • Перед отправкой на хранение разряженный элемент подзаряжают до уровня 40%, это позволит полностью восстановить заряд при необходимости использования шуруповерта.

Мобильность шуруповерта на аккумуляторах имеет один недостаток – они разряжаются. Соблюдение рекомендаций по хранению элементов питания увеличивает срок их службы без потери функциональности. При этом обязательно учитывают тип батареи, применяемой в шуруповерте. Никель-кадмиевые элементы требуют полной разрядки, а литий-ионным батареям такая процедура только повредит.

Всем привет! В Сети часто спрашивают, как хранить аккумуляторы шуруповерта правильно, чтобы они не вышли из строя раньше времени. В этой статье я попробую дать ответ на поставленный вопрос.

В свое время я тоже задался этим вопросом и мне пришла в голову одна замечательная мысль: «А почему бы не посмотреть в инструкции по эксплуатации какого-либо шуруповерта?». С этой «гениальной» мыслью я взял инструкцию от Макиты и… нашел в ней лишь общие слова

Ну это про то, что хранить нужно так, чтобы контакты аккумулятора не могли быть случайно замкнуты скрепкой, монетой или другим металлическим предметом, что хранение должно быть в условиях, где температура воздуха не превышает 50 градусов, ну и тому подобное, что тоже конечно важно, но вроде и так понятно

А всех то интересуют примерно такие вопросы:

  • с каким уровнем заряда нужно оставлять на хранение аккумуляторы?
  • их нужно обязательно оба вынимать из шуруповерта или один можно оставить вставленным?
  • как долго можно хранить без перезарядок?

Читать также: Обозначение цинка в таблице менделеева

В итоге, пересмотрев инструкции от разных производителей, мне удалось найти кое-какую полезную информацию. Причем даже если смотреть в инструкции разных шуруповертов одного производителя, но отличающихся типом аккумулятора, то она будет одинакова. При этом, если производитель считает, что надо указать какую-то особенную информацию для тех или иных типов батарей, то ее указывают, но в целом для всех типов условия в основном одинаковые.

Вот, например, что пишет фирма AEG:

А вот информация от DeWalt:

Или вот Макита для любых типов аккумуляторов дает универсальный совет, перезаряжать батареи каждые полгода хранения, если они так долго лежат без дела.

В общем что можно сказать, основываясь на указанной от производителей информации? Давайте по порядку.

Разновидности аккумуляторов

Современные аккумуляторы заметно отличаются от старых. Во-первых, это связано с необходимостью обслуживания.

Со старых АКБ перед зимовкой сливали электролит, потом доливали, добавляли дистиллированную воду. Было довольно проблематично. Именно старые обслуживаемые аккумуляторные батареи и называют сухозаряженными или сухими. Это название связано с тем, что хранили их на складах без электролита, без залитой жидкости, т. е. сухими. Они могли лежать так несколько лет, не теряя работоспособности, если соблюдались все условия хранения. Однако сейчас такие аккумуляторы встречаются все реже.

В современные АКБ уже залит электролит, а сама коробка запечатана. Таким образом, владельцу не приходится задумывать об обслуживании: подливать электролит, сливать на зиму, использовать прочие добавки и т. д. Уже все залито и готово к использованию. Именно поэтому современные аккумуляторы называют мокрыми, т. е. заправленными. Однако они более требовательны к условиям хранения.

Современные АКБ рекомендуется хранить заряженными, т. к. при падении напряжения ниже 12 В может начаться сульфатация. Также необходимо контролировать электролит (это можно определить, не распечатывая коробку, по специальному зеленому глазку). Также длительный простой приводит к оседанию серной кислоты, что отрицательно сказывается на работе аккумулятора.

Внимание! При приобретении АКБ нужно убедиться, что она произведена недавно (не старше нескольких месяцев) и хранилась в правильных условиях. Чем новее устройство, тем выше вероятность того, что оно не будет повреждено или выведено из строя неправильным хранением

Условия хранения

Здесь очень много советов и различных мнений, кто-то считает — что аккумулятор нужно хранить в прохладном, я бы даже сказал холодном месте, скажем в подвале. Кто-то наоборот в теплом и сухом в квартире около батареи отопления! А где же правда?

Правда как говорится посередине. Холодное место от — 10 градусов и до + 10 градусов не совсем подходит, потому как такая температура будет быстрее разряжать хранимый АКБ.

Жаркое место, также не подходит. Все потому что температуры от + 25 градусов и выше провоцируют сульфатацию пластин, а это потеря емкости и конечно же разряд. Так что хранить около батареи нельзя!

Сырое место, провоцирует влагу на поверхности, что может перемыкать клеммы микротоками, опять же быстрый разряд. Так что сарай не подойдет!

Это самые правильные условия, вообще можно хранить и до 20 градусов, но здесь возможны процессы образования сульфатов на пластинах, хотя и не в больших объемах.

Как сохранить работоспособность Lithium-ion АКБ — простые правила

Не хотите преждевременно распрощаться с вашей драгоценной батарейкой? Соблюдайте приведённые ниже правила:

1. Заряжайте накопитель энергии не доводя его до критического разряда, при плюсовой температуре.

2. Не заряжайте переохлаждённые АКБ — сначала прогрейте их до комнатной температуры.

3. Для зарядки батарей используйте только оригинальную зарядную аппаратуру, которую рекомендует производитель для своей продукции.

4. Не храните накопитель при отрицательных температурах. Однако не нужно думать, что высокая температура идёт на пользу изделию. Превысите +30 градусов — также будут проблемы.

5. Если источник энергии предполагается оставлять на долгосрочное хранение, обеспечьте ему 35-50% заряда.

6. Не храните продолжительное время глубоко разряженные электроаккумуляторы. В этой ситуации они будут деградировать в ускоренном режиме.

7. Не допускайте перезарядки батареи. Если вы зарядите батарейку на 100% при минусе, а затем обеспечите ей комнатную температуру — перезаряда не избежать.

Распространённые типы аккумуляторов для инструментов

Человеком придумано несколько десятков типов аккумуляторов, каждый из которых имеет свои определённые особенности. Но в распоряжении конструкторов электрической техники, будь то шуруповёрт или сабельная пила, находятся лишь некоторые из них, которые наиболее полно отвечают списку требований — компактности, безопасности, а также нетребовательности в обслуживании.

Принцип работы аккумулятора для электроинструмента — это химические процессы, протекающие в электролитической среде между двумя электродами — анодом и катодом. Обратимость этих процессов при пропускании электрического тока через составляющие части позволяет многократно перезаряжать элементы питания.

  • Ni-Cd. Структура никель-кадмиевых батарей подразумевает катод из химических соединений никеля, а анод — из кадмия в виде закиси его гидрата или в металлической форме. Электролит представляет собой щёлочь на основе калия. Благодаря низкому сопротивлению этот тип батарей не нагревается при значительной нагрузке ни при питании прибора, ни при зарядке током большого напряжения. Благодаря этому никель-кадмиевые элементы удобно применять в мощных приборах — ударных шуруповёртах, болгарках, цепных пилах. Батареи могут храниться длительное время в разряженном состоянии и не боятся умеренных отрицательных температур.
  • Ni-Mh. Спустя годы использования никель-кадмиевых батарей были выявлены их существенные недостатки: это эффект памяти, из-за которого во время эксплуатации нужно было внимательно следить за полным разрядом батарей, иначе их ёмкость сокращалась Появление устойчивых водородных гидридов соединений никеля с другими металлами привёл к появлению нового типа аккумулятора, а вот анод состоял уже из оксида никеля. Благодаря этому удалось решить вопрос с плохими экологическими показателями, на которые влиял токсичный кадмий. Металлгидридные батареи в меньшей степени подвержены эффекту памяти, а вот ёмкость при тех же размерах примерно на пятую часть больше. Правда, величина саморазряда в состоянии покоя не уменьшилась, а количество циклов, наоборот, стало меньше. И хотя металлогидридные аккумуляторы почти вытеснили никель-кадмий в бытовом секторе в форматах АА и ААА, шуруповёрты и рубанки комплектуются ими лишь изредка.
  • Литий-ионные. Этот стандарт пришёлся ко двору как нельзя кстати. Катод (преимущественно из кобальтата лития) в них изготавливается на алюминиевой фольге, а анод — на медной. В результате протекания электрического тока выделяются ионы лития, которые проникают в другие материалы, например, графит. Благодаря минимальному саморазряду, а также почти полному отсутствию эффекта памяти литий-ионные устройства повсеместно вытесняют другие виды батарей в современных инструментах. Правда, есть у них и недостатки. Они крайне требовательны к условиям зарядки, поэтому оснащаются микроконтроллерами, ограничивающими зарядный ток, а также отключающими аккумулятор при достижении критического низкого порога заряда. Если такой контроллер выходит из строя, батарея может перегреться и даже взорваться. Негативно сказываются и низкая температура окружающей среды, так что хранить аккумуляторный электроинструмент в холодном гараже не стоит.

Влияние температуры эксплуатации на старение литиевой АКБ

Температура эксплуатации литиевого аккумулятора или батареи напрямую влияет на процесс их старения. Исходная способность запасать емкость накопителей энергии типа Li-ion снижается при их использовании на холоде или в жару. Среди других факторов, которые сказываются на состоянии литиевых батарей, стоит выделить:

  1. глубокий разряд – он способен полностью вывести АКБ из строя (при использовании с неисправной или без БМС);
  2. глубина разряда батареи перед дальнейшей подзарядкой – полные циклы разряд-заряд сокращают ресурс АКБ, поэтому заряжать их нужно до момента критического разряда;
  3. зарядка токами, значения которых превышают номиналы, регламентируемые производителем (обычно рекомендуемая сила тока заряда равно половине емкости);
  4. повышение напряжения заряда – достаточно увеличить его на 4%, чтобы батарея вдвое быстрее теряла способность запасать емкость между циклами разряд-заряд;
  5. длительное хранение, особенно при температуре выше +30 °С.

Как хранить

Чтобы сохранить работоспособность литиевых аккумуляторов при длительном хранении, необходимо соблюдать следующие условия:

  • Извлечь накопитель из оборудования, поместить в сухое, прохладное место, защищенное от солнечных лучей и недоступное для детей и животных. Не допускать падения и ударов.
  • Рекомендованная температура хранения: от +1 °С до +20 °С. допустимая до +40 °C на небольшой период времени.
  • Относительная влажность должна быть не выше 50%, чтобы исключить коррозию корпуса.
  • Можно хранить в холодильнике, но не в морозилке, предварительно обернув непромокаемым материалом, не допускающим образования конденсата, например, полиэтиленовый пакет. Нельзя допускать их замораживания.
  • Для оптимального хранения аккумуляторов необходимо их разрядить до 40% степени заряда.
  • При длительном хранении (три месяца и дольше) требуется постоянный контроль за остаточным уровнем заряда.

Не следует хранить Li-Ion аккумуляторы в автомобиле, так как в солнечные дни температура в нем может сильно повыситься.

Превращение гарантийного ремонта в платный

Такие фокусы могут происходить по самым разным надуманным предлогам. Имеет место одна крупная сеть электроники, которая занимается продажей, в том числе, лёгкого электрического транспорта — она неплохо зарабатывает на хитрых схемах. Для фирм, не имеющих в своём распоряжении личной ремонтной базы, а только занимающихся перепродажей продукции, любая неисправность возникшая у клиента — лишняя головная боль. Такие продавцы всеми возможными способами пытаются уйти от выполнения гарантийных обязательств: они отказывают в гарантии, затягивают, а иногда даже имитируют ремонт, если с ним возникают какие-то затруднения. Поэтому перед тем, как приобрести АКБ, желательно уточнять наличие гарантии, сервиса и их условия.

Параметры типичных аккумуляторных элементов

Напоследок в качестве справочной информации приведем официальные характеристики тех же популярных аккумуляторных элементов Sanyo UR18650W2, которые упоминались выше:

емкость минимальная / типичная, мА·ч1500 / 1600
номинальное напряжение, В3,7
минимальное напряжение, В2,75
метод зарядкиCC-CV (постоянный ток, затем постоянное напряжение)
максимальное напряжение зарядки, В4,2
ток зарядки, А1,5
время зарядки, ч2,5
максимальный продолжительный ток разряда, А15
температура при зарядке, град.0 — +40
рабочая температура-20 — +60
температура хранения-20 — +50

Нижняя оранжевая линия – работа при температуре -20°C.

Ну а чтобы быть уверенными, что Sanyo UR18650W2 не являются каким-то исключением из общего правила, выложим их график разряда током 10 А в сравнении с двумя другими аккумуляторами производства Samsung и AW:

Подготовлено по материалам BatteryUniversity

Допустимо ли заряжать Lithium-ion батареи при минусовой температуре?

Заряжать литиевые источники энергии на морозе категорически не рекомендуется. После того как накопитель поработал на минусовой температуре, его необходимо нагреть в помещении. Но, прогревать аппаратуру нужно естественным образом, постепенно. Не располагайте её вблизи источников тепла.

При какой температуре заряжать лучше всего? Оптимальным считается диапазон +10…+25 градусов. Если накопитель зарядить на морозе и занести в тёплое помещение, он окажется заряженным сверх нормы. Перезаряд в свою очередь, как и крайний разряд, пагубно сказывается на эффективности функционирования батареек и продолжительности их жизни.

Проблемы рынка

В 2021 году цена кобальта выросла на 40% из-за роста спроса со стороны производителей электромобилей. Основные месторождения кобальта находятся в Демократической Республике Конго. Однако в стране постоянно возникают перебои в цепочках поставок, а также зафиксированы случаи использования детского труда, что оттолкнуло многие компании.

По данным Fastmarkets, цены на самый дорогой в мире металл для производства аккумуляторов в марте 2021 года выросли до $42 за 1 кг. Аналитики предрекают, что к концу 2021 года они достигнут $57, а в 2024 году составят уже $80.

Международное энергетическое агентство отмечает, что в 2020 году продажи электромобилей подскочили на 40%, а в первом квартале 2021 года они выросли вдвое по сравнению с аналогичным периодом прошлого года.

Эндрю Миллер, директор по продуктам Benchmark Mineral Intelligence, говорит, что рынок пока наблюдает рост цен на кобальт, но к концу 2021 года может столкнуться с реальным дефицитом предложения.

Существует еще одна проблема, связанная с пандемией коронавируса и ее последствиями. В связи с сохраняющимся дефицитом чипов на глобальном рынке их также недополучают производители электромобилей.

Крупнейшие мировые автопроизводители признали дефицит микрочипов в начале 2021 года. Nissan, Honda и Ford были вынуждены сократить объемы выпускаемых автомобилей и закрыть некоторые свои заводы. Hyundai Motor был вынужден приостановить сборку автомобилей в Южной Корее. Позднее, в апреле, Ford и General Motors начали выпускать электромобили в некомплектном состоянии. Производители пообещали, что добавят нужную электронику в свои авто, когда появится такая возможность.

Индустрия 4.0

Как крупнейшие автоконцерны переходят на выпуск электромобилей

Гендиректор Tesla Илон Маск связал рост цен в цепочках поставок с удорожанием стоимости электромобилей Model 3 и Model Y. Однако, по его мнению, дефицит микрочипов продлится недолго.

Разновидности аккумуляторов для шуруповерта

На рынке электроинструмента представлено 3 вида аккумуляторных батарей:

  • (NiCd) никель-кадмиевые;
  • (NiMH) никель-металл-гидридные;
  • (Li-Ion) литий-ионные.

Никель-кадмиевые АКБ

Этот тип аккумуляторов является самым распространенным, хотя им уже более 100 лет. NiCd батареи обладают хорошей емкостью и невысокой стоимостью.

Никель-кадмиевые АКБ имеют следующие плюсы.

  1. Долговечность. При правильной эксплуатации АКБ может прослужить 8-10 лет.
  2. Возможность работы при низких температурах. Заряд батареи практически не снижается, что позволяет использовать инструмент в зимнее время на открытом воздухе.
  3. Высокая степень надежности и неприхотливость к условиям работы.
  4. Батарея выдерживает тысячу циклов зарядки-разрядки.
  5. Аккумулятор может храниться в течение длительного времени в разряженном состоянии.

Поскольку NiCd батареи не “боятся” полного разряда, работать инструментом можно до полной его остановки, то есть до глубокого разряда АКБ. Только после этого можно поставить ее на заряд, не опасаясь, что емкость аккумулятора снизится.

Однако никель-кадмиевые аккумуляторы не лишены недостатков. Токсичность внутреннего наполнения батарейки вызывает проблемы при утилизации.

Аккумуляторы такого типа довольно тяжелые, если сравнивать с другими видами АКБ. Кроме того, они обладают “эффектом памяти”. Такое явление возникает в никель-кадмиевом аккумуляторе, когда ему не дают полностью разрядиться. Если вы включите такую АКБ на подзарядку, то она “запомнит” данное значение и при дальнейшей работе разрядится именно до этой отметки. Таким образом потеряется значительная часть емкости аккумулятора. На рисунке ниже наглядно продемонстрировано, как появляется “эффект памяти”.

Никель-металл-гидридные аккумуляторы

NiMH аккумуляторы были разработаны, чтобы убрать недостатки никель-кадмиевых АКБ.           Положительные характеристики никель-мелалл-гидридных батарей следующие:

  • имеют меньшие габариты и массу;
  • обладают низкой токсичностью;
  • “эффект памяти” слабо выражен;
  • имеют высокие емкостные характеристики;
  • устойчивы к повреждениям механического характера;
  • увеличилось количество циклов зарядки-разрядки (до 1500).

Однако NiMH батареи имеют и свои недостатки:

  • их запрещено использовать при отрицательных температурах окружающей среды;
  • АКБ имеет свойство быстро разряжаться;
  • меньший срок службы аккумулятора, если сравнивать с никель-кадмиевыми АКБ;
  • высокая стоимость;
  • требуется много времени для зарядки;
  • АКБ не “переносит” глубокую разрядку.

Таким образом, хотя NiMH батареи и создавались, чтобы составить конкуренцию никель-кадмиевым АКБ, они значительно уступают по эксплуатационным характеристикам последним.

Литий-ионные батареи

Li-Ion аккумуляторы заметно выигрывают большинство позиций у других типов АКБ. К плюсам литий-ионных АКБ можно отнести следующее:

  • практически полное отсутствие “эффекта памяти”;
  • подзаряжать литий-ионный аккумулятор можно на любой стадии разрядки, без опасения потери емкости;
  • нет потери мощности при низком заряде АКБ;
  • эффективный срок эксплуатации равен 5-8 годам;
  • низкий саморазряд;
  • требуется мало времени на зарядку;
  • отсутствуют токсичные элементы;
  • большая мощность при небольших габаритах.

Минусы литий-ионных АКБ:

  • чувствительность к ударам (могут взрываться при сильных ударах);
  • батарея не переносит полного разряда и перезаряда — от этого АКБ выходит из строя;
  • при низких температурах быстро разряжается;
  • высокая цена;
  • срок службы ниже, чем у никель-кадмиевых АКБ.

Однозначно сказать, какой аккумулятор лучше, затруднительно. Главным образом, вы должны определиться, для каких целей вы собираетесь приобретать шуруповерт. Если для домашнего использования, которое подразумевает нечастое включение с длительными перерывами в работе, то нужно выбирать инструмент с никель-кадмиевой АКБ.

Литий-ионные аккумуляторы – это выбор профессионалов. Они рассчитаны на постоянную, длительную и непрерывную работу

Также для профессионального инструмента важно время перезарядки АКБ. Но стоит запомнить одно правило: литиевый аккумулятор нельзя доводить до полного разряда

Температура хранения литий-ионных аккумуляторов

Хранить аккумуляторные батареи типа Li-ion рекомендуется при температурном режиме от 0 до +10 °С. Уровень заряда при этом должен быть в диапазоне от 30 до 50%. Хранение АКБ с более высоким уровнем заряда приводит к снижению его способности запасать емкость.

Приблизительные масштабы снижения емкости в зависимости от процента заряда и температуры хранения литиевых АКБ таковы:

t, °С Годовое снижение емкости, если батарея хранится с 40% уровнем заряда Годовое снижение емкости, если батарея хранится полностью заряженной
2% 6%
+25 4% 20%
+40 15% 35%
+60 25% 40% уже через 3 месяца

Как видно из таблицы, температура хранения и уровень заряда Li-ion аккумуляторной батареи играют решающую роль для сохранения ее ресурса.

Заряжать литий-ионные батареи можно только при положительных температурах, желательно – в диапазоне от +5 до +20 °C, штатным зарядным устройством.

Влияние холода на Lithium-ion электронакопители разных производителей и моделей (результаты одного теста)

Я предлагаю вам интересный эксперимент, который показывает, что литий-ионные источники питания весьма разнятся по последствиям воздействия на них низких температур. Даже если батареи имеют схожие характеристики, при морозе их работоспособность будет отличаться в значительной степени.

Для тестирования были выбраны семь Li-ion накопителей энергии формата 18650:

  • Samsung моделей 30Q и 25R;
  • LG моделей HE2, HE и HG2;
  • Sony VTC5;
  • Sanyo NSX.

Приведённые выше модели АКБ являются наиболее распространёнными и доступными. Они могут выдерживать постоянный ток разряда до 20 A. Эти батареи можно обнаружить на электрифицированных средствах передвижения, в аккумуляторном инструменте, портативных источниках энергии, а также электронных сигаретах.

Тесты осуществлялись при температуре -24 градуса. Ток разряда — 10 A. В процессе тестирования элементы не извлекались из морозилки.

Результаты замеров

Все источники энергии проявили активность, однако с очень разными результатами.

Ниже приведён график разряда накопителей при комнатной температуре и при температуре -24 градуса:

При увеличении графика можно наблюдать, что накопители отличаются по своему поведению в значительной степени. У Samsung 30Q напряжение опустилось до критических показателей, а кривая LG HG2 пребывает в штатном диапазоне напряжений.

Разряд литий-ионных батарей при температуре -24 градуса:

Что мы можем наблюдать на данном графике? Ничего хорошего для Samsung 30Q. Напряжение батарейки просело до минимально дозволенного, а из этого следует, что девайс на котором установлены элементы Samsung 30Q, в сильный мороз с большой вероятностью не запустится.

Разряд Samsung 30Q при температуре -24 градуса:

Как изменяется напряжение источников энергии на морозе

Батарейки целые сутки находились в морозилке при температуре -24 градуса. При замерах, изделия из места заморозки не извлекались.

Номинальное напряжение накопителей — 3,6 V, предел рабочих напряжений — 2,5-4,2 V. Как правило, электроника адекватно функционирует в пределе напряжений 2,7-4,2 V. Осветительные приборы и другие не слишком требовательные девайсы могут выполнять свои прямые обязанности и в более широком диапазоне — 2,5-4,35 V.

Результаты замеров:

  • Samsung 30Q — 2,68 V;
  • Samsung 25R — 2,78 V;
  • Sony VTC5 — 2,6 V;
  • LG HE2 — 2,89 V;
  • LG HE4 — 2,82 V;
  • LG HG2 — 3,16 V;
  • Sanyo NSX — 2,67 V.

Как видим, напряжение на всех АКБ превышает напряжение разряда. У LG HG2 оно приближено к номинальному. У Samsung 25R, LG HE2 и LG HE4 — скромнее номинального, но в то же время, его хватает для запуска большинства гаджетов. А вот и неудачники: Samsung 30Q, Sony, а также Sanyo — у них напряжение приближено к нижней черте диапазона. Весьма вероятно, что гаджет обслуживаемый данными элементами не заработает, а индикатор уровня заряда продемонстрирует полный разряд батареи.

Влияние мороза на время функционирования АКБ

График демонстрирует, что продолжительность функционирования батарейки LG HG2 при минусе и при домашней температуре — идентичная:

Делаем выводы по эксперименту

1. Литий-ионные источники энергии весьма разнятся между собой. Вроде бы и характеристики у них одинаковые, а вот на морозе они показывают себя по-разному.

2. Снижение эффективности функционирования при минусовых температурах — это не «заслуга» самой литий-ионной технологии. Здесь имеет место специфика отдельно взятой модели электронакопителя.

3. Для минусовой температуры вполне удачным вариантом будут электробатареи LG HG2.

4. На переохлаждённых источниках питания напряжение растёт первые 50-100 секунд. Почему так происходит? Тут всё просто: разряжаясь АКБ производят тепло и таким образом создают себе обогрев. Кроме того, батареи могут получать дополнительное тепло от электронных схем, находящихся в едином корпусе с ними.

5. Не нужно сразу выжимать из промёрзшего электронакопителя полную мощность. Выгоднее будет дать ему повысить температуру на средней мощности.

Как правильно соблюдать технику консервации литий-ионных аккумуляторных батарей

Приготовление к хранению литий-ионной АКБ

В первую очередь, обратите на степень заряда вашей АКБ. Полностью заряженный элемент питания имеет на контактах U=4,2V.

В разряженном состоянии уровень U=2,8V. Получается, что уровень середины заряда данного элемента питания будет равняться 3,5V. Другими словами, это будет значение оптимального уровня заряженности батареи.

Если фирма-производитель рекомендует ставить ваш аккумулятор на долгое хранение при семидесятипроцентной зарядке, то это означает, что вам требуется зарядить свою батарею до значения U=3,8V.

Если же вашей батарее принадлежат другие параметры для долгосрочного хранения, то их показатели вычисляются соответственно приведенному выше методу.

Перед тем как отправить свой литий-ионный элемент питания на долгую консервацию, поместите изделие в полиэтиленовый пакет.

Это необходимо для того, чтобы во время хранения не произошло окислениz контактов АКБ. Чтобы уберечь аккумулятор от солнечных лучей, лучше всего использовать пластик непрозрачного вида.

Заряд батареи

Как правило, на аккумуляторе либо панели управления электрического вело имеет место индикатор заряда АКБ, он демонстрирует пользователю оставшуюся ёмкость. Однако здесь есть и нюанс: как правило, все эти индикаторы отображают уровень ориентировочно, так что, на их точность юзеру рассчитывать не стоит. Сигнализатор может стабильно радовать зелёным свечением, но потом внезапно загорится красный свет и батарейка просто потухнет.

Если вы не хотите попасть в малоприятную ситуацию, когда на большом расстоянии от дома у вас «сдохнет» АКБ, то в качестве ориентира нужно отдать предпочтение напряжению аккумулятора. В этом случае можно предельно точно вычислить, сколько ещё осталось «пороха».

Но в то же время, нужно всегда брать во внимание проседание напряжения, зависящую от потребляемой мощности силового агрегата. Чем интенсивней юзер будет прикладываться к акселератору, тем значительней будет просадка! Максимального значения она достигает в момент ускорения с места и при езде под горку

Может доходить до значения 2-5 В и больше. Контроллер и плата защищающая АКБ прекращают подачу энергии по оседанию напряжения. Данное обстоятельство означает, что когда у накопителя осталось мало ёмкости — лучше продолжать движение в размеренном темпе, помогать педалированием и не прикладываться от души к газу, это поможет вам протянуть гораздо дольше.

Лайфхак

Как правило, напряжение отключения питания контроллера, превышает напряжение платы защищающей накопитель. Поэтому, если питание электрического велосипеда уже было отключено по причине разряда аккумулятора, то можно отсоединить разъём запитки контроллера от АКБ и подсоединить его заново. После осуществления подобного манёвра, появится возможность продолжить ход, хотя, конечно, не на долго. Той ёмкости, которая осталась, может хватить на 2-6 километров и даже на большее расстояние. Но в то же время, не нужно злоупотреблять такой методикой, потому как Li-ion накопители плохо переносят глубокие разряды.

Здесь всегда нужно помнить одно правило: не стоит подвергать свой аккумулятор полной разрядке, не разряжайте батарею менее чем на 20-30% от её ёмкости. В этом случае накопитель проработает дольше.

Этапы восстановления аккумуляторных батарей электротранспорта

1. Оценка состояния аккумулятора и выявление причин неисправности. Проведение детальной диагностики электроскутера или найнбота.

2. Подготовка детального отчета о предстоящих работах для клиента и его озвучивание. Оговаривание стоимости и сроков, заказ недостающих аксессуаров и запасных частей.

3. Ремонт или восстановление аккумуляторных батарей нашими мастерами. Замена всех деталей, сборка и пайка соединений. Все работы ведутся только на специализированном оборудовании.

4. Готовый заказ оплачивается и доставляется нами по указанному адресу. Также вы можете самостоятельно забрать устройство в офисе компании, точные координаты которого указаны в разделе Контакты.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий