Как восстановить емкость Li-ion аккумулятора? Все про Li-ion (литиевые аккумуляторы)

Поэтому у владельцев источников питания нередко возникает вопрос: можно ли восстановить емкость литий-ионного аккумулятора, и как это осуществить? Полностью возвратить исходные характеристики литиевому накопителю энергии невозможно, но есть шанс временно реанимировать устройство и продлить период его эксплуатации.

Прежде чем приниматься за реанимацию источника питания, нужно измерить его емкость на текущий момент. Для этого используется специальный тестер. При его отсутствии можно воспользоваться вольтметром, амперметром и реостатом. К заряженной аккумуляторной батарее подключается резистор необходимого номинала, и далее до момента разряда АКБ записываются значения проходящего через резистор тока и напряжения на нем. По полученным данным строится график разряда, и выясняется емкость прибора.

На просторах интернета предлагают различные методики восстановления емкости Li-ion аккумулятора. Судить об их эффективности сложно. Единственный проверенный и надежный способ получить аккумуляторную батарею с прежними высокими характеристиками – купить новую! Но если вы твердо решили выжать из своего источника питания все, что можно, предлагаем вашему вниманию несколько советов по реанимации литиевых аккумуляторных батарей:

1. Чтобы временно восстановить работоспособность Li-ion батареи, возьмите вольтметр, блок питания на 5–12 В, резистор на 330–1000 Ом и не меньше 500 мВт. Освободите контакты БП и соедините их с АКБ: аккумулятора с блока питания, с резистором. Посредством мультиметра убедитесь в верной полярности. Подключите блок питания к электросети на 2–3 минуты. Так можно пробить сепаратор между катодом и анодом и вообще потерять элемент.
2. Некоторые счастливые обладатели аккумуляторов советуют поместить АКБ на полчаса в морозилку, затем заряжать 1 минуту, после чего извлечь из устройства и выждать, чтобы источник питания подогрелся до комнатной температуры. После такой «терапии батарею рекомендуют использовать, как обычно.
   У нас этот метод вызывает массу сомнений.
3. Еще более сомнительный способ – срезать пластик на АКБ, отыскать основные контакты и на мгновение замкнуть их подходящим металлическим предметом. Затем вернуть крышку на место и оставить для просушки.
4. Восстановить элемент после глубокого разряда можно зарядив его малыми токами (0,2С) модельным зарядным устройством. После зарядки разрядить его в хранение (до 40%) и оставить на несколько дней. Периодически контролировать напряжение. Если напряжение падает, то шансов у данного аккумулятора мало, если напряжение стабильно, то через несколько дней можно провести заряд-разрядные тест на емкость. Вначале небольшими токами, затем довести до 1С.

Мы считаем, что в случае отказа аккумуляторной батареи восстановить ее элементы невозможно, и вернуть исходную емкость можно только посредством замены всех элементов, исчерпавших свой ресурс. А чтобы реально продлить срок эксплуатации источника питания, нужно следовать рекомендациям по его зарядке и использованию, беречь от тряски и ударов, перегрева и переохлаждения, избыточного заряда и глубокого разряда.

Если у вас есть проверенные на собственном опыте методики восстановления емкости литий-ионных аккумуляторов, поделитесь ими в комментариях.

Максимальная емкость аккумулятора iPhone быстро падает. Что делать

Мы с друзьями частенько хвастаемся остаточной емкостью аккумулятора. К сожалению, пользуются смартфонами все по-разному: кто-то чаще, кто-то реже. То же самое и с зарядкой iPhone. Я думал, что все дело в смартфоне — как же я ошибался, вы бы только знали! Уже почти год прошел с момента, как я стал счастливым обладателем iPhone SE 2020, о котором я не раз упоминал. Рассказываю, каково жить с подуставшим аккумулятором в iPhone.

Как жить дальше, если емкость аккумулятора упала на 12% меньше, чем за год?

Емкость аккумулятора iPhone SE 2020

iPhone SE 2020 — далеко не эталон высокой автономности. Даже в первые месяцы эксплуатации мне хватало аккумулятора примерно на 8 часов смешанной нагрузки: 2 часа Apple Music, 40 минут FaceTime, полтора часа YouTube и эпизодическое засиживание в мессенджерах. Мой день начинался в 7 утра и аккурат к 15 часам на смартфоне оставалось около 10% заряда. Конечно, это не очень: в сравнении с XR, батареи которого хватало до 18 часов, аккумулятор SE 2020 хромал на обе ноги прямо из коробки. Я последовал советам по оптимизации из нашего Яндекс.Дзен и отключил ненужные уведомления, когда почувствовал, что так ужиться не получится: стал заметен прирост около 20-30 минут.

Вот так выглядит мой день с iPhone SE 2020

Почему разбивается камера новых iPhone и что с этим делать.

Тем временем емкость улетала на глазах. Только с февраля по март от 100% осталось всего 95. Долгое время я грешил на быструю зарядку — выяснилось, что зря. В общем-то, я сам выбрал этот смартфон, оставалось только смириться с его основным минусом. Ну а емкость аккумулятора снизилась — я просто перестал обращать на это внимание. На момент написания статьи она составляет 88%. Пожалуй, подобного регресса не видывали даже читатели нашего Telegram-чата.

Что будет, если использовать телефон в режиме модема

В июле на iPhone SE 2020 свалилась еще одна обязанность — режим модема заменил мне домашний интернет, чтобы я всегда мог оставаться на связи с нашей редакцией. С того момента емкость за полтора месяца упала с 92% до 90, а в один момент те же 90% подтаяли до нынешних 88%. В общем-то, расстраиваться совершенно нечему: режим модема был включен с 9 утра до 20:00. Смартфон практически большую часть рабочего дня находился на зарядке (4 часа), чтобы не отключаться от Интернета при разрядке. Увы, но искусство требует жертв. Хотя, нельзя сказать, что я не знал, какими последствиями это чревато.

Режим модема в iOS больше полугода заменял мне домашний интернет

В «Состоянии аккумулятора» Apple подчеркивает, что батарея является расходным материалом. В принципе, еще никогда не было единодушия с подобными подписями, как сейчас. Аккумулятор SE 2020 — тот еще расходник, напоминающий гоночные шины в «Формуле-1» или запчасти в автомобиле. Чувствую, что к марту следующего года, мне придется посетить сервисный центр, чтобы установить новый аккумулятор. Не хочется доводить до того, что смартфон будет работать 2-3 часа и разряжаться до нуля.

Читайте также: Когда выйдет iPhone SE 3 и что о нём известно

Что делать, если упала емкость аккумулятора

За последний месяц я стал меньше использовать смартфон для развлечений, игр, режимом модема не пользуюсь вовсе. Емкость по-прежнему составляет 88%. Теперь в iPhone большую часть дня включено интернет-радио, а музыка транслируется через умную колонку, оставаясь где-то на диване без использования. Я включаю его в 9 утра, а уже к 6-7 вечера он просится на зарядку. Кстати, на нем установлено обновление iOS 15 прямо в день выхода — разницы во времени работы с iOS 14 не заметил.

Если выпадает более насыщенный день, например, выходной, то пользоваться им я начинаю гораздо позже — в 11 утра. В такие дни смартфон заменяет мне ноутбук, чтобы слегка передохнуть от работы. В тренажерном зале iPhone всегда под рукой со включенной музыкой, мессенджерами — в общем, в режиме выходного дня у смартфона практически нет перерыва на обед. Аккумулятор iPhone разряжается гораздо раньше — к 14-15 часам. В рюкзаке всегда с собой портативная зарядка на случай непредвиденных ситуаций.

Такими приложениями в iPhone я пользуюсь. Месяц назад было интереснее

Не скажу, что я плохо обращался со смартфоном за все это время, но во многом виноваты и перепады температур. Зима выдалась холодной (впрочем, как и весна), а лето — невероятно жарким. Это известный факт, производители смартфонов всегда нас предостерегают от таких ситуаций. Но соблюдать рекомендации мы, конечно же, не станем. Если заметили, что емкость аккумулятора падает — просто не обращайте на это внимания. Существенную разницу во времени автономной работы вы заметите, когда цифра станет ниже 80%, это проверено моими товарищами. Только после этого можете собираться в сервисный центр.

За эти месяцы у меня сложилось ощущение, что аккумулятор iPhone SE 2020 неприлично плох. Это прекрасный смартфон, но из-за времени автономной работы портится настроение. Довести его до плохого состояния не составит труда. Если думаете, что в вашем iPhone за год емкость снизилась на 10%, и это плохо — просто вспомните про iPhone SE 2020, активное использование которого уничтожает аккумулятор за полгода. После этого останется только отнести его в сервисный центр для замены аккумулятора.

iOS 15iPhone SE 2020Аккумулятор iPhone

BU-802: Что вызывает потерю мощности?

Аккумуляторная батарея может быть разделена на три секции, известные как доступная энергия , которая может быть немедленно извлечена, пустая зона , которую можно пополнить, и неиспользуемая часть, или горная порода , которая имеет становятся неактивными в процессе использования и старения. Рисунок 1 иллюстрирует эти три раздела.

Рис. 1. Устаревшая батарея [1]

Батареи начинают разряжаться со дня их производства. Новая батарея должна обеспечивать 100-процентную емкость; большинство используемых упаковок работают при меньшей нагрузке.

По мере того, как содержание камней часть батареи увеличивается, время зарядки сокращается из-за меньшего количества элементов для заполнения. Заметно более быстрое время зарядки выцветших аккумуляторов, особенно для аккумуляторов на основе никеля и частично также для свинцово-кислотных, но не обязательно для литий-ионных. Более низкая способность к переносу заряда, которая подавляет поток свободных электронов, продлевает время заряда состарившегося литий-иона (см. BU-409).a: Почему старые литий-ионные аккумуляторы долго заряжаются?)

В большинстве случаев снижение носит линейный характер, а снижение емкости в основном зависит от количества циклов и возраста. Глубокий разряд нагружает батарею больше, чем частичный разряд. Поэтому лучше полностью не разряжать аккумулятор, а чаще заряжать его. Периодическая полная разрядка рекомендуется только для аккумуляторов на основе никеля для контроля «памяти» и для смарт-аккумуляторов в рамках калибровки. Аккумуляторы на основе лития и никеля обеспечивают от 300 до 500 полных циклов разрядки/зарядки, прежде чем емкость упадет ниже 80 процентов.

Технические характеристики устройства всегда основаны на новом аккумуляторе. Это всего лишь моментальный снимок, который не может поддерживаться в течение какого-либо промежутка времени. Как и в случае с любой новой блестящей машиной, батарея будет изнашиваться, и если ее не остановить, сокращение времени работы может привести к поломкам, связанным с батареей.

Блок следует заменить, когда емкость упадет до 80 процентов; однако порог окончания срока службы может варьироваться в зависимости от приложения, предпочтений пользователя и политики компании. Измерение емкости, услуга, которая остается лучшим индикатором замены, должна выполняться каждые 3 месяца с активными аккумуляторными батареями (см. BU-9).09: Оборудование для испытаний аккумуляторов)

Помимо потерь, связанных со старением, сульфатация и коррозия сетки являются основными причинами гибели свинцово-кислотных аккумуляторов. Сульфатация — это тонкий слой, который образуется на пластине отрицательного элемента, если аккумулятор находится в низком состоянии заряда. Уравнительный заряд, если его поймают вовремя, может изменить ситуацию. Коррозию сетки можно уменьшить за счет тщательной зарядки и оптимизации подзарядки (см. BU-403: Зарядка свинцово-кислотных аккумуляторов)

В батареях на основе никеля содержание породы часто является результатом образования кристаллов, также известного как «память». Полный цикл разрядки/зарядки часто восстанавливает срок службы батареи. Периодический полный разряд во время работы батареи позволяет контролировать кристаллизацию и предотвращает повреждение сепаратора (см. BU-807: Как восстановить батареи на основе никеля)

Процесс старения литий-ионных аккумуляторов представляет собой окисление клеток, процесс, который происходит естественным образом как часть использования и старения и не может быть обращен вспять (см. BU-808b: Что приводит к гибели литий-ионных аккумуляторов)

---

Каталожные номера

^[1] Предоставлено Cadex. -Инженеры », который можно заказать на Amazon.com.

Почему батареи теряют заряд и что с этим делать?

 

Может ли ваша батарея питать всю страну? 2017. Аккумулятор, работающий от ветряной электростанции, будет использоваться для решения продолжающегося энергетического кризиса в Южной Австралии, где в последние несколько лет наблюдались регулярные отключения электроэнергии, когда спрос на инфраструктуру резко возрос. зарядка

В конце концов, однако, поскольку все батареи разряжаются, даже включая этого монстра. Но почему это происходит? Чем объясняется медленная разрядка аккумуляторов и есть ли способы продлить срок их службы? При правильном уходе за батареей ваши устройства в конечном итоге могут работать дольше, что избавляет вас от необходимости покупать что-то новое. Сегодня мы ответим на эти вопросы!

 

Все о батареях

Прежде чем мы углубимся в то, почему батареи теряют заряд, мы должны сначала объяснить, как они работают. Думайте о батареях как о контейнере Tupperware, наполненном химикатами, разделенном на три отдельные секции. Это называется клеткой. По обеим сторонам ячейки находятся электроды или электрические клеммы, между которыми находится химическое вещество, известное как электролит. Вы, вероятно, знаете электроды по их положительному (катод) и отрицательному (анод) знакам с обеих сторон ваших батарей — металлическому выступу на конце устройства.

Enter Electrolytes

Электролит, химическое вещество, в целях безопасности упаковано в футляр. Он защитит вас в случае, если батарея каким-либо образом пострадает или выйдет из строя. Это важно, потому что электролит представляет собой комбинацию серной кислоты, воды и небольшого количества свинца, смешанных с образованием проводящего и вызывающего коррозию раствора. Вместе они могут быть токсичными и вредными для человека. Если неправильно сконструировать аккумулятор, он может взорваться!

Когда электроды вашей батареи подключены к цепи, например к отсеку на пульте дистанционного управления телевизора, электролит начинает трансформироваться. Раствор медленно начинает превращаться в атомы ионов, которые имеют избыточные электроны. Эти электроны, притягиваемые электродами батареи, движутся по сформированной цепи, когда вы подключаете батарею к устройству, создавая электрическую энергию.

Вы можете перезаряжать литий-ионные аккумуляторы снова и снова из-за состава электролита и электродов. Элементы, используемые в вашей стандартной батарее, предназначены для одноразового использования — после того, как химические вещества полностью преобразовались, ничто не может быть сделано, чтобы обратить это изменение вспять. Но на литий-ионном аккумуляторе положительные электроды содержат оксид лития-кобальта, а отрицательные – углерод. Литий уникален тем, что когда вы разряжаете батарею, ионы перемещаются от отрицательных электродов к положительным. Но при его подключении происходит обратное: ионы возвращаются на отрицательную сторону батареи. Это означает, что вы можете заряжать и использовать аккумулятор несколько раз.

 

Почему батареи теряют заряд?

Ответ на этот вопрос довольно прост для стандартных однопользовательских аккумуляторов, купленных в продуктовом магазине. По мере того, как химический электролит полностью трансформируется, батарея в конечном итоге теряет способность генерировать новые ионы, которые пробьют сквозь перчатку цепь, которую она образует с вашим электронным устройством. Без химического электролита до трансформации, без ионов, без электронов, без заряда батареи. Весь используемый химический электролит называется Rock Content.

Как насчет литий-ионных аккумуляторов?

Ситуация с литиевыми батареями несколько иная. Держитесь за свои шляпы, потому что пришло время заняться техникой. Как мы уже упоминали, литиевые батареи работают за счет циклического вращения электронов между их положительным (катодом) и отрицательным (анодным) электродами снова и снова. Теоретически это должно действовать как вечная энергетическая машина, работающая вечно и всегда. И тем не менее, большинство производителей литиевых батарей указывают ожидаемый срок службы на коробках своих продуктов.

Но, согласно исследованию Министерства энергетики США, причина, по которой литий-ионные батареи со временем теряют заряд, заключается в нежелательной химической реакции. Все начинается с электродов, состав композита которых часто включает никель. И поскольку мы не можем создать абсолютно гладкие поверхности внутри батареи, есть все эти маленькие закоулки, щели и закоулки, где может происходить накопление. Таким образом, когда эти ионы проходят через положительный и отрицательный электроды батареи, некоторые из них начинают застревать из-за реакции, которую они вызывают при контакте с никелем. Он создает кристаллическое/солеподобное вещество. Результат выглядит так, как будто кто-то вылил смолу на поверхность гоночной трассы Формулы-1. Чем больше циклов вы заряжаете, тем больше образуется кристаллов и тем больше эффективности и емкости вы теряете. К сожалению, это приводит к тому, что аккумуляторы теряют заряд.

Кулоновская эффективность

Второе исследование, проведенное Министерством энергетики, также подтвердило, что чем больше у вас аккумулятор и чем быстрее он заряжается, тем меньшее количество циклов зарядки вы получите из-за более быстрого накопления кристаллов. Чем больше кристаллов, тем меньше ионов проходит через цепь. В целом, это называется кулоновской эффективностью. Также известен как эффективность Фарадея. Другими словами, это полнота прохождения электронов между положительным и отрицательным электродами — большая эффективность означает меньшую нагрузку на аккумулятор и более длительный срок службы.

Интерфейс твердого электролита и окисление электролита

Кроме того, срок службы батареи для ионно-литиевых элементов сокращается из-за двойного выхода, называемого интерфейсом твердого электролита и окислением электролита. Первый представляет собой пленку из оксида лития и карбоната лития, которая образуется на отрицательном электроде. По мере того, как ваша батарея продолжает цикл, она становится толще. В конце концов, это предотвращает взаимодействие между ионами и композитными материалами электрода, поэтому батареи теряют свой заряд. Карбонат лития представляет собой аналогичное превентивное силовое поле на катодной стороне батареи, создаваемое в основном за счет избыточного тепла.

При зарядке положительные ионы проходят через сепаратор к аноду. При разрядке все наоборот.

 

Решения для увеличения срока службы аккумуляторов

Вы знаете, почему аккумуляторы разряжаются, и теперь хотите увеличить срок их службы? Не все мы. К счастью, есть несколько советов и приемов, которым вы можете следовать, чтобы ваша батарея работала с максимально возможной емкостью долгие годы.

Избегайте глубокой переразрядки

Этот процесс означает, что аккумулятор используется до такой степени, что становится опасным. Это приводит к снижению пропускной способности и возможности короткого замыкания. Как правило, эта линия на песке представляет собой напряжение ниже 2,5 вольт на элемент, что в конечном итоге приведет к срабатыванию цепи безопасности батареи и предотвращению дальнейшего использования. Вместо этого старайтесь придерживаться только частичных разрядов, хотя эксперты говорят, что разряд, очень близкий к этому порогу, каждые 30 циклов или около того поможет перекалибровать цифровую память вашего устройства.

Купить аккумуляторы со свинцовыми добавками

Это решение, о котором вам, вероятно, не придется думать, потому что производители обеспечат вас. Большинство литий-ионных аккумуляторов производятся сегодня с этими так называемыми добавками. Это секретные дополнительные химические вещества в электролите батареи, которые снижают сопротивление переносу ионов за счет уменьшения коррозии и образования кристаллических солей и пленок. Присадки также улучшают характеристики при экстремальных температурах. Исследователи предупреждают, что, как и при приеме нескольких лекарств, добавки могут негативно взаимодействовать друг с другом. Остерегайтесь неизвестных компаний, которые продают свои аккумуляторы на основе длинного списка дополнительных химикатов.

Защитите аккумулятор и его компоненты от физического износа

Это само собой разумеется. Когда батарея физически повреждена, может произойти что угодно. Пленка между электродами и электролитом может быть проколота, что может привести к пожару. Токсичные вещества могут начать вытекать из контейнера. Физические повреждения очень опасны. Несмотря на то, что они прочные, постарайтесь предотвратить удары, удары, царапины или удары по аккумулятору каким-либо образом. Если ваша батарея физически повреждена, не заряжайте ее. Период.

Избегайте экстремальных температур

Батареи лучше всего работают при комнатной температуре, около 20 градусов Цельсия или 68 градусов по Фаренгейту. Однако при экстремально высоких и низких температурах эффективность батарей резко снижается на 40-50%, что способствует общей деградации. Вот почему автомобильные аккумуляторы иногда трудно запустить в разгар зимы. Однако зарядка аккумулятора — это отдельная игра. Считайте, что оптимальная температура окружающей среды для зарядки ионно-литиевой батареи находится в диапазоне от 5 до 45 градусов Цельсия или от 41 до 113 градусов по Фаренгейту. Если вы попытаетесь зарядить литий-ионный аккумулятор при отрицательных температурах, вы получите то, что называется «покрытием» литиевого соединения, что сделает его гораздо более уязвимым для выхода из строя.

 

Батареи: надежные и темпераментные

Несмотря на все наши усилия, направленные на то, чтобы сделать батареи более перезаряжаемыми, более функциональными и более надежными, они остаются относительно хрупкой технологией. И хотя усилия Илона Маска в Австралии демонстрируют потенциал батарей для питания стран, все еще существуют врожденные недостатки, которые необходимо преодолеть. В этой статье мы узнали, почему аккумуляторы разряжаются.