Was genau ist der richtige Weg, um Lithiumbatterien zu verwenden?

Hinweis 1: Lithium-Ionen-Akkuspeicher

Lithium-Ionen-Batterien können in sauberen, trockenen und belüfteten Räumen mit einer Umgebungstemperatur von -5 ° C bis 35 ° C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von nicht mehr als 75% gelagert werden. Kontakt mit ätzenden Substanzen vermeiden und von Feuer- und Wärmequellen fernhalten. Die Batterieleistung wird bei 30% bis 50% der Nennkapazität gehalten. Der empfohlene Akku wird alle 6 Monate aufgeladen.

Hinweis 2, Aufladen des Lithium-Ionen-Akkus

Verwenden Sie zum Laden eines Li-Ion-Akkus ein spezielles Li-Ion-Ladegerät.

Das Laden von Lithium-Ionen-Batterien nimmt den CC / CV-Modus (Konstantstrom + Konstantspannung) an, dh das Laden mit einem konstanten Strom zuerst, wenn die Spannung 4,2 V * n erreicht, wird es in Konstantspannungsladung umgewandelt, bis der Strom ist reduziert auf 0,01 ° C.

Hinweis 3: Der Lithium-Ionen-Akku wird vollständig gespeichert und anschließend gespeichert, wodurch der Kapazitätsverlust verringert werden kann.

Diese Idee ist ein großer Fehler. Lithium-Ionen-Batterien unterscheiden sich von Nickel-Chrom- und Nickel-Metallhydrid-Batterien dadurch, dass sie eine sehr schlechte "Alterungseigenschaft" aufweisen, dh nach längerer Lagerung, auch wenn sie nicht recycelt werden, ihre Teilkapazität. Es wird auch dauerhaft verloren gehen. Der Grund dafür ist, dass die positiven und negativen Materialien der Batterie bereits seit dem Verlassen des Werks ihren Entleerungsprozess begonnen haben. Die Geschwindigkeit des "Alterns" variiert mit unterschiedlichen Temperaturen und Ladezuständen.

Lagertemperaturzustand

Nach der Lagerung bei 100% Sättigung nach 40% Sättigung lagern

0% verließen 98% (nach einem Jahr) 94% verließen (ein Jahr später)

96% gingen nach 25 ° C (nach einem Jahr) 80% gingen (ein Jahr später)

85% gingen nach 40 ° C (nach einem Jahr) 65% gingen (ein Jahr später)

60% verbleiben bei 60 ° C (nach einem Jahr) 60% verbleiben (nach 3 Monaten)

Lithiumbatterien haben keinen Memory-Effekt, sodass Sie sie jederzeit aufladen können.

Achtung: Bei Verwendung von Lithiumzellen sollte beachtet werden, dass der Zeitraum nach dem Einsetzen des Akkus in den Ruhezustand, der zu diesem Zeitpunkt unter der normalen Kapazität liegt, ebenfalls verkürzt wird. Die Lithiumbatterie ist jedoch leicht zu aktivieren, solange die Batterie nach 3 bis 5 normalen Lade- und Entladezyklen aktiviert wird und die normale Kapazität wiederhergestellt wird. Aufgrund der Eigenschaften der Lithiumbatterie selbst wird festgestellt, dass sie fast keinen Memory-Effekt hat. Daher erfordert die neue Lithiumbatterie im Mobiltelefon des Benutzers während des Aktivierungsprozesses keine speziellen Methoden und Geräte. Nicht nur theoretisch, sondern aus meiner eigenen Praxis heraus ist es am besten, von Anfang an eine Standardmethode zum Laden dieser "natürlichen Aktivierungs" -Methode zu verwenden.

Für das "Aktivierungs" -Problem von Lithiumbatterien gibt es viele Aussagen: Die Ladezeit muss mehr als 12 Stunden betragen und dreimal wiederholt werden, um die Batterie zu aktivieren. Diese Aussage, dass "die ersten drei Ladungen länger als 12 Stunden aufgeladen werden müssen", ist offensichtlich eine Fortsetzung von Nickelbatterien (wie Nickelcadmium und Nickelhydrid). Man kann also sagen, dass diese Art von Aussage am Anfang eine Fehlinformation ist. Die Lade- und Entladeeigenschaften von Lithium- und Nickelbatterien sind sehr unterschiedlich, und es ist sehr klar, dass alle ernsthaften formalen technischen Informationen, die ich geprüft habe, betonen, dass durch Überladung und Überentladung Lithiumbatterien, insbesondere flüssiges Lithium, entstehen. Ionenbatterien verursachen großen Schaden. Daher erfolgt das Laden vorzugsweise gemäß der Standardzeit und den Standardmethoden, insbesondere für ein ultralanges Laden von mehr als 12 Stunden. Normalerweise ist die im Handbuch des Mobiltelefons beschriebene Lademethode eine für das Mobiltelefon geeignete Standardlademethode.

Darüber hinaus stoppt das Telefon oder Ladegerät mit Lithiumbatterie automatisch den Ladevorgang, nachdem der Akku vollständig aufgeladen ist. Es gibt keine sogenannte „turbulente“ Aufladung, die das Nickelbatterieladegerät 10 Stunden lang hat. Mit anderen Worten, wenn Ihr Lithiumakku voll ist, ist es ein weißes Ladegerät am Ladegerät. Und keiner von uns kann garantieren, dass sich die Eigenschaften des Lade- und Entladeschutzkreises des Akkus niemals ändern und die Qualität kinderleicht ist, sodass Ihr Akku für lange Zeit am Rande der Gefahr steht. Dies ist ein weiterer Grund, warum wir uns gegen langes Laden aussprechen.

Wenn Sie bei einigen Mobiltelefonen das Ladegerät nach mehr als einem bestimmten Zeitraum nicht entfernen, stoppt das System den Ladevorgang nicht und startet den Lade- / Ladezyklus. Vielleicht hat der Hersteller dieses Ansatzes seinen eigenen Zweck, aber er ist eindeutig ungünstig für die Lebensdauer des Akkus und des Telefons / Ladegeräts. Gleichzeitig dauert das lange Laden lange und muss oft nachts durchgeführt werden. Im Falle des chinesischen Stromnetzes ist die nächtliche Spannung vielerorts hoch und schwankt stark. Wie bereits erwähnt, sind Lithiumbatterien sehr empfindlich und weniger widerstandsfähig gegen Lade- und Entladungsschwankungen als Nickel, was wiederum zusätzliche Risiken birgt. Ein weiterer Aspekt, der nicht ignoriert werden kann, ist, dass Lithiumbatterien auch nicht zur Überentladung geeignet sind und eine Überentladung auch für Lithiumbatterien nachteilig ist.

Wiederaufladbarer Lithium-Ionen-Akku

Der wiederaufladbare Lithium-Ionen-Akku ist derzeit der am häufigsten verwendete Akku in Mobiltelefonen. Er ist jedoch "quietschender" und kann während des Gebrauchs nicht überladen oder entladen werden (wodurch der Akku beschädigt oder verschrottet werden kann). Daher befinden sich Schutzkomponenten oder Schutzschaltungen an der Batterie, um teure Batterieschäden zu vermeiden. Die Anforderungen an das Laden von Lithium-Ionen-Akkus sind sehr hoch, um sicherzustellen, dass die Genauigkeit der Abschlussspannung innerhalb von 1% liegt. Gegenwärtig haben verschiedene Hersteller von Halbleiterbauelementen eine Vielzahl von Lithium-Ionen-Batterie-Lade-ICs entwickelt, um ein sicheres, zuverlässiges und schnelles Laden zu gewährleisten.

Mobiltelefone sind mittlerweile weit verbreitet, einige davon sind Nickel-Metallhydrid-Batterien, aber Smartphones sind Lithium-Ionen-Batterien. Die ordnungsgemäße Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien ist wichtig, um die Batterielebensdauer zu verlängern. Lithium-Ionen-Batterien sind derzeit die am häufigsten verwendeten lithium-batterien. Sie können je nach den Anforderungen verschiedener elektronischer Produkte in flache rechteckige, zylindrische, rechteckige und Knopfformen umgewandelt werden und haben einen Akku, der aus mehreren in Reihe geschalteten Batterien besteht. Lithium-Ionen-Batterien haben eine Nennspannung von 3,6 V (einige Produkte haben eine Spannung von 3,7 V). Die Abschlussladespannung bei voller Ladung bezieht sich auf das Batterieanodenmaterial: Das Anodenmaterial beträgt 4,2 V für Graphit; Das Anodenmaterial für Koks beträgt 4,1 V. Der Innenwiderstand verschiedener Anodenmaterialien ist ebenfalls unterschiedlich. Der Innenwiderstand der Koksanode ist etwas größer und die Entladungskurve ist etwas anders. Es wird allgemein als 4,1-V-Lithium-Ionen-Batterie und 4,2-V-Lithium-Ionen-Batterie bezeichnet. Der größte Teil der aktuellen Verwendung beträgt 4,2 V, und die Abschlussentladungsspannung der Lithium-Ionen-Batterie beträgt 2,5 V bis 2,75 V (die Batteriefabrik gibt den Betriebsspannungsbereich oder die Abschlussentladungsspannung an, und die Parameter unterscheiden sich geringfügig). Eine fortgesetzte Entladung unterhalb der Abschlussentladungsspannung wird als Überentladung bezeichnet, und eine Überentladung kann die Batterie beschädigen.

Lithium-Ionen-Batterien sind nicht für Hochstromentladungen geeignet. Wenn zu viel Strom entladen wird, verringert sich die Entladezeit (die Innentemperatur ist höher und die Energie geht verloren). Daher gibt die Batterieproduktionsanlage den maximalen Entladestrom an, der geringer sein sollte als der maximal verwendete Entladestrom. Lithium-Ionen-Batterien haben bestimmte Temperaturanforderungen. Die Fabrik gibt den Ladetemperaturbereich, den Entladungstemperaturbereich und den Lagertemperaturbereich an. Lithium-Ionen-Akkus stellen hohe Anforderungen an das Laden und erfordern ausgeklügelte Ladekreise, um ein sicheres Laden zu gewährleisten. Die Toleranz für die Genauigkeit der Abschlussladespannung beträgt ± 1% des Nennwerts (z. B. eine 4,2-V-Lithium-Ionen-Batterie mit einer Toleranz von ± 0,042 V), und das Laden mit Überspannung kann die Lithium-Ionen-Batterie dauerhaft beschädigen. Der Ladestrom des Lithium-Ionen-Akkus sollte auf den Empfehlungen des Batterieherstellers basieren und einen begrenzten Stromkreis erfordern, um Überstrom (Überhitzung) zu vermeiden. Die üblicherweise verwendete Laderate beträgt 0,25 ° C bis 1 ° C (C ist die Kapazität des Akkus, z. B. C = 800 mAh, und die Laderate von 1 ° C beträgt 800 mA). Es ist häufig erforderlich, die Batterietemperatur während des Ladens mit hohem Strom zu erfassen, um zu verhindern, dass eine Überhitzung die Batterie beschädigt oder explodiert.

Das Laden des Lithium-Ionen-Akkus ist in zwei Phasen unterteilt: das erste Laden mit konstantem Strom und das Laden mit konstanter Spannung, wenn es nahe an der Abschlussspannung liegt. Dies ist ein Akku mit einer Kapazität von 800 mAh und einer Abschlussladespannung von 4,2 V. Der Akku wird mit einem konstanten Strom von 800 mA (Laderate 1C) aufgeladen. Zu Beginn wird die Batteriespannung mit einer großen Steigung angehoben. Wenn die Batteriespannung nahe bei 4,2 V liegt, wird sie auf 4,2 V Konstantspannung geändert, der Strom nimmt allmählich ab und die Spannung ändert sich nicht wesentlich. Wenn der Ladestrom auf 1 / 10C (ca. 80mA) abfällt, wird er als nahezu voll angesehen und der Ladevorgang kann abgebrochen werden (einige Ladegeräte starten den Timer nach 1 / 10C und beenden den Ladevorgang nach einer bestimmten Zeit). Wenn der Lithium-Ionen-Akku während des Ladens oder Entladens überladen, überladen oder überströmt ist, kann dies den Akku beschädigen oder die Lebensdauer verkürzen.

Vorsichtsmaßnahmen für die Anwendung von Lithium-Ionen-Batterien Zusätzlich zu den oben genannten nicht wiederaufladbaren lithium-batterien sollten beim Laden die folgenden Punkte beachtet werden:

1. Lithium-Ionen-Akkus verfügen über verschiedene Arten des 4,1-V- und 4,2-V-Abschlussladens. Daher kann der 4,1-V-Akku beim Laden nicht mit dem 4,2-V-Ladegerät aufgeladen werden, da sonst die Gefahr einer Überladung (4,1 V und 4,2 V) besteht. Der Ladegerät-IC für das Ladegerät ist anders!).

2. Beim Laden des Akkus sollte die Umgebungstemperatur den in der Tabelle mit den Produkteigenschaften angegebenen Temperaturbereich nicht überschreiten.

3. Ladung kann nicht rückgängig gemacht werden.

4. Es ist nicht möglich, einen Lithium-Ionen-Akku mit einem mit Nickel-Cadmium-Akkus (Dreizellen-Nickel-Cadmium-Akkus) gefüllten Ladegerät zu laden (obwohl die Nennspannung 3,6 V beträgt), aber die Lademethode kann unterschiedlich sein Überladung verursachen.

Beachten Sie beim Entladen folgende Punkte:

1. Der Entladestrom der Lithium-Ionen-Batterie sollte den in der Produktkennlinie angegebenen maximalen Entladestrom nicht überschreiten. Wenn der Entladestrom groß ist, wird eine höhere Temperatur (Energieverlust) erzeugt und die Entladungszeit wird verringert. Befindet sich kein Schutzelement in der Batterie, kann eine Überhitzung die Batterie beschädigen.

2. Die Entladungskurven sind bei verschiedenen Temperaturen unterschiedlich, und auch die Entladungsspannung und die Entladungszeit sind unterschiedlich. Der schlimmste Fall ist beim Entladen bei -20 ° C.

In Bezug auf die Lagerung:

1. Wenn der Akku längere Zeit gelagert wird, sollte er in einem Entladezustand von 50% gehalten werden.

2. Der Akku sollte in einer trockenen Umgebung mit niedriger Temperatur gelagert werden.

3. Von Hitze fernhalten und vor direkter Sonneneinstrahlung schützen.

Die Analogie des Arbeitsprinzips des Bildes:

Nun werden das Prinzip und der Lade- und Entlademechanismus von Lithium-Ionen-Batterien mit dem im Leben üblichen Schaumphänomen verglichen. Lithium-Ionen-Batterien sind wie ein Haufen Seifenschaum, und die in der Blase gespeicherte Energie ist Elektrizität. Während des Ladevorgangs erhöht sich die Blase, wenn die Ladezeit verlängert wird. Wenn der Grenzwert überschritten wird, platzt die Blase, wodurch die Lithiumkristallform beschädigt und bleibende Schäden verursacht werden.

Bei Überentladung kollabiert die Blase und verschwindet, so dass die Blase beim nächsten Aufladen nicht aufgeladen wird und die Lithiumbatterie ausfällt. Wie kann man steuern, dass die Blase nicht platzt und die Blase nicht zu stark zusammenbricht? Es muss streng von einer Schutzschaltung kontrolliert werden. Natürlich können hochwertige Batterien und präzise Steuerschaltungen die Batterielebensdauer erheblich verlängern.