Как долго служит литиевый аккумулятор

Срок службы Li-Ion аккумуляторов

Литий ионные аккумуляторы являются наиболее используемыми перезаряжаемыми элементами питания в современной электротехнике. Такие изделия практически не имеют эффекта памяти, могут перезаряжаться более тысячи раз и имеют очень небольшой вес.

Одним из самых важных преимуществ таких изделий – это значительный срок годности. О том, сколько служат Li Ion батареи в различных устройствах, а также о том, как продлить период эффективной эксплуатации, будет подробно описано далее.

Какой срок годности у литий-ионных аккумуляторов

Срок службы у литий ионных батарей, применяемых в различных электрических устройствах, отличается незначительно. Прежде всего, на этот параметр влияет частота использования, нагрузка и условия эксплуатации и хранения.

Аккумуляторных батареек

Аккумуляторные батарейки, благодаря своей универсальности, являются очень востребованным товаром. Такие элементы часто подделывают, поэтому пользователь может не ощутить преимуществ использования литий-ионных аккумуляторов. Продолжительность жизни АА и ААА литиевых элементов высокого качества, составляет около 5 лет.

Если элемент питания не оснащён специальным контроллером, а зарядное устройство также не имеет программного управления, то при частом перезаряде такие изделия могут быстро выйти из строя. Более того, такая зарядка может закончиться взрывной разгерметизацией корпуса АКБ.

Температурные колебания воздуха также негативно отражаются на эксплуатации батарей этого типа. Особенно вредны высокие значения этого параметра. Во время жары следует позаботиться об охлаждении таких элементов, иначе внутри изделия могут начаться необратимые химические реакции.

Аккумуляторы 26650 и 18650

Для телефонов и планшетов

Различные переносные компьютеры и устройства связи, как правило, тоже работают на литий-ионных батареях. Если телефоны, смартфоны и планшеты приобретались в надёжном магазине и под известным брендом, то электронное устройство прослужит до замены элемента питания не менее 4 – 5 лет.

Как и при эксплуатации пальчиковых аккумуляторов, такие изделия не рекомендуется перегревать. При отрицательной температуре воздуха гаджет вообще может отказаться работать, но это явление преходящее и на общий срок эксплуатации изделия практически не влияет.

Другое дело, если аккумулятор от смартфона или планшета будет храниться на морозе продолжительное время. В этом случае возможно замерзание электролита, полная разрядка АКБ и утрата работоспособности.

Когда родная батарея полностью утратит возможность восстанавливаться, приобретать изделие на замену следует только в проверенных местах, чтобы не нарваться на подделку.

Для ноутбуков

Ноутбуки оснащаются батареей, которая состоит из нескольких элементов. Как правило, для этой цели применяются последовательно соединённые аккумуляторы типа 18650. Такие элементы, при правильной эксплуатации, прослужат также не менее 5 лет.

Конечно, при частой перезарядке этот период может значительно сократиться, но если портативный компьютер не используется в режиме 24/7, то значительных отклонений от стандартных значений продолжительности эксплуатации вряд ли можно ожидать.

При замене батареи ноутбука оригинальным изделием, срок эксплуатации источника питания не изменится. Если будут использоваться «левые» аккумуляторы, то о реальной продолжительности работы можно будет только догадываться. Также непредсказуемо себя может повести АКБ, если элементы в ней были заменены своими руками.

Для шуруповёртов

Для шуруповёртов литиевые батареи используются не так часто. Если такие источники питания применяются, то при профессиональном использовании электроинструмента они могут поддерживать достойный уровень ёмкости в течение не более 3 лет.

В ситуации, когда электротехника эксплуатируется периодически, необходимо обеспечить правильное хранение литий-ионных аккумуляторов. Только в этом случае перерывы в работе не отразятся негативно на эксплуатационных характеристиках источника тока.

Как продлить жизнь литий-ионных аккумуляторов

Рано или поздно литий-ионный аккумулятор перестаёт держать заряд, но чтобы максимально отодвинуть наступления этой даты, рекомендуется выполнять ряд несложных рекомендаций. Продлить срок службы Li-Ion элементов можно следующим образом:

• Следить за температурой, не допуская перегрева.
• Не перезаряжать (длительное воздействие зарядного тока).
• Глубокие разряды должны быть полностью исключены.

Таким образом можно будет «выжать» максимальной срок использования даже из элементов питания посредственного качества.

Как не допускается эксплуатировать АКБ

При эксплуатации батарей этого типа запрещается:

• Возникновение короткого замыкания.
• Эксплуатация при температуре ниже минус 20 и выше плюс 50 градусов Цельсия.
• Глубокие разряды и чрезмерный заряд.
• Применение неподходящих зарядных устройств.

Если не допускать грубых ошибок при эксплуатации литий ионных аккумуляторов, то изделие способно будет прослужить максимально возможный срок.

Остались вопросы или есть что добавить? Тогда напишите нам об этом в комментариях, это позволит сделает материал более полным и точным.

Источник

Могут ли производители увеличить срок службы аккумулятора телефонов, ноутбуков?

Срок службы аккумулятора определяется его циклическим ресурсом, т.е. количеством циклов заряд-разряд. Литий-ионные элементы питания с типом химии LiCoO2 или LiMn2O4 выдерживают 500–1000 циклов перезарядки, а устройства класса LiFePO4 – до 2000–3000 циклов. Кроме циклического ресурса, ячейки и собранные из них аккумуляторные батареи имеют срок годности. Это период времени, в течение которого элементы питания должны сохранять работоспособность. Для большинства литиевых аккумуляторов срок годности составляет 10–12 лет с момента выпуска.

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.

В некоторых странах Европы эксплуатация никель-кадмиевых аккумуляторов запрещена в целях сохранения экологии.

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.

Объяснить это можно тем, что при длительном хранении без подзарядки NiCd батарея не теряет свои свойства, при условии, что она была разряжена полностью.

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.

Должное хранение и «рецепт» долгоживущих Li-Ion батарей

Если говорить не о продлении жизни устройства, когда максимальные десять лет уже истекли, а о надлежащем хранении приспособления, нужно помнить несколько значимых правил:

• Li-Ion АКБ нужно хранить в температурном диапазоне от +5 до +25°С, поскольку приспособления такого типа не переносят слишком низких и слишком высоких температур — это чревато остановкой работы и быстрым саморазрядом.
• Необходимо держать устройства вдали от открытого пламени.
• Батарея не подлежит разборке.
• Физические удары и сильная вибрация способны погубить важную деталь девайса, поэтому подвергать его таким испытаниям нельзя.
• Это же касается и попадания влаги.

Чем можно заменить “родной” аккумулятор в шуруповерте

Если в вашем шуруповерте аккумуляторы выработали свой ресурс, то их можно легко заменить. Существует такое понятие, как взаимозаменяемость аккумуляторов. Например, под брендом PowerPlant выпускаются АКБ, имеющие совместимость с большинством популярных марок электроинструмента. Стоят они намного дешевле “родных” батарей и вполне работоспособны.

Но если такой вариант вас не устраивает, то сами элементы питания в блоке можно заменить на новые. Для этого придется разобрать аккумуляторный блок и извлечь входящие в его состав элементы.

Замена элементов питания на аналогичные

На некоторых блоках можно увидеть крепежные винты, которые нужно выкрутить. Но на большинстве аккумуляторных блоков саморезов нет, поскольку корпус склеен. Чтобы открыть такой блок, потребуется аккуратно вставить отвертку в место склейки (на фото показано стрелкой) и слегка нажать, чтобы стенки корпуса отсоединились. Такие же действия нужно проделать по всему периметру.

После открытия блока вы увидите находящиеся в нем элементы питания.

Далее, следует посмотреть на маркировку, нанесенную на элементах, записать ее и выбрать такие же в интернет-магазине. Когда новые элементы питания будут у вас в наличии, их нужно спаять и установить обратно в корпус. Чтобы спаять батареи, понадобится паяльник и флюс (спиртовой на канифоли или паяльная кислота), а также олово. Нужно учесть несколько нюансов во время пайки.

1. Паять нужно быстро, не допуская, чтобы аккумуляторная батарея нагревалась, так как она может прийти в негодность.
2. Для соединений нужно использовать “родные” пластины, отпаяв их от старых элементов питания (они имеют нужное сечение и сопротивление).
3. Важно правильно соединить плюс с минусом батареи. Соединять элементы нужно последовательно: минус предыдущей батарейки должен быть соединен с плюсом новой, а минус новой батареи – с плюсовым контактом следующего аккумулятора.

После соединения всех элементов нужно выровнять потенциалы на всех батареях, поскольку они отличаются. Проведите один цикл зарядки-разрядки: подключите зарядник к АКБ на ночь, после чего дайте ей остыть в течение суток и измерьте выходное напряжение по очереди на всех элементах. Если все прошло хорошо, то на всех батарейках показатель будет одинаковым — в пределах 1,3 В.

Теперь АКБ нужно разрядить, вставив ее в шуруповерт и нагружая последний по максимуму. Главное, не перегреть двигатель инструмента. Давайте ему небольшой отдых. Доведите аккумулятор до полной разрядки. Следует повторить эту процедуру еще 2 раза (полный заряд и полный разряд).

Замена на литиевые аккумуляторы

Заменить NiCd элементы на Li-Ion также не составит особого труда. Из школьного курса известно, что если батареи соединить последовательно, то их номиналы напряжения будут суммироваться. К примеру, ваш шуруповерт работает от АКБ с напряжением 14,4 В, значит, его можно заменить четырьмя пальчиковыми аккумуляторами по 3,3 В. Этого напряжения будет достаточно, потому что литиевые АКБ не слишком “проседают” при запуске аппарата.

Рекомендуется покупать аккумуляторы известных производителей, например, Sistem A123. Батарея LiFePO4 данной фирмы имеет емкость 2400 мАч, достаточную для нормального функционирования шуруповерта. Если покупать элементы питания через интернет, то они обойдутся вам дешевле — в районе 900 рублей за 3 штуки.

При покупке элементов питания обратите внимание, есть ли на их контактах медные полоски. Если они есть, то процесс пайки намного облегчается.

Также потребуется приобрести вместо спиртового флюса паяльную кислоту. В таком случае перегрев элементов питания будет сведен к минимуму. Паяльник должен иметь мощность в пределах 65 Вт.

Узнать подробнее, как происходит замена аккумуляторов на литиевые элементы питания, можно, посмотрев это видео.

Почему срок эксплуатации литий-ионных аккумуляторов никого не должен волновать?

Смартфон — это микрокомпьютер, который работает тем дольше, чем больше позволяет ему батарея меж зарядками. Сколько телефон держит заряд — это наиболее распространённый вопрос после выхода каждой новой модели. Но мало, кто интересуется непосредственно потреблением энергии этим же самым телефоном.

→ Вместе с вами мы уже научились, что нельзя полагаться только на мАч при выборе смартфона для долгой автономной работы.

Телефон использует энергию в основном для связи и для экрана. На заре эпохи мобильных телефонов экран не был проблемой. Инженеры тогда использовали лучшие разработки индустрии калькуляторов. В основном там были многострочные ЖК-экраны, которые практически не потребляли энергии.

→ Связь же высасывала из батареи телефона все соки.

Можно было укротить аппетиты радиопередатчика, проверяя ближайшую сотовую вышку каждые несколько секунд. Тем временем самым большим успехом мобильной отрасли стали изменения в технологии передачи данных и рост числа станций мобильных операторов. Для передачи сигнала требовалось всё меньше энергии, батарея работала дольше.

Со временем мы подошли к моменту, когда телефоны могли обладать 300 часами в режиме ожидания. Правда к тому времени люди начинали делать другие вещи со своими телефонами, например, смотреть на экран.

Производители устремились увеличивать сами батареи в размерах. Вот только когда это произошло (телефоны стали работать ещё дольше), люди потребовали более высокого разрешения на своих экранах.

→ Новые дисплеи неожиданно потребляли гораздо больше энергии!

Приведём пример. В Nokia 3310 использовалась батарея емкостью 950 мАч — в режиме разговора она дотягивала до 5 часов. А современный смартфон имеет батарею 3000 мАч, и вы можете разговаривать по нему уже в течение 20 часов.

Вот только веб-сёрфинг на крутых экранах с мощным процессором и в режиме соединения 4G или WiFi 802.11ac длится лишь 10 часов.

Источник