Trochu historie. Lithium-iontové baterie byly vynalezeny již v minulém století: výzkum probíhal od roku 1970 a moderní verzi tohoto typu baterií představila v roce 1991 společnost Sony. Vynález byl skutečně revoluční a od té doby je většina zařízení a zařízení, která používáme každý den, vybavena právě bateriemi tohoto typu.
Lithium-iontové baterie prošly několika fázemi zdokonalování a vylepšování a dnes jsou jednou z nejspolehlivějších, nejbezpečnějších a nejobjemnějších baterií. Samozřejmě, jako u všech zařízení, mají určitá provozní pravidla, která pomáhají zachovat a prodloužit životnost baterie. Při dodržení těchto pravidel baterie vydrží velmi dlouho, ale stále existují mýty a mylné představy týkající se výkonu a bezpečnosti lithium-iontových baterií.
Obsah
- Mýtus 1: o úplném vybití a XNUMX% nabití
- Mýtus 2: Li-ion baterie hoří a explodují
- Mechanické poškození
- Předražení
- Vnitřní zkrat
- Mýtus 3: Když jsou srážky, je nebezpečné používat nabíječky pro elektromobily.
- Mýty o nabíjení lithium-iontových baterií
- Po zakoupení jsou vyžadovány 2-3 cykly vybití a nabití
- Po zakoupení se musíte nejprve úplně vybít
- Doba prvního nabití – minimálně 16 hodin
- Vždy se zcela vybijte a poté nabijte z 0 na 100 %
- Nepřerušujte nabíjení
- Pravidla pro nabíjení lithium-iontových baterií
Mýtus 1: o úplném vybití a XNUMX% nabití
Každý si pamatuje historku, že baterii nového mobilního telefonu je nutné nejprve zcela vybít a teprve poté nabít, jinak zůstane baterie navždy nízkokapacitní? Pojďme zjistit, jak tyto fámy vznikly.
Nejoblíbenější legenda je spojena se dvěma faktory: za prvé s dobou, kdy zařízení používaly niklové baterie, které se vyznačovaly takzvaným „paměťovým efektem“. Pokud budete takovou baterii neustále nabíjet o 30 %, její kapacita se bude postupně snižovat a nakonec se rovná 30 % původní. Dnes gadgety i elektrická vozidla používají výhradně lithium-iontové baterie (pokřik pro vítěze Nobelovy ceny za chemii (2019), udělené třem vědcům Whittinghamovi, Goodenoughovi a Yoshinovi za vynález a vylepšení lithium-iontových baterií). „Paměťový efekt“ není lithium-iontovým bateriím cizí, ale je tak bezvýznamný, že nijak neovlivňuje jejich provoz a existuje jako formální vědecký fakt.
Za druhé, výhoda úplného cyklu vybití a nabití (od 0 do 100 %) spočívá v kalibraci regulátoru nabíjení – zařízení odpovědného za informace pro uživatele (stejná baterie na obrazovce smartphonu, která ukazuje, jak dlouho zařízení bude fungovat po nabití). Kalibrační deska čte informace o kapacitě baterie (koneckonců kapacita v průběhu času klesá) a může tato data nesprávně analyzovat, což poskytuje nepřesnou předpověď, pokud neustále nabíjíte gadget pouze na polovinu.
Všimli jste si, že často poslední procento nabití smartphonu vydrží mnohem déle než ty předchozí, jako by se v něm ve skutečnosti skrývalo dalších 10-20 %? To je přesně ten případ, kdy nás řídící deska klame, protože telefony před vypnutím vybíjíme jen zřídka.
U mnoha elektromobilů je však baterie standardně nastavena na 90% nabití, přičemž řidič je vyzván, aby tuto hranici posunul pouze v případě, že ho čeká dlouhá cesta. S čím to souvisí?
Faktem je, že počet nabíjecích cyklů u každé baterie závisí na mnoha faktorech a jedním z rozhodujících je hloubka vybití neboli DoD (Depth Of Discharge). Tento parametr ukazuje, o kolik procent je baterie vybitá během cyklu. Pokud telefon vybijete na 30 % a nabijete na 100 %, hloubka vybití bude 70 %. Čím nižší je hloubka vybití, tím větší počet cyklů baterie vydrží a baterie jsou citlivější na extrémní podmínky blízké 100 %. U většiny moderních baterií, pokud je nabijete maximálně na 90 %, se počet nabíjecích cyklů minimálně zdvojnásobí.
Řekněme, že počet cyklů úplného nabití a vybití (DoD 100 %) vaší baterie elektromobilu je 1000 90. Pokud pokaždé nabijete pouze na 2000 %, počet cyklů se zvýší na přibližně 30 60, a pokud použijete 90 % kapacita v rozmezí XNUMX-XNUMX%, pak se počet nabití stane téměř nekonečným: přinejmenším stejně, jako kdyby baterie jen ležela na poličce a časem ztrácela své chemické vlastnosti.
Právě za účelem prodloužení životnosti baterií a zvýšení počtu nabíjecích cyklů nabízejí výrobci elektromobilů řidičům nabití až na 90 %. Baterie tedy není potřeba nabíjet na 100 %, naopak částečné nabití zajistí delší životnost baterie.
Mýtus 2: Li-ion baterie hoří a explodují
Lithium-iontové baterie obsahují složité chemické sloučeniny a mohou se skutečně vznítit. Faktorů požáru však není mnoho a všechny jsou zcela specifické. Pojďme prozkoumat důvody, proč se to může stát, a uvidíme, jak reálná je možnost požáru při používání lithium-iontových baterií v každodenním životě.
Mechanické poškození
Mechanické poškození, které může způsobit požár baterie, musí být značné a musí vést minimálně k odtlakování pouzdra baterie a poškození baterií. Silný náraz způsobí uzavření kontaktů a v důsledku toho se elektrolyt velmi zahřeje: v důsledku toho baterie exploduje.
Například u elektromobilů by tuto situaci mohla vyvolat vážná nehoda. Aby baterie zůstaly nepoškozené i v případě nehody, výrobci je umisťují do speciálních odolných pouzder a obklopují je různými ochrannými prostředky, takže pravděpodobnost výbuchu a požáru zůstává poměrně nízká. Pokud jde o telefony, notebooky a další gadgety, nejčastěji v důsledku mechanického poškození jednoduše nabobtnají a může také unikat elektrolyt.
Abyste předešli nepříjemným situacím, provozujte zařízení s lithium-iontovými bateriemi opatrně, snažte se vyhnout otřesům, pádům a jiným mechanickým nárazům. A nenechávejte si chytré telefony v zadní kapse!
Předražení
Každá baterie je dimenzována na určité napětí (obvykle 4,2 voltu), ale pokud ji necháte dále nabíjet, tlak začne stoupat. V důsledku toho s největší pravděpodobností dojde k výbuchu. Teoreticky je to možné, ale v praxi se to pravděpodobně nestane, protože všechny baterie jsou dnes vybaveny deskou BMS (battery management system), která znemožňuje dobíjení. Deska monitoruje napětí na každém jednotlivém článku baterie a násilně vypne nabíjení, když je baterie plná.
BMS deska a ochrana proti přebití jsou dnes k dispozici na jakémkoli zařízení. Když váš smartphone sedí na nabití dva dny po sobě, ve skutečnosti se dlouho nenabíjel, protože deska odvedla svou práci.
Pokud jde o nabíjecí miniaplikace, musíte ještě učinit několik poznámek. Za prvé, neměli byste používat nabíječky neznámého původu: v ideálním případě je lepší nabíjet „originálními“. Za druhé, během nabíjení se nedoporučuje, pokud mluvíme o smartphonech, spouštět na nich aplikace a hry, které výrazně zatěžují baterii.
Vnitřní zkrat
Toto riziko je spojeno s technologií výroby baterie a je založeno na teoretické možnosti zkratu mezi anodou a katodou uvnitř baterie. Obvyklá konstrukce zahrnuje speciální separátor, který odděluje anodu a katodu. Spolu s celou strukturou baterie jsou naplněny elektrolytem.
Pokud se separátoru něco pokazí, například ztenčí nebo praskne, může dojít ke zkratu, zahřátí elektrolytu a následnému požáru.
Elektromobily využívají extrémně kvalitní baterie z produkce firem jako LG, Samsung a další (určitě si při koupi elektromobilu dejte pozor na výrobce baterií), jejichž výrobní proces je na vysoké úrovni, což potvrzuje např. přítomnost certifikátů a zpráv o bezpečnostních testech a udává tón v globálním průmyslu baterií. Závady a nekvalitní baterie jsou prakticky vyloučeny. Za druhé, konfigurace moderních baterií je uspořádána zvláštním způsobem: kromě samostatných sekcí je pod každou baterií speciální ventil, který chrání článek a přerušuje elektrický obvod, pokud je překročen tlak.
Existují baterie, které obsahují speciální ochranné desky, které kontrolují úroveň napětí. Tyto prvky jsou zodpovědné za to, že napětí nepřekročí minimální nebo maximální provozní limit a v případě potřeby také omezí příchozí proud. Takové baterie se liší od standardních ve vzhledu a jsou dražší, ale cena je v tomto případě zcela v souladu s úrovní bezpečnosti.
Zajímavostí spalování lithium-iontových baterií je, že kvůli přítomnosti kyslíku v chemickém složení je téměř nemožné je uhasit vodou. Pokud baterie hoří, výrobci doporučují ustoupit a počkat, až vyhoří, než se ji snažit uhasit hasicím přístrojem nebo kbelíkem s vodou. Kromě toho je vhodné zakrýt zařízení ohnivzdorným materiálem, který pomůže zachytit létající úlomky.
Mýtus 3: Když jsou srážky, je nebezpečné používat nabíječky pro elektromobily.
Všichni z dětství víme, že bychom se elektrických spotřebičů, zásuvek a zástrček neměli dotýkat mokrýma rukama. Jak je to ale s nabíjecími stanicemi, vždyť jde o vysokonapěťová, a tedy pro lidi zvlášť nebezpečná elektrická zařízení? Pokud můžete nabíjet jen za příznivého počasí, tak v jiných městech Ruska, například v Petrohradu, kde prší 365 dní v roce, není možné používat elektromobil.
Elektromobil totiž můžete nabíjet za každého počasí, dokonce i za deště. Jak samotný elektromobil, tak nabíjecí stanice jsou vybaveny četnými ochrannými opatřeními a úrovněmi „vodní bezpečnosti“. Nabíjecí stanice se připojí k elektrickému vozidlu a počítače na obou zařízeních zkontrolují, zda je připojení bezpečné. Teprve poté začne nabíjení. Nezačne okamžitě, když se konektor dotkne nabíjecího portu, a nekončí, když jej vytáhnete: předtím je provedena dodatečná kontrola řádně izolovaného zařízení.
Lithium-iontové baterie se používají v mobilních telefonech, hračkách, elektrických skútrech, noteboocích, elektromobilech atd. Tyto baterie se vyznačují skladností, flexibilitou a relativně nízkou výrobní cenou, díky čemuž se rozšířily. Vyznačují se nízkým samovybíjením, vysokou kapacitou a udržováním provozních podmínek při různých teplotách.
Navzdory tomu, že každý Bělorus používá tyto baterie v té či oné podobě, dodnes se předávají zastaralé mylné představy o jejich údržbě. Někteří žijí díky bezohledným konzultantům, kteří, aniž by se pouštěli do detailů, opakují naučené fráze. V průměru výrobci očekávají až 5 let výdrže baterie bez ztráty kapacity. A negramotný provoz snižuje produktivitu. V důsledku toho se zařízení rychleji porouchá a vy jste nuceni zakoupit nové.
Mýty o nabíjení lithium-iontových baterií
Některé z nich jsou neškodné a jejich jedinou nevýhodou je, že uživateli způsobují nepohodlí. Jiné mohou způsobit trvalé poškození baterie. Podívejme se na nejčastější mýty o nabíjecích vlastnostech li-on baterií.
Po zakoupení jsou vyžadovány 2-3 cykly vybití a nabití
Moderní lithium-iontové baterie se naopak nedoporučuje vybíjet na kritickou úroveň. A je lepší nabíjet až 90-95%.
Po zakoupení se musíte nejprve úplně vybít
Při nákupu nového gadgetu bude mnohem užitečnější nejprve jej připojit k nabíječce. A teprve pak to uvést na vydání.
Doba prvního nabití – minimálně 16 hodin
Toto doporučení bylo kdysi aplikováno na alkalické baterie a Li-Ion se nabíjí přesně, dokud nejsou zcela obnoveny, již ne.
Vždy se zcela vybijte a poté nabijte z 0 na 100 %
Další rada od stejné skupiny: provádějte takové cykly pravidelně. Ano, u prvních, dřívějších modelů byla tato rada správná. Ty současné umožňují připojení k nabíječce, když to uživatel potřebuje. Někdy se stane, že zařízení přesto zemře a vypne se. V tomto případě byste neměli odkládat připojení k síti, abyste předešli poklesu napětí.
Nepřerušujte nabíjení
Ve skutečnosti odpojení od napájení nebude vůbec bolet. Normální rozsah nabití lithium-iontových baterií je 10-95%.
Pravidla pro nabíjení lithium-iontových baterií
Pro zachování funkcí a dlouhodobého provozu Li-Ion baterií je nutné kvalifikovaně přistupovat k problematice jejich údržby. Proto je užitečné vzít za základ doporučení, která se týkají přímo tohoto typu.
- Použijte svůj vlastní telefon. Mají přednastavenou správnou hodnotu napětí, proto je tento způsob nejšetrnější ke zdroji energie.
- Průměrná doba nabíjení zařízení s lithium-iontovou baterií pro získání potřebného množství energie je asi 3-4 hodiny. Přesný údaj se však u různých modelů a zařízení liší.
- Zapněte gadget, když se procento nabití blíží 10-15 %, není třeba čekat na 0. Lithiové baterie se vyznačují pohodlím pro uživatele, protože je lze dobíjet v pohodlný čas. Každé vybití snižuje kapacitu baterie na kritickou mez.
- Poté, co baterie nasbírá požadované množství energie, odpojte ji od sítě. To je nezbytné, aby se zabránilo přebíjení, které negativně ovlivňuje stav baterie. Moderní modely jsou sice vybaveny speciálním ochranným systémem BMS (Battery Management System), který snižuje riziko poruchy, ale vlastní kontrola má na zařízení příznivý vliv.
- Mráz negativně ovlivňuje li-ion. Po zmrazení je třeba počkat a nechat ohřát při pokojové teplotě. Chlad navíc přispívá k urychlené ztrátě náboje.
- Stejně tak extrémně vysoké teploty jsou vysoce nežádoucí. Snažte se vyhnout dlouhodobému vystavení slunci nebo přímému slunečnímu záření, aby nedošlo k přehřátí baterie.
- Normální teplota nabíjení je 0 – +25 °C.
Abychom to shrnuli, ještě jednou upozorněme na důležitost správného nabíjení lithium-iontových pohonů. Možnost, která zaručeně nezpůsobí škodu, je použití nabíječky dodávané se sadou. Důležité je také nepřekračovat doporučené síťové napětí, aby nedošlo k poškození zařízení.
Odpovědné a šetrné zacházení s Li-Ion, zejména kompetentní proces nabíjení, nezabere mnoho energie a nezabere desítky hodin. Zároveň na oplátku poskytuje spolehlivé používání, které je pohodlné pro každého.
