Глубокая разрядка литий-ионных аккумуляторов:

как вернуть их к жизни

разрядка литиевого АКБ
Полная разрядка аккумулятора – это процесс использования всей накопленной в нем энергии до конца. Цикл разрядки завершается, когда запас энергии исчерпан до уровня, недостаточного для нормальной работы устройства. Обычно в литий-ионных аккумуляторах после завершения разряда сохраняется около 5% заряда, так как встроенная защита отключает батарею при достижении определенного порога напряжения. Однако при слишком сильной или «глубокой» разрядке напряжение может упасть ниже критического уровня, что негативно сказывается на состоянии аккумулятора. В некоторых случаях это приводит к полной потере емкости и затруднениям при попытке его зарядить вновь.

Переразряд литиевого аккумулятора

Литий-ионный аккумулятор, подвергшийся глубокой разрядке, не следует оставлять в этом состоянии надолго. Если напряжение опустится ниже допустимого уровня, медь с анодного токоприемника может начать растворяться в электролите. При последующей зарядке ионы меди могут оседать на аноде, что приведет к образованию дендритов, которые в дальнейшем могут вызвать внутреннее короткое замыкание. Для предотвращения таких ситуаций исправные литий-ионные батареи оснащаются контроллером (платой BMS), защищающим их от чрезмерной разрядки.

Саморазряд

Li-Ion аккумуляторы могут терять заряд самопроизвольно, разряжаясь на 1,5-2% в месяц. При низких температурах этот процесс ускоряется. Чтобы предотвратить чрезмерный разряд во время длительного хранения, производители внедряют защитные схемы, которые автоматически отключают аккумулятор при снижении напряжения ячейки до уровня от 2,2 В до 2,9 В. Точное значение напряжения отключения зависит от типа литиевых элементов и настроек производителя.

В результате аккумулятор может перейти в «спящий режим», что сделает его непригодным для использования, так как стандартная зарядка не сможет его восстановить. Даже если удастся получить заряд, емкость будет настолько мала, что батарея станет непригодной для эксплуатации.

Обеспечьте бесперебойную работу вашего оборудования — закажите надежные литий-ионные аккумуляторы прямо сейчас!

Влияние температуры

Исследования Li-Ion аккумуляторов показали, что резкое охлаждение после перегрева может привести к внезапной глубокой разрядке. Если перегретый аккумулятор был полностью разряжен и затем быстро охлажден, то при подаче тока происходило аномальное повышение сопротивления и температуры, что приводило к значительной потере емкости элементов. В ходе экспериментов литий-ионные батареи достигали порога отключения всего за 10 минут.

Как избежать глубокого разряда при хранении

В вопросах хранения литий-ионных аккумуляторов до сих пор нет однозначных рекомендаций. Новые аккумуляторы обычно поставляются с зарядом около 30%. Многие производители рекомендуют хранить их с зарядом на уровне 40-50%, подзаряжая каждые два-три месяца. Другие советуют полностью зарядить батарею перед хранением в прохладном месте. Однако известно, что полностью заряженные литий-ионные аккумуляторы могут быть опасны при хранении и транспортировке. В то же время при комнатной температуре такие аккумуляторы можно хранить и при низком уровне заряда.

Восстановление после глубокой разрядки

Прежде чем утилизировать литий-ионный аккумулятор, который кажется "севшим" или потерявшим емкость, попробуйте его восстановить. Некоторые зарядные устройства имеют специальный режим «восстанавливающей» или «пробуждающей» зарядки, предназначенный для вывода глубоко разряженных батарей из спящего режима. В этом режиме устройство подает небольшой ток, позволяя контроллеру начать стандартную зарядку.
Для этого понадобятся
  • Защитные очки и перчатки
  • Вольтметр
  • Зарядное устройство с функцией восстанавливающей зарядки
Восстановление аккумулятора после глубокой разрядки

Процесс: Отключите питание устройства, из которого извлекаете аккумулятор, и измерьте напряжение ячеек с помощью вольтметра. Если оно значительно ниже номинального уровня (например, 1,5 В вместо 3,7 В), вероятно, батарея находится в спящем режиме. Подключите аккумулятор к зарядному устройству и выберите режим восстанавливающей зарядки. Имейте в виду, что при глубокой разрядке в течение недели шансы на восстановление сильно уменьшаются.

Если специального зарядного устройства нет, можно попробовать использовать низковольтное зарядное устройство. В крайних случаях можно снять контроллер, блокирующий зарядку, но лучше обратиться в сервисный центр для такой процедуры.

Андрей Соколов

Инженер-электротехник, специалист по аккумуляторным технологиям
Опубликовано: 24 августа 2024
Типы АКБ для восстановления
Регионы