Защита аккумулятора от перезаряда, переразряда: что это и зачем нужно?

Мало кто сегодня не сталкивался с перезаряжаемыми батареями – аккумуляторами (АКБ). Они окружают нас повсюду: в телефонах, ноутбуках, фотоаппаратах, машинах и, конечно, в электрических устройствах, в том числе – фонарях. Главное их преимущество – возможность повторного использования, что намного более безопасно для природы и практично для нас. В этой статье расскажем, что происходит внутри? Почему лучше использовать защищенные аккумуляторы? Как правильно их заряжать? Эта информация поможет продлить срок службы электроприборов и АКБ.

Немного истории

Первый литий-ионный аккумулятор был изобретен относительно недавно – в 1970-м году. Создал его химик-исследователь Майкл Стэнли Уиттингем. За этим последовали десятилетия изучения и усовершенствования новаторской батареи с целью сделать ее более эффективной и безопасной. Исследования с использованием в литиевых АКБ разных ионных компонентов продолжаются и по сей день. Неизменным остается присутствие в них иона лития. В качестве других компонентов применяются сухой ионит + кобальт, фосфат железа, никель-кобальт-алюминий и др.

На сегодняшний день именно Li-ion аккумуляторы являются самыми популярными среди пользователей. Чаще всего – это тип 18650. При этом существует две разновидности 18650: защищенные и незащищенные. Первые – предпочтительней. Они имеют встроенную в корпус электрическую защитную схему, не допускающую перезаряда и переразряда батареи. Оба процесса нежелательны и опасны для элементов питания, техники и, собственно, человека. При перезаряде АКБ может перегреться, загореться, даже взорваться.

Так, в 2016 году компания Samsung выпустила новинку – телефон Galaxy Note 7. У литий-ионных аккумуляторах, используемых в этой модели, была недоработка. Это привело к тому, что от пользователей начали поступать жалобы о возгорании и взрыве телефонов во время зарядки. Причина заключалась в неправильной конструкции АКБ. Этот дефект вызвал массу пожаров и травм у людей, крайне негативно отразившись на производителе. Пострадала репутация бренда, также компании пришлось понести большие финансовые потери. Было проведено два отзыва упомянутой модели комиссией по безопасности потреб. товаров США на 1,9 млн долларов.

В данном случае речь шла не именно о 18650, а о более крупных ионно-литиевых аккумуляторах с емкостью 3500 мАч. Однако мы даже не подозреваем как много электроприборов, окружающих нас в повседневной жизни, оснащено АКБ типа 18650. Мы редко задумываемся о том, как работает электрическая зубная щетка. Тем более, нам нет дела до того, как устроена батарея внутри нее. Защита батареи принимается как должное, о ней даже не знают и не представляют какую большую роль она играет.

Аккумулятор изнутри: как все устроено?

Под красочной оберткой батареи многое происходит. Многое из того, что мы не видим. Заглянем внутрь и вспомним уроки физики. Во время заряда АКБ оксид-кобальта положительно заряженного электрода отдает часть ионов лития отрицательно заряженному электроду. Положительный и отрицательный электроды находятся на разных концах батареи. Движение ионов происходит через электролит. При использовании аккумулятора, происходит движение в обратную сторону – ионы лития возвращаются к своему положительному электроду, производя энергию и питая батарею.

В качестве электродов и электролитов могут использоваться разные составы. Отличается состав и аккумуляторов, изготовленных на основе лития. Внутренний состав любого аккумулятора влияет на все его характеристики:

  • напряжение;
  • емкость;
  • внутреннее сопротивление;
  • скорость разряда – сила выходного тока;
  • возможное число циклов разрядов-зарядов;
  • диапазон рабочих температур и пр.

Разработчикам важно создавать батарею таким образом, чтобы она полностью удовлетворяла потребностям определенных электрических устройств, на должном уровне выполняя свои функции. Вот почему некоторые элементы питания идеально подходят для конкретного фонаря, но совершенно не годятся для какого-то другого. Так, при неправильном выборе АКБ с напряжением ниже нужного по инструкции электроприбора, он может не работать. Напряжение выше требуемого может вызвать даже возгорание. Будьте внимательны при выборе! Важным является не только ее качество, но и соответствие требуемым характеристикам, представленным в инструкции к электроприбору.

Защита от повреждений при эксплуатации аккумуляторов Fenix

Чем мощнее батарея, тем больше она нуждается в защите от различных повреждений во время использования. Современные производители постоянно совершенствуют свою продукцию, наделяя ее новыми качествами. Fenix – не исключение. Компания оснащает продукцию защитой от:

  • перегрева;
  • перезарядки;
  • переразрядки;
  • короткого замыкания.

Есть также модели с возможностью сброса избыточного давления газа – это случается в последствии, например, короткого замыкания. Такая функция позволяет предотвратить раздувание или взрыв АКБ. Подобные дополнительные введения повышают безопасность использования батареи и срок ее службы. Постоянно разрабатываются новые удобные и практичные функции.

Советы по использованию АКБ

  1. Для зарядки литий-ионных аккумуляторов используйте предназначенные для этого зарядные устройства. Если использовать ЗУ не для Li-ion АКБ – в лучшем случае это приведет к порче батареи, в худшем – ее взрыву. Среди последних разработок Fenix – возможность заряда батареи напрямую через USB-кабель (пример – модель ARB-L18-3500U).
  2. Для максимального срока службы, желательно следить, чтобы элемент питания не заряжался и не разряжался до максимальных уровней. Полная разрядка/зарядка усложняет перенос ионов, снижая емкость АКБ. Именно поэтому встроенный контроллер заряда так полезен пользователю.
  3. Не подвергайте батареи экстремально низким/высоким температурам. Жара или холод могут негативно отразиться на их работоспособности. Если необходимо использовать электроприбор на морозе – выбирайте морозоустойчивые модели типа ARB-L18-2900.
  4. Учитывая предыдущий пункт, хранить аккумуляторы лучше в частично заряженном состоянии.

Верно подобранный аккумулятор и соблюдение правил эксплуатации обеспечит максимальный срок его работы и высокое качество производительности. При выборе АКБ отдавайте предпочтение только проверенным производителям.