Мифы о литий-ионных аккумуляторах (4 фото)
- Сегодня, 10:19
- Познай МИР
Литий-ионные аккумуляторы были изобретены еще в прошлом веке: исследования велись с 1970 года, а современный вариант батарейки такого типа был представлен в 1991 году компанией Sony. Изобретение стало поистине революционным, и с тех пор в большинстве гаджетов, которыми мы пользуемся каждый день, устанавливаются аккумуляторы именно этого типа.
Литий-ионные аккумуляторы прошли несколько этапов доработок и усовершенствований, и на сегодняшний день они являются одними из самых надежных, безопасных и емких батарей. Конечно, как и для любых устройств, для них предусмотрены определенные правила эксплуатации, которые помогают сохранить и продлить жизнь аккумулятору. При соблюдении этих правил батарея прослужит очень долго, однако до сих пор существуют мифы и заблуждения относительно работоспособности и безопасности литий-ионных аккумуляторов.
Миф 1: о полной разрядке и стопроцентной зарядке
Все помнят байку о том, что аккумулятор новенького мобильника сперва нужно полностью разрядить и только потом зарядить, иначе батарея навсегда останется малоёмкой? Разберемся, как возникли эти слухи.
Популярнейшая легенда связана с двумя факторами: во-первых, с теми временами, когда в устройствах использовались никелевые аккумуляторы, которым был свойственен так называемый «эффект памяти». Если постоянно заряжать такой аккумулятор на 30%, его емкость будет постепенно падать и в конце концов станет равной 30% от начальной.
Сегодня как в гаджетах, так и в электромобилях используются исключительно литий-ионные аккумуляторы (привет обладателям Нобелевской премии по химии (2019), присужденной троим ученым Уиттингему, Гуденафу и Ёсино за изобретение и усовершенствование литий-ионных батарей). «Эффект памяти» не чужд и , однако он настолько ничтожен, что никак не влияет на их работу и существует как формальный научный факт.
Во-вторых, польза полного цикла разряда и заряда (от 0 до 100%) заключается в калибровке контроллера заряда — устройства, отвечающего за информацию для пользователя (ту самую батарейку на экране смартфона, которая показывает, сколько времени устройство проработает после зарядки). Плата калибровки считывает информацию о ёмкостных возможностях батареи (ведь емкость со временем падает) и может проанализировать эти данные неверно, выдав неточный прогноз, если постоянно заряжать гаджет только до половины.
Замечали, что часто последний процент заряда на смартфоне длится гораздо дольше, чем предыдущие, будто в нем на самом деле спрятаны еще 10–20%? Это именно тот случай, когда плата контроллера нас обманывает, потому что мы редко разряжаем телефоны до отключения.
Тем не менее во многих электромобилях аккумулятор по умолчанию установлен на заряд до 90%: водителю предлагается сдвинуть это ограничение только в том случае, если предстоит долгий путь. С чем это связано?
Дело в том, что количество зарядных циклов каждого аккумулятора зависит от множества факторов и один из решающих — глубина разряда, или DoD (Depth of Discharge). Этот параметр показывает, на сколько процентов разряжается аккумулятор в процессе цикла. Если разрядить телефон до 30% и зарядить до 100%, глубина разряда составит 70%. Чем меньше глубина разряда, тем большее количество циклов выдержит аккумулятор, к тому же аккумуляторы более чувствительны к крайним режимам, близким к 100%. В большинстве современных батарей, если заряжать их не более чем на 90%, количество зарядных циклов возрастает как минимум в два раза.
Допустим, количество циклов полного заряда-разряда (DoD 100%) аккумулятора вашего электромобиля равняется 1000. Если вы будете каждый раз заряжаться только до 90%, количество циклов возрастет примерно до 2000, а если будете использовать 30% емкости в диапазоне 60–90%, то количество зарядок станет почти бесконечным: по крайней мере, таким же, как если бы аккумулятор просто лежал на полке, со временем теряя химические свойства.
Именно для того чтобы продлить срок службы аккумуляторов, увеличить число зарядных циклов, производители электрокаров предлагают водителям заряжаться до 90%. Таким образом, нет необходимости в 100%-ной зарядке батарей: напротив, неполный заряд обеспечит более долгий срок службы аккумуляторов.
