Как правильно обращаться с литиевыми аккумуляторами

В абсо­лют­ном боль­шин­стве мобиль­ных устройств для обес­пе­че­ния авто­ном­ной рабо­ты уста­нов­ле­ны лити­е­вые (литий-ион­ные (Li-ion) или литий-поли­мер­ные (Li-pol)) акку­му­ля­тор­ные бата­реи, кото­рые отли­ча­ют­ся высо­кой энер­го­ём­ко­стью и низ­ким зна­че­ни­ем само­раз­ря­да. Но есть у лити­е­вых АКБ и огра­ни­че­ния в экс­плу­а­та­ции, пре­не­бре­гая кото­рые мож­но не толь­ко быст­ро «убить» новень­кую бата­рею, но и создать усло­вия, при кото­рых лити­е­вый акку­му­ля­тор может взо­рвать­ся с выде­ле­ни­ем боль­шо­го коли­че­ства огня, что неми­ну­е­мо при­ве­дет к пожа­ру, если это про­изой­дёт, напри­мер, на офис­ном сто­ле с кучей бума­ги. О том, как мак­си­маль­но про­длить срок служ­бы лити­е­вой бата­реи и не допу­стить выхо­да из строя или взры­ва – пря­мо сей­час.

Теория

Вна­ча­ле давай­те раз­бе­рём­ся в нюан­сах исполь­зо­ва­ния лити­е­вых акку­му­ля­то­ров. Кста­ти, всё, что будет ска­за­но ниже, акту­аль­но не толь­ко для акку­му­ля­то­ров смарт­фо­нов и план­ше­тов, где чаще все­го рядо­вой обы­ва­тель может видеть акку­му­ля­тор­ные бата­реи дан­но­го типа. Вот непол­ный спи­сок устройств, где так же исполь­зу­ют­ся лити­е­вые акку­му­ля­то­ры:

• Ноут­бу­ки (уста­нов­ле­ны бата­реи из лити­е­вых акку­му­ля­то­ров 18650);
• Элек­трон­ные паро­ге­не­ра­то­ры;
• Фона­ри (э/п чаще все­го в виде акку­му­ля­то­ров типа 18650);
• Элек­тро­ве­ло­си­пе­ды, элек­тро­са­мо­ка­ты (бата­реи из 18650);
• Элек­тро­мо­би­ли (бата­реи из 18650);
• Смарт-часы, фит­нес-брас­ле­ты.

Это толь­ко то, что при­шло в голо­ву сра­зу, пол­ный спи­сок пита­е­мых лити­е­вы­ми акку­му­ля­то­ра­ми устройств гораз­до шире, но не суть, и так ясно, что литий – повсю­ду.

Чего боятся литиевые аккумуляторы

А теперь о том, что воиз­бе­жа­ние выхо­да из строя и/или взры­ва с воз­го­ра­ни­ем делать с лити­е­вы­ми акку­му­ля­то­ра­ми нель­зя и к чему при­ве­дёт нару­ше­ние этих пра­вил:

• Нару­ше­ние гер­ме­тич­но­сти кор­пу­са акку­му­ля­то­ра – воз­го­ра­ние и взрыв ⚠️
• Пере­за­ряд (пре­вы­ше­ние мак­си­маль­но допу­сти­мо­го напря­же­ния при заряд­ке) – выход из строя, воз­го­ра­ние, взрыв ⚠️
• Пере­раз­ряд или глу­бо­кий раз­ряд (раз­ряд акку­му­ля­то­ра ниже кри­ти­че­ско­го напря­же­ния) – силь­ная поте­ря ёмко­сти или пол­ный выход из строя;
• Пере­грев – поте­ря ёмко­сти, воз­го­ра­ние, взрыв ⚠️
• Пере­охла­жде­ние – силь­ная поте­ря ёмко­сти или выход из строя.

Как вид­но, лити­е­вые акку­му­ля­то­ры доволь­но каприз­ные устрой­ства, но не все так пло­хо (или даже страш­но), как может пока­зать­ся на пер­вый взгляд.

Во-пер­вых, всем извест­но, что нару­шать целост­ность кор­пу­са акку­му­ля­то­ра нель­зя, да и никто в здра­вом уме это делать не ста­нет, поэто­му дан­но­го пунк­та опа­сать­ся не сто­ит.

За заряд и раз­ряд лити­е­вых акку­му­ля­то­ров, как пра­ви­ло, отве­ча­ет спе­ци­аль­ный кон­трол­лер (малень­кая элек­трон­ная пла­та), кото­рая уста­нов­ле­на либо в заряд­ном устрой­стве, либо в самом акку­му­ля­то­ре. Она защи­ща­ет акку­му­ля­тор от пере­за­ря­да, пере­раз­ря­да и пере­гре­ва, сле­до­ва­тель­но поль­зо­ва­те­лю об этом думать тоже не нуж­но (за исклю­че­ни­ем слу­ча­ев, когда хочет­ся про­длить срок служ­бы бата­реи).

Отдель­но хочу ска­зать про пере­грев и пере­охла­жде­ние. Да, во вре­мя заряд­ки в нор­маль­ных усло­ви­ях кон­трол­лер пре­рвет про­цесс, если акку­му­ля­тор пере­гре­ет­ся. А вот если теле­фон в лет­ний жар­кий сол­неч­ный день лежит под паля­щим солн­цем, напри­мер, в авто­мо­би­ле, где его даже вет­ром не обду­ва­ет – вот эта ситу­а­ция пред­став­ля­ет серьёз­ную опас­ность! 🔥 Кон­трол­лер в этом слу­чае бес­си­лен: мак­си­мум, что он смо­жет сде­лать – это отклю­чить пода­чу пита­ния с акку­му­ля­тор­ной бата­реи на цепи пита­ния устрой­ства, что дело не спа­сёт: нагрев то про­дол­жа­ет­ся и от устрой­ства не зави­сит. В луч­шем слу­чае в дан­ной ситу­а­ции ачей­ки бата­реи дегра­ди­ру­ют (поте­ря­ют ёмкость) и взду­ют­ся, после чего бата­рею сроч­но нуж­но будет заме­нить. В худ­шем – воз­го­ра­ние, взрыв, уни­что­же­ние близ­ко рас­по­ло­жен­но­го иму­ще­ства (в нашем при­ме­ре – уни­что­же­ние огнём авто­мо­би­ля в кото­ром лежа­ло устрой­ство).

Пере­охла­жде­ние лити­е­во­го акку­му­ля­то­ра его не взо­рвёт и не вос­пла­ме­нит, но спро­во­ци­ру­ет боль­шую поте­рю его ёмко­сти, зави­ся­щую от того, на сколь­ко низ­кой тем­пе­ра­ту­ре охла­жде­ния он под­вер­гал­ся и как дол­го это про­ис­хо­ди­ло. В худ­шем слу­чае акку­му­ля­тор будет пол­но­стью выве­ден из строя. Исхо­дя из все­го напи­сан­но­го выше, дела­ем выво­ды.

Рекомендации по обращению с литиевыми аккумуляторами и аккумуляторными батареями

Если хочет­ся, что­бы лити­е­вый акку­му­ля­тор слу­жил Вам дол­го и без­опас­но, нуж­но при­дер­жи­вать­ся сле­ду­ю­щих пра­вил.

Использование (разряд)

• Не нару­шать гер­ме­тич­ность кор­пу­са акку­му­ля­то­ра
• Не допус­кать раз­ряд ниже 2.6В
• Не допус­кать силь­но­го нагре­ва акку­му­ля­то­ров во вре­мя исполь­зо­ва­ния (а греть­ся будут, если будут отда­вать боль­шой ток)
• Не исполь­зо­вать при мину­со­вых тем­пе­ра­ту­рах

Зарядка

• Не заря­жать выше напря­же­ния 4.2 В. Заряд­ка даже на 200 мВ выше про­во­ци­ру­ет рез­кое воз­рас­та­ние тока в лити­е­вом акку­му­ля­то­ре, что при­во­дит к нагре­ву и взры­ву!
• При­оста­но­вить заряд­ку акку­му­ля­то­ра при силь­ном нагре­ве. Луч­ше не греть акку­му­ля­тор выше 50 °C в любом слу­чае;
• Не заря­жать при мину­со­вых тем­пе­ра­ту­рах. Акку­му­ля­тор это­го типа не может заря­жать­ся при отри­ца­тель­ной тем­пе­ра­ту­ре окру­жа­ю­щей сре­ды, воз­дей­ствие кото­рой будет спо­соб­ство­вать еще и его дегра­да­ции.

Хранение

• Хра­нить в полу­за­ря­жен­ном состо­я­нии при тем­пе­ра­ту­ре 10–15 °C, но не более 40 °C и не менее 5 °C;
• Во вре­мя хра­не­ния выни­мать акку­му­ля­то­ры из устрой­ства

Соблю­де­ние этих про­стых пра­вил обес­пе­чит без­опас­ность Вам и дол­гую рабо­ту на мак­си­маль­ных ёмко­стях Вашим лити­е­вым акку­му­ля­то­рам, в каком бы устрой­стве они не нахо­ди­лись.