Литий-ионные полимерные аккумуляторы

Их параметры аналогичны стандартным литий-ионным аккумуляторам, вы можете заряжать и разряжать их аналогичным способом. Главным различием между ними является то, что вместо жидкого электролита в стандартном литий-ионном аккумуляторе используется полимерный твердый электролит, хотя в большинстве полимерных аккумуляторах для уменьшения внутреннего сопротивления используется паста. Устранение жидкого электролита позволяет собирать полимерные аккумуляторы в пакетах из фольги в отличие от тяжелыми корпусов, необходимых для литий-ионных аккумуляторов. Литий-ионные полимерные аккумуляторы становятся все более популярными, благодаря простоте и гибкости производства, что позволяет выпускать их в различных форм-факторах, включая очень тонкие. Все аккумуляторы изнашиваются и литий-ионные ячейки не исключение. Проиводители аккумуляторов обычно определяют окончание срока эксплуатации аккумулятора, когда его емкость снижается до 80% от первоначальной. Хотя аккумуляторы с емкостью менее 80% можно использовать и дальше, их время работы снижается.

Для оценки срока работы аккумуляторов обычно используется количество зарядразрядных циклов, однако сроки работы при циклировании и сроки работы аккумулятора (или сроки эксплуатации) могут различаться. Последовательный заряд и разряд снижает количество активного материала электрода и изменяет его химический состав, что приводит в конечном счете к повышению внутреннего сопротивления и необратимому снижению емкости. Но необратимое снижение емкости происходит и когда аккумулятор не эксплуатируется. Наибольшая скорость снижения емкости происходит при повышенных температурах и при поддержке напряжения на аккумуляторе 4.2 В (полностью заряженного). Для максимального продления сроков хранения, аккумулятор нужно хранить заряженным до 40% номинальной емкости (3.6 В) при температуре 5оС (холодильник). Наверно самым неблагоприятным местом для литий-ионных аккумуляторов являются ноутбуки, подключенные к блоку питания постоянно. Обычно ноутбуки, теплые или даже горячие при работе, повышают температуру аккумулятора, а зарядное устройство поддерживает аккумулятор почти полностью заряженным. Оба эти условия приводят к сокращению времени жизни аккумулятора, который может составлять от 6 месяцев до 1 года. При возможности потребитель должен быть поставлен в известность снимать аккумулятор и пользоваться только внешним блоком питания при работе от розетки. Правильная эксплуатация аккумулятора продлит время его жизни до 2−4 или более лет.

Существует два вида потерь емкости: обратимые и необратимые потери. После полного заряда аккумулятор обычно теряет 5% емкости в течение 24 часов, затем по 3% в месяц из-за саморазряда и 3% в месяц дополнительно из-за работы схем защиты. Вышеуказанные потери имеют место при температуре аккумулятора 20оС, но они значительно возрастают при повышении температуры и старении аккумулятора. Эти потери восстанавливаются при заряде аккумулятора. Невосполнимая потеря емкости, применительно к используемому термину, относится к необратимым потерям, которые не могут быть восполнены при последующем заряде. Необратимое снижение емкости происходит в основном из-за количества зарядно-разрядных циклов, напряжения на аккумуляторе и температуры. Чем дольше аккумулятор поддерживается под напряжением 4.2 В, или при 100% уровне заряда (или 3.6 В для литий-ион фосфата), тем быстрее происходит потеря емкости.

Это происходит независимо от того, находится ли аккумулятор в процессе заряде или он полностью заряжен при напряжении 4.2 В. Постоянная поддержка литий-ионного аккумулятора в полностью заряженном состоянии приведет к сокращению срока его службы. Химические изменения, приводящие к сокращению срока жизни начинаются сразу после выпуска аккумулятора на заводе и эти изменения ускоряются при приложении высокого напряжения и высокой температуры. Необратимая потеря емкости неизбежна, но ее можно снизить до минимума при соблюдении определенных правил при заряде, разряде и просто при хранении аккумулятора. Применение циклов с неполным разрядом может существенно увеличить количество зарядно-разрядных циклов, а зарядка до значений меньше 100% от номинальной емкости может еще больше увеличить срок службы. Буква «С» — термин, используемый производителями аккумуляторов для выражения разрядной емкости, измеряется в миллиампер-часах. Например, аккумулятор емкостью 2000 миллиампер-часов может обеспечить 2000 миллиампер на нагрузке в течение одного часа до того, как напряжение на аккумуляторе снизится до уровня нулевой емкости. В ряде примеров зарядка аккумулятора по режиму С/2 означает заряд током 1000мА (1А). Величина С является важным параметром для зарядных устройств, поскольку определяет необходимый зарядный ток и время, необходимое для полного заряда аккумулятора. Величина конечного тока заряда, для аккумулятора емкостью 2000 мА-ч с требуемым конечным током С/10, означает, что заряд аккумулятора необходимо завершить при снижении зарядного тока до 200 мА.