Літій-іонні акумулятори увійшли в наше життя разом з стільниковими телефонами і мобільними пристроями. У побуті для інших автономних пристроїв до останнього часу літій-іонні акумулятори практично не використовувалися, основне джерело харчування таких пристроїв - нікель-металгідридні акумулятори звичних для нас розмірів ААА, АА, С, D.
Зараз їх поступово стали витісняти акумулятори на основі літію, так як їх переваги в роботі стали незаперечні.
- Дуже низький саморозряд. Втрати енергії мінімальні при правильній експлуатації.
- Висока щільність енергії, відповідно більша енергоємність без збільшення розмірів у порівнянні з аналогічними нікелевими батареями.
- Більш висока напруга на виході. У порівнянні, мінімальне для літієвих 3,6 Вольт при стандартному нікелеевом 1,2 Вольт за тим же типорозміру.
- Зменшенні маси акумулятора при збереженні габаритів.
- Збільшена кількість циклів розряду-заряду при збереженні працездатності.
- Незначне зменшення працездатності при втраті енергоємності після численних циклів розряду-заряду.
З огляду на ці переваги, все більше число професійних користувачів переводить свої автономні прилади на циліндричні літій-іонні акумулятори та збірки з них. При цьому не всі знають, як правильно користуватися, обслуговувати, зберігати нові джерела живлення. А також підібрати їх за розміром і струмовим параметрам.
Позначення розмірів циліндричних літій-іонних акумуляторів відрізняється від звичних для всіх нікелевих - він цифровий, наприклад, 14500 або 18650. Таке кодування незвично, але при цьому зручно для підбору необхідного акумулятора за розміром слота електронного пристрою. Перші дві цифри коду позначають діаметр акумулятора в міліметрах, другі - його висоту. Наприклад, типорозмір 18650: 18мм діаметр, 65мм висота.
Правила експлуатації літій-іонних акумуляторів і збірок
Літій-іонні акумулятори одночасно надійні і примхливі, що на перший погляд здається парадоксом. Вони вибагливі в зберіганні, обслуговуванні і експлуатації. При порушенні умов використання дуже швидко виходять з ладу. Але при дотриманні всіх правил служать довго з високою продуктивністю.
Основні обмеження:
- Мінімальна напруга для літій-іонних акумуляторів не повинно бути менше 2,2-2,5 Вольт.
- Максимальна напруга для літій-іонних акумуляторів не повинно бути більше 4,25-4,35 Вольт.
- Літій-іонні акумулятори непогано працюють при мінусовій температурі, але при цьому заряджати їх на холоді не можна, тим більше якщо температура нижче нуля градусів.
- Струм заряду літій-іонних акумуляторів повинен бути не вище половини їх ємності. Наприклад, для акумулятора 2000мАч максимальний струм заряду повинен бути 900-1000 мА.
- Струм розряду (робочий) не повинен бути вище 2-кратного значення ємності акумулятора. Наприклад, для акумулятора ємністю 2000мАч максимальний струм розряду 4000мА.
- Винятки становлять високопотужні літій-іонні акумулятори, струм розряду яких може перевищувати їх енергоємність в 5-10 разів. Такі акумулятори маркуються відповідним написом.
Циліндричні літій-іонні акумулятори часто використовуються для великих батарейних збірок. Акумуляторні збірки володіють вищою потужністю та тривалим терміном одного циклу роботи. Такі акумуляторні збірки використовуються в надпотужних пристроях. Ось так виглядає літій-іонна акумуляторна батарея потужного шуруповерта або дриля.
При самостійній збірці акумуляторної батареї слід пам'ятати, що літій-іонні акумулятори не терплять перегріву, тому паяти їх НЕ МОЖНА! Така акумуляторна збірка працювати не буде, так як з упевненістю можна сказати, що пайка контактів вивела акумулятори з ладу.
При складанні акумуляторної батареї застосовується спеціальна зварювальний стрічка і контактне зварювання.
Для безпечної роботи батареї необхідний контролер заряду-розряду.
При складанні акумуляторних батарей використовуються тільки незахищені літій-іонні акумулятори! Використовуючи їх можна зібрати великий дуже енергоємний акумулятор (акумуляторну батарею), яка може використовуватися в потужних електроприладів, служити додатковим джерело живлення.
Такі батареї коштують в електродриль, шуруповертах, прожекторах, фото- і відеотехніки, ноутбуках, моніторах і т.д. з обов'язковим доповненням захисту від перенапруги, перегріву і короткого замикання в вигляді плати контролера.
Захищені або незахищені літій-іонні акумулятори
У чому відмінності і який вибрати? - головне питання яке хвилює звичайного користувача. Відповідь знаходиться в назві: захищені мають власну плату захисту від перегріву і перенапруги і не потребують додаткового контролері заряду-розряду.
Якщо ви хочете зібрати власну батарею з літій-іонних акумуляторів або замінити акумулятор в готової батареї електропристрою (наприклад, шуруповерта), вам необхідний незахищений літій-іонний акумулятор.
В інших випадках - при заміні оригінальних акумуляторів приладів або переведенні їх з нікель-металгідридних на літієві - необхідно купити захищений літій-іонний акумулятор.
Якщо розкрити оболонку захищеного літій-іонного акумулятора, то під нею знайдемо звичайний незахищений з тими ж параметрами, що вказані на зовнішній оболонці.
Головна відмінність захищеного акумулятора від незахищеного - приварена до одного з контактів електронна плата захисту.
Плата захисту за допомогою зварювального стрічки приварюється до одного з контактів не захищених літій-іонного акумулятора.
Потім все упаковується в плівку з маркуванням виробника захищених акумуляторів. Сумлінні виробники, вказують на зовнішній упаковці виробника використовуваного незахищеного акумулятора і параметри відповідно до маркування незахищеного акумулятора.
При виборі захищеного акумулятора для свого пристрою слід враховувати один дуже важливий момент. Через привареної плати захисту і упаковки в плівку розмір акумулятора стає трохи більше заявленого, початкового розміру незахищеного акумулятора.
Висота збільшується на 3-5мм.
Діаметр стає більше приблизно на 0,5 мм.
При виборі захищеного акумулятора необхідно поцікавитися виробником незахищеного. На жаль, не всі виробники вказують його на упаковці, хоча нерідко використовують незахищені акумулятори не власного виробництва. Наприклад, приварюють захист і упаковують незахищені акумулятори відомих брендів Panasonic, Sony, Samsung та інших. Не слід купувати захищені акумулятори, якщо на них не вказані всі параметри «начинки»: енергоємність, напруга, плата захисту. Варто перевірити захищені акумулятори на дотик - не зміщувати чи при натисканні плата захисту на плюсовом контакті, вона обов'язково повинна бути приварена.
Заряджати циліндричні літій-іонні акумулятори можна тільки спеціальними зарядними пристроями. У зв'язку з популяризацією літій-іонних акумуляторів асортимент зарядних пристроїв для Li-Ion зростає . При виборі зарядного пристрою необхідно звернути увагу на його параметри заряду-розряду, розмір слотів і співвіднести їх з використовуваними літій-іонними акумуляторами для правильної експлуатації і збереження працездатності.