От температуры аккумулятора Li-ion или Li-Polymer зависит:
- • как долго прослужит,
- • как хорошо будет держать заряд
- • насколько останется безопасен для жизни и здоровья при нагреве или охлаждении гаджет.
Возникают всегда одни и те же вопросы по эксплуатации аккумуляторов в смартфонах, шуруповёртах, электросамокатах и прочей электронике, связанные с температурным режимом.
- • Заряжать в жару можно?
- • А если от повербанка в сумке на морозе?
- • Что если пользоваться шуруповёртом зимой на улице?
- • А электросамокатом?
- • Хранить лучше в морозилке, на балконе или в комнате, где тепло?
Ответ дали в трёх простых диапазонах температур Li-ion/Li-Polymer (оба типа аккумуляторов одинаковы с точки зрения кобальтовой электрохимической системы и температурного воздействия).
1. Заряжайте аккумулятор при температуре от +5°C до +45°C
Заряжайте любой литий-ионный аккумулятор при температуре выше 0°C (исключением может быть, например, литий-титанатный).
Из нашего опыта работы с инструкциями и DataSheet производителей ячеек для мобильной электроники и гаджетов, оптимально заряжать от +5°C до +45°C.
В электромобилях на зимних пакетах перед началом заполнения заряда применяется подогреватель батареи. В смартфонах и гаджетах особенно на быстрой зарядке предусмотрена защита от слишком высокой температуры (если выше +45°C, то заряд замедляется, давая батарее остыть).
На реальном опыте мы подтверждаем, что защита обычно настроена действительно в районе +40°C плюс-минус 5°C.
2. Разряжайте аккумулятор при температуре от -20°C до +60°C
Сильный мороз (сильнее -20°С) безвозвратно снижает ёмкость, а сильная жара (оставили на солнцепёке +60°С и выше) приводит к разрушению материалов и ускорению паразитных химических реакций.
Производители иногда применяют специальные поверхностные материалы катода и добавки в электролит (присадки), с которыми нижняя граница уменьшается до -60°C. Это предел технологии на 2022-й год (из доступных человечеству, из недоступных есть у Hitachi).
3. Храните аккумулятор при +15°C
Можно хранить и при ниже 0°C (в морозилке), но из нашего опыта и исследований возрастает риск коррозионных процессов [исследование в Китае]. Разрушение материалов снижает ёмкость и ускоряет образование дендритов между электродами в дальнейшей эксплуатации.
За 10 лет работы мы изучили тысячи DataSheet, где хранение всегда рекомендуется при температуре от -20°C до +25°C (реже от -30°C). При средней температуре хранения +15°C ячейка Li-ion и Li-Polymer сохраняет ёмкость более 18 месяцев.
Если хранить в жарком помещении при выше +60°C, то уже через месяц ёмкость безвозвратно сократится на 10%, а заряд упадёт на 50%. Если ячейка была заряжена на рекомендуемые 40%, то такая жара чревата сильным падением напряжения до 2В и ниже с последующим размыканием цепи (аккумулятор ушёл в защиту).
Аккумулятор и температура: цифры, исследования, источники
Откуда взялись эти цифры? Мы основываемся на инструкциях перезаряжаемых литиевых элементов питания Samsung, Panasonic, LG, Minamoto, Robiton, Farnell и других поставщиков, с которыми работает наше производственное предприятие в Neovolt.
Внимание! Все диапазоны температур указаны при измерении материала самих ячеек, а не окружающего воздуха!
Информация актуальна как для распространённых в смартфонах кобальтовых литий-ионных и литий-полимерных ячейках, так и других электрохимических системах. Исключение — литий-железофосфатные и литий-титанатные аккумуляторы (требуют отдельного рассмотрения из-за сильных отличий в химическом составе и в конструкциях).
В нашей статье также учитываются последние исследования по температурным режимам литий-ионной технологии.
