Расставляем точки на Li: Нужна ли тренировка литиевым аккумуляторам? Тренировка аккумулятора


Нужна ли тренировка литиевых аккумуляторов? / Geektimes

Прошло уже достаточно времени с тех времен, когда Ni-Cd и Ni-Mh аккумуляторы безраздельно властвовали в мобильных устройствах, но с самого начала эпохи Li-ion и Li-pol все не утихают споры по поводу того, надо ли «тренировать» эти аккумуляторы сразу после покупки. Доходит до смешного, в теме обсуждения ZP100 на china-iphone всем новичкам рекомендовали в приказном тоне пройти 10 циклов зарядки-разряда, а только потом приходить с вопросами о аккумуляторах.

Давайте попробуем разобраться, имеет ли такая рекомендация право на жизнь, или это рефлексы спинного мозга (за отсутствием головного, наверное) некоторых индивидуумов, у которых они остались со времен никелевых батарей. Текст может и наверняка содержит орфографические, пунктуационные, грамматические и другие виды ошибок, включая смысловые. Автор будет благодарен за сведения о них (конечно, в приват, а еще лучше с помощью вот этого замечательного расширения), но не гарантирует их устранение.

О терминологии
  • А (Ампер(A), или миллиампер — мА, микроампер — мкА) — значение силы тока в проводницеке. Может быть как большим, так и маленьким. Ток в 100А может сваривать листы железа, но взяв в руки провода от БП 5В 100А, вы ничего не почувствуете, потому что никаких 100А через вашу кожу не пройдет — сопротивление тела слишком большое для прохождения тока.
  • В (Вольт(V), или милливольт — мВ, микровольт — мкВ) — значение напряжения. Большое напряжение создаст длинную искру, но при маленьком токе источника вас только треснет, но никак не превратит в горстку пепла. Пример — статическое электричество, напряжения составляет до 10кВ, а токи мизерные.
  • Ом (Омы(Ohm), или килоом — кОм, мегаом — МОм) — значение сопротивление. Именно высокое сопротивление вашего тела (приблизительно 15 кОм) позволяет вам держать провода из первого пункта. Проходя по проводу, имеющему сопротивление (а все провода имеют сопротивление, и чем провод дальше из провинции китая тоньше, тем оно выше), напряжение падает на определенную величину, которая зависит от силы тока. Поэтому для обогревателя нужен толстый провод, а для лампочки — тонкий, хоть напряжение в обоих случаях 220В. Применительно к аккумуляторам и батареям (да и вообще ко всем источникам тока), можно говорить о внутреннем сопротивлении. Это сопротивление не даст вам получить большой ток за малое время, хотя аккумулятор при коротком замыкании очень к этому стремится — возникающая искра при замыкании клемм — это как раз несколько ампер тока при напряжении меньше вольта. Связано это с тем, что скорость ионов внутри аккумулятора не очень велика. Вязнут, бедняжки, по колено в полимере
  • Вт (Ватт(W), или милливатт — мВт, дальше вы поняли, да?) — в простейшем представлении, это мощность постоянного тока, вычисляемая умножением вольт на амперы. К примеру, БП ноутбука, который выдает 3А при напряжении в 20В, и лабораторный блок питания, выдающий 3В, при токе в 20А, отдадут в нагрузку одинаковую мощность в 60Вт. Потребят из сети они больше, из-за того, что их КПД не 100% — часть энергии перейдет в тепло.
  • Вт·ч (Ватт-час) — мера энергии. Из названия должно быть понятно, что 1 Вт·ч — это энергия, которую кто-то получит (или отдаст), принимая (или отдавая) мощность в 1Вт в течении часа. Или 60Вт в течении минуты. Вот тот БП выше, он как раз отдает каждый час 60Вт·ч. Вот это «правильная» емкость, которая не дает информации о самом аккумуляторе, но дает полное представление о его емкости. Еще есть киловатт-часы, кВт·ч — их пишут в квитанциях. Если оставить БП включенным, он выжрет энергии за месяц на 60Вт·ч*24*30 т.е. примерно на 43кВт·ч, или на 73 рубля. Разумеется, то, что выдает блок питания на выходе(те 20В и 3А) должен кто-то потреблять, ну и о КПД не забываем, это я упростил.
  • А·ч (ампер-часы) — Заряд. Общепринято, хоть и ошибочно называется емкостью. Почему ошибочно? Потому что без напряжения, по одной цифре 5А·ч нельзя ничего понять — это говорит лишь о том, что например аккумулятор может выдать ток в 5 ампер в течении часа. Или один ампер в течении 5 часов. А вот сколько будет выдано энергии в течении этого часа — зависит от напряжения питания и от прожорливости потребителя. Проще говоря, А·ч это Вт·ч, из которых выдрали вольты(Вт — В*А, если В убрать, останется А). Казалось бы, что может быть проще — на аккумуляторе написано 2А·ч, 3.7В, умножай 2 на 3.7, получай 7.4Вт·ч и радуйся. Но есть нюанс(с). Вот он: Это график разряда литиевого аккумулятора, на котором видно, что напряжение снижается к концу разряда. А это означает, что простое умножение А·ч на В (которое сработало бы в случае с блоком питания, выдающим стабильное напряжение), дает значение энергии с очень большой погрешностью. Для того, чтоб узнать, сколько ватт-часов в аккумуляторе, можно, например, построить график мощности (которую можно получить умножением мгновенных значений тока и напряжения) а потом найти площадь под кривой этого графика: Это сложнее, но зато в результате мы получаем ватт-часы.
  • xC — просто удобное обозначения тока заряда или разряда аккумулятора. Когда говорят о зарядке током 2С, или 0.1С, обычно имеют в виду, что ток должен составлять (2*емкость аккумулятора)/h или (0.1*емкость аккумулятора)/h. К примеру, аккумулятор емкостью 720mAh, для которого ток заряда составляет 0.5С, надо заряжать током 0.5*720mAh/h = 360мА
О чтении даташитов
В гугле был найден даташит на аккумулятор, состоящий из одной странички: Расшифрую, что там написано. Думаю, что такое Nominal capacity и Minimum capacity всем понятно — обычная емкость, и минимальная емкость. Обозначение 0,2 С означает что такой емкости он достигает, только если его разряжать током в 0.2 от его емкости — 720*0.2=144мА.Charding voltage и Nominal Voltage — Напряжение зарядки и напряжение работы тоже просто и понятно. А вот следующий пункт уже сложнее — Зарядка.Method: CC/CV — Означает, что первую половину процесса зарядки надо поддерживать постоянный ток(он указан ниже, 0.5С стандартно — т.е. 350мА, и 1С максимально — 700мА). А после достижения напряжения на аккумуляторе 4.2в, надо установить постоянное напряжение, те же самые 4.2в. Пункт ниже — Standart Discharge, Разряд. Предлагают разряжать током от 0.5С — 350мА и до 2С — 1400мА до напряжения 3в. Производители лукавят — на таких токах емкость будет ниже заявленной. Максимальный ток разряда как раз и определяется внутренним сопротивлением. Но надо различать максимальный ток разряда и максимально-допустимый. Если первый может составлять 5А, и даже более, то второй жестко оговорен — не более 1,4А. Связано это с тем, что при таких больших токах разряда аккумулятор начинает необратимо разрушаться. Дальше идет информация о весе и температуре работы: зарядка от 0 до 45 градусов, разрядка от -20 до 60. Температура хранения: от -20 до 45 градусов, обычно при заряде 40%-50%. Время жизни обещают не менее 300 циклов(полный разряд-заряд током 1С) при температуре 23 градуса. Это не означает, что после 300 цикла аккумулятор выключится и больше не включится, нет. Просто производитель гарантирует, что 300 циклов емкость аккумулятора падать не будет. А дальше — как повезет, зависит от токов, температуры, условий работы, партии, положения луны и так далее.
О зарядке
Стандартный метод, которым заряжаются все литиевые аккумуляторы(li-pol, li-ion, lifepo, только токи и напряжения отличаются) это СС-CV, упоминавшийся выше. В самом начале заряда поддерживаем постоянный ток. Обычно это делают схемой с обратной связью в зарядном устройстве — автоматически подбирается такое напряжение, чтобы ток, проходящий через аккумулятор, был равен необходимому. Как только это напряжение становится равно 4.2 вольтам(для описываемого аккумулятора), больше поддерживать такой ток нельзя — напряжение на аккумуляторе возрастет слишком сильно(мы помним, что нельзя превышать рабочее напряжение у литиевых аккумуляторов), и он может нагреться и даже взорваться. Но сейчас аккумулятор заряжен не полностью — обычно на 60%-80%, и для зарядки остальных 40%-20% без взрывов ток надо снизить. Проще всего это сделать, поддерживая постоянное напряжение на аккумуляторе, и он сам возьмет такой ток, который ему необходим. При снижении этого тока до 30-10мА аккумулятор считается заряженным. Для иллюстрации всего вышеописанного я раскрасил в фотошопе подготовил график заряда, снятый с подопытного аккумулятора: В левой части графика, подсвеченной синим, мы видим постоянный ток 0.7А, в то время как напряжение постепенно поднимается с 3.8В до 4.2В. Также видно, что за первую половину заряда аккумулятор достигает 70% своей емкости, в то время как за оставшееся время — всего 30%
О технологии тестирования
В качестве подопытного был выбран вот такой аккумулятор: К нему был подключен Imax B6(я писал про него вот тут):image Который сливал на компьютер информацию о заряде-разряде. Графики строились в LogView. Потом я просто подходил раз в несколько часов и попеременно включал заряд-разряд.
О результатах
В результате кропотливой работы(а вы сами попробуйте тыкать зарядку на протяжении 2 недель) были получены два графика: Как понятно из его названия, он показывает изменение емкости аккумулятора на протяжении первых 10 циклов. Она немного плавает, но колебания составляют около 5% и не имеют тенденции. В целом, емкость аккумулятора не изменяется. Все точки сняты при разряде током 1С(0.7А), что соответствует активной работе смартфона. Две из трех точек в конце графика — показывают, как изменяется емкость при низкой температуре аккумулятора. Последняя — как изменяется емкость при разряде большим током. Об этом следующий график:

Показывает, что чем больше ток разряда — тем меньше энергии можно получить с аккумулятора. Хотя, вот хохма, даже на самом мизерном токе в 100мА аккумулятор по емкости не соответствует даташиту. Все врут.

Хотя нет, тест аккумулятора от Mugen Power на 1900mAh для Zopo ZP100 показал вполне честные почти-два-ампера:image

А вот китайский аккумулятор на 5000mAh набрал всего 3000:

О выводах
  1. Тренировка литиевых аккумуляторов, состоящих из одной банки, бессмысленна. Не вредна, но тратит циклы работы аккумуляторов. В мобильных устройствах тренировку нельзя даже оправдать работой контроллера — параметры аккумулятора одинаковы, не меняются в зависимости от модели и времени. Единственное, на что может влиять недостаточный разряд — на точность показаний индикатора заряда (но не на время работы), но для этого достаточно одной полной разрядки раз в полгода. Еще раз. Если у вас плеер, телефон, рация, кпк, планшет, дозиметр, мультиметр, часы или любой другой мобильный девайс, использующий аккумулятор Li-Ion или Li-Pol(если он съемный, на нем будет написано, если он не съемный — то 99% это литий) — «тренировка» длиннее одного цикла бесполезна. Один цикл тоже, скорее всего, бесполезен. Если у вас аккумулятор для управляемых моделей, то первые несколько циклов надо разряжать малыми токами(малыми, хе-хе. Для них малые — это 3-5С. Это вообще-то полтора ампера на 11 вольтах. А рабочие токи там до 20С). Ну, кто пользуется этими аккумуляторами, тот знает. А всем остальным это не пригодится, разве что для общего развития.
  2. В некоторых случаях, при использовании батарей с несколькими банками полный разряд-заряд может увеличить емкость. В батареях ноутбуков, если производитель поскупился на умный контроллер батареи, который не балансирует банки в последовательном соединении при каждом заряде, полный цикл может увеличить емкость на следующую пару циклов. Происходит это за счет выравнивания напряжения на всех банках, что приводит к их полному заряду. Несколько лет назад мне попадались ноутбуки с такими контроллерами. Сейчас не знаю.
  3. Не верьте надписям на этикетках. Особенно китайским. В прошлом топике я приводил ссылку, в которой огромный тест китайских батарей не выявил ни одной, емкость которой соответствовала надписи. НИ ОДНОЙ! Всегда завышают. А если не завышают, гарантируют емкость только в тепличных условиях и при разряде малым током.
  4. Держите аккумулятор в тепле. Смарт в кармане джинс будет работать немного дольше, чем в наружном кармане куртки. Разница может составлять 30%, а зимой и того больше.
  5. Подписывайтесь на меня. Сделать это можно в моем профиле(кнопка «подписаться»).

geektimes.com

Как правильно тренировать и калибровать батарею смартфона

Никак.

Это бессмысленно.

О «тренировке» и «раскачке» батареи

Падение емкости при разных условиях эксплуатации. Как ты его не используй — емкость только падает со временем, и никак не «раскачивается».

Эффект памяти — это проблема морально устаревших никель-металлгидридных и никель-кадмиевых аккумуляторов. Если их не разряжать полностью, то их емкость временно снижается, будто бы аккумулятор запоминает, до какого предела ему разряжаться. «Тренировка» — несколько циклов с полным разрядом и зарядом аккумулятора — помогает убрать кристализацию и восстановить полную емкость.

Литиевые аккумуляторы, которые используются во всех телефонах, не имеют «эффекта памяти». Мало того — глубокие циклы заряда-разряда для них — самый жесткий режим эксплуатации.

Нет вообще оснований полагать, что со временем емкость литиевого аккумулятора может увеличиться в результате «раскачки» или еще чего-нибудь. Все графики емкости, которые я видел, выглядят как-то так.

О калибровке батареи в Android

Интернет пестрит разными способами «калибровки». Надо зарядить, разрядить, вытащить аккумулятор, подождать 21.666 секунд — «кому как помогает».

И почти всегда надо удалить файл batterystats.bin.

Это ничем не поможет! Файл batterystats.bin содержит только данные об энергопотреблении разными приложениями, чтобы вы могли видеть их в настройках.

Если вы не верите мне — прочитайте сообщение от Dianne Hackborn, разработчика android из google:

Специальное приложение для калибровки батареи путем удаления файла batterystats.bin. Причем бесплатное — кто-то не поленился и написал от всей души.

Сегодня мы развенчиваем миф:

Индикатор батареи в строке статуса зависит от файла batterystats.bin в директории /data/system/.

Нет, не зависит.

Этот файл используется для хранения между перезагрузками низкоуровневых данных о том, что ваши приложения делают между изменениями состояний батареи. То есть он используется для того, чтобы определять, кого винить в потреблении батареи в интерфейсе «использование батари» в настройках.

То есть он хранит очень важные данные вроде «программа X задержала уход в спящий режим на 2 минуты» и «экран был включен на 60% яркости в течение 10 минут».

Он никак не влияет на уровень заряда батареи.

Он никак не влияет на время жизни от батареи.

Удаление этого файла замечательнее ваш девайс не сделает. Разве что если вы терпеть не можете данные об энергопотреблении. К тому же этот файл все равно сбрасывается каждый раз, когда вы вынимаете кабель питания. Вот почему данные в интерфейсе использования батареи сбрасываются в этот момент.

Процент заряда литиевого аккумулятора считается очень просто — исходя из его напряжения. Есть границы, в пределах которых нужно держать напряжение, иначе аккумулятор испортится. Когда достигается верхняя граница — индикатор выдает 100%, заряд окончен. Когда нижняя — 0%, телефон выключается. Промежуточные значения тоже считаются исходя из напряжения. Причем в начале и в конце разряда напряжение падает очень быстро, так что даже если бы вы могли заставить контроллер отключаться позднее — энергии вы бы почти не выиграли. Например, я посчитал, что перенос нижней границы для моего аккумулятора аж в 3800 mAh с 3.3V до 3.2V даст всего 50mAh выигрыша.

О калибровке батареи в аккумуляторах ноутбуков

Также чем-то вроде «тренировки» могут заниматься владельцы ноутбуков. Их аккумуляторы от этого дольше работать не станут, но зато оставшийся процент батареи котроллер будет считать точнее. Дело в том, что в аккумуляторах ноутбуков используются несколько соединенных последовательно литиевых банок. И считать процент заряда исходя из напряжения на батарее неразумно: внезапно может упасть напряжение на любой из банок, и аккумулятор отключится раньше, чем это предполагал пользователь. Поэтому контроллер считает ватт-часы, которые может отдать батарея. Со временем он начинает ошибаться, обычно в пессимистичную сторону, из-за чего ноутбук может проработать лишние 10 минут при «0%». Полный разряд сбрасывает этот счетчик.

Батарея смартфона гораздо проще — там нет нескольких последовательно соединенных аккумуляторов, он там всего один. И заряд определяется исходя из напряжения на аккумуляторе.

Почему гуру андроида такие идиоты

Он знает, как правильно калибровать батарею.

Дело в том, что я недавно купил свой первый смартфон на андроиде, и меня поразил уровень безграмотности фанатов этой операционной системы. Вроде бы открытая платформа, основа на линуксе, все дела, должна привлекать технически подкованных людей — а ощущение, будто с блондинками с айфонами разговариваешь.

Мне пришлось во всем разбираться самому. Я люблю, простите, задрачивать разные области знания — так я, например, стал программистом — но необходимость разбираться вообще во всем меня раздражает. Часто я хочу просто спросить у знающего человека совет и следовать ему.

Оказалось, что андроид не такой уж и открытый, напичкан шпионским кодом, а к программистам и вовсе повернут задом — чего стоит одно отсутствие вменяемой консоли и прав суперпользователя. Поэтому у Android’а статус операционной системы для погремушек, с помощью которых можно постить фоточки бургеров в инстаграмм.

Ну а вчерашние гуру из мира Windows принесли на андроид все свои прелести:

  • кряки;
  • сборки софта от Kocu4ka;
  • программы для редактирования одного-единственного файла — привет fastergps и hosts editor;
  • вместе с манерой установки чего попало — вирусы;
  • и, конечно, инструкции типа «понимать тут не нужно — нужно запомнить», например, про калибровку батареи.

А вот про то, что можно открыть исходник и посмотреть, как работает программа — они не знают. Да и исходников вечно нет. Кому они нужны?

Я не знаю, как жить дальше. Честно.

См. также

Примечания

komar.bitcheese.net

Расставляем точки на Li: Нужна ли тренировка литиевым аккумуляторам?

Прошло уже достаточно времени с тех времен, когда Ni-Cd (никель-кадмиевые ) и Ni-Mh (никель-металлгидридные) аккумуляторы безраздельно властвовали в мобильных устройствах, но с самого начала эпохи Li-ion (литий-ионных) и Li-po (литий-полимерных) аккумуляторов не утихают споры по поводу того, надо ли «тренировать» эти аккумуляторы сразу после покупки.

Доходит до смешного… в темах обсуждения литиевых аккумуляторов на весьма популярных форумах до сих пор всем новичкам в приказном тоне рекомендуют пройти 10 циклов зарядки-разряда, а только потом приходить с вопросами о аккумуляторах.

Давайте попробуем разобраться, имеет ли такая рекомендация право на жизнь, или это рефлексы спинного мозга (за отсутствием головного, наверное) некоторых индивидуумов, у которых они остались со времен повсеместного использования никелевых аккумуляторов.

О терминологии…

  • А (Ампер (A) или миллиампер — мА, микроампер — мкА) — значение силы тока в проводнике. Может быть, как большим, так и маленьким. Ток в 100А может сваривать листы железа, но взяв в руки провода от БП 5В 100А, вы ничего не почувствуете, потому что никаких 100А через вашу кожу не пройдет — сопротивление тела слишком большое для прохождения тока.
  • В (Вольт (V) или милливольт — мВ, микровольт — мкВ) — значение напряжения. Большое напряжение создаст длинную искру, но при маленьком токе источника вас только слегка тряхонёт, но никак не превратит в горстку пепла. Пример — статическое электричество, напряжения составляет до 10кВ, а токи мизерные.
  • Ом (Омы (Ohm) или килоом- кОм, мегаом- МОм) — значение сопротивление. Именно высокое сопротивление вашего тела (приблизительно 15 кОм) позволяет вам держать провода из первого пункта. Проходя по проводу, имеющему сопротивление (а все провода имеют сопротивление, и чем провод тоньше, тем оно выше), напряжение падает на определенную величину, которая зависит от силы тока. Поэтому для обогревателя нужен толстый провод, а для лампочки — тонкий, хоть напряжение в обоих случаях 220В. Применительно к аккумуляторам и батареям (да и вообще ко всем источникам тока), можно говорить о внутреннем сопротивлении. Это сопротивление не даст вам получить большой ток за малое время, хотя аккумулятор при коротком замыкании очень к этому стремится — возникающая искра при замыкании клемм, это как раз несколько ампер тока при напряжении меньше одного вольта. Связано это с тем, что скорость ионов внутри аккумулятора не очень велика. Вязнут, бедняжки, по колено в полимере.
  • Вт (Ватт (W) или милливатт — мВт, дальше вы поняли, да?) — в простейшем представлении, это мощность постоянного тока, вычисляемая умножением вольт на амперы. К примеру, БП ноутбука, который выдает 3А при напряжении в 20В, и лабораторный блок питания, выдающий 3В, при токе в 20А, отдадут в нагрузку одинаковую мощность в 60Вт. Потребят из сети они больше, из-за того, что их КПД не 100% — часть энергии перейдет в тепло.
  • Вт·ч (Ватт-час) — мера энергии. Из названия должно быть понятно, что 1 Вт·ч — это энергия, которую кто-то получит (или отдаст), принимая (или отдавая) мощность в 1Вт в течении часа. Или 60Вт в течении минуты. Вот тот БП выше, он как раз отдает каждый час 60Вт·ч. Вот это «правильная» емкость, которая не дает информации о самом аккумуляторе, но дает полное представление о его емкости. Еще есть киловатт-часы, кВт·ч — их пишут в квитанциях. Если оставить БП включенным, он выжрет энергии за месяц на 60Вт·ч*24*30 т.е. примерно на 43кВт·ч, или на 73 рубля. Разумеется, то, что выдает блок питания на выходе(те 20В и 3А) должен кто-то потреблять, ну и о КПД не забываем.
  • А·ч (ампер-часы) — Заряд. Общепринято, хоть и ошибочно называется емкостью. Почему ошибочно? -Потому что без напряжения, по одной цифре 5А·ч нельзя ничего понять — это говорит лишь о том, что аккумулятор может выдать ток в 5 ампер в течении часа. Или один ампер в течении 5 часов. А вот сколько будет выдано энергии в течении этого часа — зависит от напряжения питания. Проще говоря, А·ч это Вт·ч из которых выдрали вольты (Вт — В*А, если В убрать, останется А). Казалось бы, что может быть проще — на аккумуляторе написано 2А·ч, 3.7В, умножай 2 на 3.7, получай 7.4Вт·ч и радуйся. Но есть нюанс … вот он: li-002 Это график разряда литиевого аккумулятора, на котором видно, что напряжение снижается к концу разряда. А это означает, что простое умножение А·ч на В (которое сработало бы в случае с блоком питания, выдающим стабильное напряжение), дает значение энергии с очень большой погрешностью. Для того, чтоб узнать, сколько ватт-часов в аккумуляторе, можно, например, построить график мощности (которую можно получить умножением мгновенных значений тока и напряжения), а потом найти площадь под кривой этого графика: li-003 Это сложнее, но зато в результате мы получаем ватт-часы.
  • xC — просто удобное обозначения тока заряда или разряда аккумулятора. Когда говорят о зарядке током 2С, или 0.1С, обычно имеют в виду, что ток должен составлять (2*емкость аккумулятора)/h или (0.1*емкость аккумулятора)/h.К примеру, аккумулятор емкостью 720mAh, для которого ток заряда составляет 0.5С, надо заряжать током 0.5*720mAh/h = 360мА

О чтении спецификаций (даташитов) к аккумуляторам

В гугле был найден даташит на аккумулятор, состоящий из одной странички:

li-004

Расшифрую, что там написано…

Думаю, что такое Nominal capacity и Minimum capacity всем понятно — обычная емкость и минимальная емкость. Обозначение 0.2С означает, что аккумулятор достигает такой ёмкости, только в случае, если его разряжать током в 0.2 от его емкости — 720*0.2=144мА.

Charding voltage и Nominal Voltage — напряжение зарядки и напряжение работы (тоже просто и понятно).

А вот следующий пункт уже сложнее — зарядка…

Method: CC/CV — Означает, что первую половину процесса зарядки надо поддерживать постоянный ток (он указан ниже, 0.5С стандартно — т.е. 350мА, и 1С максимально — 700мА), а после достижения напряжения на аккумуляторе 4.2В, надо установить постоянное напряжение, те же самые 4.2В.

Пункт ниже — Standart Discharge (разряд). Предлагают разряжать током от 0.5С — 350мА и до 2С — 1400мА до напряжения 3в. Производители лукавят — на таких токах емкость будет ниже заявленной.

Максимальный ток разряда как раз и определяется внутренним сопротивлением. Но надо различать максимальный ток разряда и максимально-допустимый. Если первый может составлять 5А, и даже более, то второй жестко оговорен — не более 1.4А. Связано это с тем, что при таких больших токах разряда аккумулятор начинает необратимо разрушаться.

Дальше идет информация о весе и температуре работы: зарядка от 0 до 45 градусов, разрядка от -20 до 60. Температура хранения: от -20 до 45 градусов, обычно при заряде 40%-50%.

Время жизни обещают не менее 300 циклов (полный разряд-заряд током 1С) при температуре 23 градуса. Это не означает, что после 300 цикла аккумулятор выключится и больше не включится, нет. Просто производитель гарантирует, что 300 циклов емкость аккумулятора падать не будет. А дальше — как повезет, зависит от токов, температуры, условий работы, партии, положения луны и так далее.

О зарядке

Стандартный метод, которым заряжаются все литиевые аккумуляторы (Li-pol, Li-ion, LiFePO4), это СС-CV, упоминавшийся выше.

В самом начале заряда поддерживаем постоянный ток. Обычно это делают схемой с обратной связью в зарядном устройстве — автоматически подбирается такое напряжение, чтобы ток, проходящий через аккумулятор, был равен необходимому. Как только это напряжение становится равно 4.2 вольтам (для описываемого аккумулятора), больше поддерживать такой ток нельзя — напряжение на аккумуляторе возрастет слишком сильно(мы помним, что нельзя превышать рабочее напряжение у литиевых аккумуляторов), и он может нагреться и даже взорваться. Но сейчас аккумулятор заряжен не полностью — обычно на 60%-80%, и для зарядки остальных 40%-20% без взрывов ток надо снизить.

Проще всего это сделать, поддерживая постоянное напряжение на аккумуляторе, и он сам возьмет такой ток, который ему необходим. При снижении этого тока до 30-10мА аккумулятор считается заряженным.

Для иллюстрации всего вышеописанного я раскрасил в фотошопе подготовил график заряда, снятый с подопытного аккумулятора:

li-005

В левой части графика, подсвеченной синим, мы видим постоянный ток 0.7А, в то время как напряжение постепенно поднимается с 3.8В до 4.2В. Также видно, что за первую половину заряда аккумулятор достигает 70% своей емкости, в то время как за оставшееся время — всего 30%

О технологии тестирования

В качестве подопытного был выбран вот такой аккумулятор (литий-полимерный аккумулятор в мягком корпусе 3.7V, ёмкость 720mAh)…

li-006

Аккумулятор заряжался с использованием универсального зарядного устройства iMax B6…

li-007

Информация о заряде-разряде сливалась по интерфейсному кабелю в компьютер. Графики строились в программе LogView.

Потом я просто подходил раз в несколько часов и попеременно включал заряд-разряд.

О результатах

В результате кропотливой работы( а вы сами попробуйте тыкать зарядку на протяжении 2 недель) были получены два графика…

li-008

Как понятно из его названия, он показывает изменение емкости аккумулятора на протяжении первых 10 циклов. Она немного плавает, но колебания составляют около 5% и не имеют тенденции. В целом, емкость аккумулятора не изменяется. Все точки сняты при разряде током 1С (0.7А), что соответствует активной работе смартфона.

Две из трех точек в конце графика — показывают, как изменяется емкость при низкой температуре аккумулятора. Последняя — как изменяется емкость при разряде большим током. Об этом следующий график…

li-009

На графике видно, что чем больше ток разряда — тем меньше энергии можно получить с аккумулятора. Хотя (вот хохма), даже на самом мизерном токе в 100мА аккумулятор по емкости не соответствует даташиту… -Все врут!

Хотя нет, тест аккумулятора от Mugen Power на 1900mAh для Zopo ZP100 показал вполне честные почти-два-ампера:

li-010

А вот китайский аккумулятор на 5000mAh набрал всего 3000:

li-011

Выводы

  1. Тренировка литиевых аккумуляторов, состоящих из одной банки, бессмысленна. Не вредна, но тратит циклы работы аккумуляторов. В мобильных устройствах тренировку нельзя даже оправдать работой контроллера — параметры аккумулятора одинаковы, не меняются в зависимости от модели и времени. Единственное, на что может влиять недостаточный разряд — на точность показаний индикатора заряда (но не на время работы), но для этого достаточно одной полной разрядки раз в полгода.Еще раз. Если у вас плеер, телефон, рация, кпк, планшет, дозиметр, мультиметр, часы или любой другой мобильный девайс, использующий аккумулятор Li-Ion или Li-Pol(если он съемный, на нем будет написано, если он не съемный — то 99% это литий) — «тренировка» длиннее одного цикла бесполезна. Один цикл тоже, скорее всего, бесполезен.Если у вас аккумулятор для управляемых моделей, то первые несколько циклов надо разряжать малыми токами(малыми, хе-хе. Для них малые — это 3-5С. Это вообще-то полтора ампера на 11 вольтах. А рабочие токи там до 20С). Ну, кто пользуется этими аккумуляторами, тот знает. А всем остальным это не пригодится, разве что для общего развития.
  2. В некоторых случаях, при использовании батарей с несколькими банками полный разряд-заряд может увеличить емкость. В батареях ноутбуков, если производитель поскупился на умный контроллер батареи, который не балансирует банки в последовательном соединении при каждом заряде, полный цикл может увеличить емкость на следующую пару циклов. Происходит это за счет выравнивания напряжения на всех банках, что приводит к их полному заряду. Несколько лет назад мне попадались ноутбуки с такими контроллерами. Сейчас не знаю.
  3. Не верьте надписям на этикетках. Особенно китайским. НИ ОДНОЙ! Всегда завышают. А если не завышают, то гарантируют емкость только в тепличных условиях и при разряде малым током.
  4. Держите аккумулятор в тепле. Смартфон в кармане джинсов будет работать немного дольше, чем в наружном кармане куртки. Разница может составлять 30%, а зимой и того больше.

Автор: Владислав Зайцев, Владивосток, сайт 7del.net Оригинал статьи опубликован 04.09.2012 на сайте habrahabr.ru

2a3a.ru


Смотрите также