Методы разряда аккумуляторных батарей

Методы разряда аккумуляторных батарей

127

 

Свинцово-кислотные батареи Никель-кадмиевые батареи Никель-металлгидридные батареи

Конец разряда SLA батареи

Конец разряда никель-кадмиевых и никель-металлгидридных батарей

 

Время, ч

Рис. 7.1. Характеристики разряда никель-кадмиевых и свинцово-кислотных батарей

тация пластин элементов батареи, и если батарея будет находи­ться в разряженном состоянии несколько дней, это приведет к ее выходу из строя, непригодности к дальнейшей эксплуатации.

Напряжение конца разряда литий-ионных батарей составля­ет 3 В на элемент, а для батарей, в состав которых входит марга­нец и кокс — 2,5 В на элемент. Поскольку на практике трудно узнать, имеются ли в составе батареи эти элементы, напряжение отсечки в большинстве оборудования устанавливают равным 3 В на элемент батареи питания.

Не следует слишком сильно разряжать литий-ионные бата­реи: их разряд ниже напряжения 2,5 В на элемент приведет к от­ключению схемы защиты. Не каждое зарядное устройство спо­собно зарядить батарею, разряженную до такой степени!

Некоторые литий-ионные батареи имеют очень низкое на­пряжение отсечки — 1,5 В на элемент, по достижении которого происходит их отключение. Такая мера предосторожности при­водит к недопущению перезарядки батареи, если напряжение на ней меньше минимально допустимого. Слишком глубокий ее разряд приводит к образованию медного шунта, что может при­вести к частичному или общему электрическому замыканию. То же самое может произойти, если к элементу будет приложено напряжение обратной полярности в течение некоторого проме­жутка времени.

Полностью разряженную литий-ионную батарею можно за­рядить током заряда 0,1С. Заряд батареи, в которой сформиро­вался медный шунт, током величиной 1С приведет к ее резкому нагреву. Такие батареи следует изымать из обращения.

Слишком глубокий разряд батареи таит в себе еще одну проблему. Дело в том, что до сих пор рассматривались вопросы, связанные с разрядом батарей без учета влияния на этот процесс устройства — потребителя энергии. А ведь порог отключения питания портативного устройства при снижении напряжения ба­тареи оказывает важное влияние на степень ее разряда, особен­но, если напряжение отсечки узла отключения батареи и такого устройства не согласованы.

Цифровые устройства являются особенной нагрузкой для ак­кумуляторных батарей. Моментальная импульсная нагрузка мо­жет привести к резкому падению напряжения на батарее, значе­ние которого может пересечь границу отсечки. Особенно уязви­мы к таким нагрузкам батареи с относительно высоким внутренним сопротивлением. Если такую батарею разрядить при помощи анализатора на нагрузку постоянного тока до напряже­ния отсечки, то она будет иметь довольно высокую остаточную емкость.

Для большинства аккумуляторных батарей более предпочти­телен частичный, нежели полный разряд. Повторяющийся пол­ный разряд приводит к снижению емкости батареи. Наиболее противопоказан такой разряд свинцово-кислотным батареям. Для повышения их устойчивости к последствиям полного разря­да в отдельных типах таких батарей применяют специальные хи­мические добавки.

Подобно свинцово-кислотным, литий-ионные батареи «предпочитают» разряд не более чем на 50 %. При таком разряде их ресурс может составлять до 1000 циклов заряд/разряд. Кроме режима разряда, на него влияет и процесс старения, который аб­солютно не зависит от того, используется батарея или находится на хранении.

На работу никель-кадмиевых батарей повторяющиеся циклы полного разряда оказывают незначительное влияние. В целом за срок службы они допускают несколько тысяч циклов заряд/раз­ряд. Именно поэтому батареи данного типа нашли широкое применение в качестве источников питания радиостанций и электроинструмента. Никель-металлгидридные батареи в -

128