Грамотна тренування акумуляторів - fagma - записки по дорозі у вічність
Минуло вже досить часу з тих часів, коли тільки Ni-Cd і Ni-Mh акумулятори використовувалися в мобільних пристроях, але з самого початку епохи Li-ion і Li-pol все не вщухають суперечки з приводу того, чи треба «тренувати» ці акумулятори відразу після покупки чи ні. Давайте спробуємо розібратися, чи має така рекомендація «грамотної тренування акумуляторів» право на життя.
терміни
А (Ампер (A), або міліампер - мА, мікроампер - мкА) - значення сили струму.
В (Вольт (V), або мілівольт - мВ, мікровольт - мкв) - значення напруги.
Ом (Оми (Ohm), або кілоом- кОм, мегаом- МОм) - значення опір.
Вт (Ватт (W), або милливатт - мВт, далі ви зрозуміли, так?) - в найпростішому поданні потужність струму.
Вт • год (Ват-година) - міра енергії. З назви має бути зрозуміло, що 1 Вт • год - це енергія, яку хтось отримає (або віддасть), приймаючи (або віддаючи) потужність в 1Вт протягом години. Або 60Вт протягом хвилини. Ще є кіловат-години, кВт • год - їх пишуть в квитанціях. Якщо залишити БП включеним, він вижрет енергії за місяць на 60 Вт • год * 24 * 30 тобто приблизно на 43кВт • год, або на 73 рубля. А • год (ампер-години) - Заряд. Загальноприйнято, хоч і помилково називається ємністю. Чому помилково? Тому що без напруги, по одній цифрі 5А • ч не можна нічого зрозуміти - це говорить лише про те, що наприклад акумулятор може видати струм в 5 ампер протягом години. Або один ампер протягом 5 годин. А ось скільки буде видано енергії протягом цієї години - залежить від напруги живлення ... Простіше кажучи, А • год це Вт • год з яких видерли вольти (Вт - В * А, якщо В прибрати, залишиться А). Здавалося б, що може бути простіше - на акумуляторі написано 2А • год, 3.7В, множ 2 на 3.7, отримуй 7.4Вт • год і радій. Але є нюанс. Ось він:
Це графік розряду літієвий акумулятор, на якому видно, що напруга знижується до кінця розряду. А це означає, що просте множення А • год на В (який спрацював би у випадку з блоком живлення, що видає стабільну напругу), дає значення енергії з дуже великою похибкою. Для того, щоб дізнатися, скільки ват-годин на акумуляторі, можна, наприклад, побудувати графік потужності (яку можна отримати множенням миттєвих значень струму і напруги) а потім знайти площу під кривою цього графіка:
Це складніше, але зате в результаті ми отримуємо ват-години.
xC - просто зручне позначення струму заряду або розряду акумулятора. Коли говорять про зарядку струмом 2С, або 0.1С, зазвичай мають на увазі, що струм повинен становити (2 * ємність акумулятора) / h або (0.1 * ємність акумулятора) / h.
Наприклад, акумулятор ємністю 720mAh, для якого струм заряду становить 0.5с, треба заряджати струмом 0.5 * 720mAh / h = 360мА
В гуглі був знайдений даташит на акумулятор, що складається з однієї сторінки:
Nominal capacity і Minimum capacity всім зрозуміло - звичайна ємність, і мінімальна ємність. Позначення 0,2 З означає що такий ємності він досягає, тільки якщо його розряджати струмом в 0.2 від його ємності - 720 * 0.2 = 144мА.
Charding voltage і Nominal Voltage - Напруга зарядки і напруга роботи теж просто і зрозуміло.
А ось наступний пункт вже складніше - Зарядка.
Method: CC / CV - Чи означає, що першу половину процесу зарядки треба підтримувати постійний струм (він вказаний нижче, 0.5с стандартно - тобто 350мА, і 1С максимально - 700мА). А після досягнення напруги на акумуляторі 4.2В, треба встановити постійну напругу, ті ж самі 4.2В.
Пункт нижче - Standart Discharge, Розряд. Пропонують розряджати струмом від 0.5с - 350мА і до 2С - 1400мА до напруги 3в. Виробники лукавлять - на таких токах ємність буде нижчою від заявленої.
Максимальний струм розряду якраз і визначається внутрішнім опором. Але треба розрізняти максимальний струм розряду і максимально-допустимий. Якщо перший може становити 5А, і навіть більше, то другий жорстко обумовлений - не більше 1,4А. Пов'язано це з тим, що при таких великих токах розряду акумулятор починає необоротно руйнуватися. Далі йде інформація про вагу і температурі роботи: зарядка від 0 до 45 градусів, розрядка від -20 до 60. Температура зберігання: від -20 до 45 градусів, зазвичай при заряді 40% -50%. Час життя обіцяють не менше 300 циклів (повний розряд-заряд струмом 1С) при температурі 23 градуси. Це не означає, що після 300 циклу акумулятор вимкнеться і більше не включиться, немає. Просто виробник гарантує, що 300 циклів ємність акумулятора падати не буде. А далі - як пощастить, залежить від струмів, температури і умов роботи.