Nuo išmaniųjų telefonų iki naujų energiją naudojančių transporto priemonių, nuo elektrinių dviračių iki nešiojamųjų kompiuterių – baterijos tapo šiuolaikinio gyvenimo „energijos širdimi“. Tačiau daugelio žmonių supratimas apie baterijas vis dar įstrigo stadijoje „jis veikia tol, kol gali būti naudojamas“. Mažai žino, kad neteisingi įkrovimo įpročiai, laikymo būdai ir net kasdienės operacijos tyliai trumpina baterijos veikimo laiką ir netgi kelia pavojų saugumui. Šiame straipsnyje apjungiami autoritetingi eksperimentiniai duomenys ir realūs atvejai-, siekiant atskleisti aštuonias įprastas akumuliatoriaus naudojimo klaidas, padedančias moksliškai naudoti elektros energiją ir apsisaugoti nuo pavojų.
1 klaida: baterijų ir įkroviklių maišymas - Patogu, bet „lėta savižudybė“
Tipiški scenarijai:
Įvairių markių ir talpos baterijų maišymas; švino{0}}rūgšties akumuliatoriaus įkroviklio naudojimas ličio-jonų baterijoms; planšetinio kompiuterio įkrovimas išmaniojo telefono greituoju įkrovikliu.
Mokslinė tiesa:
Įvairių tipų baterijos turi labai skirtingas chemines savybes. Pavyzdžiui, vieno švino-rūgšties akumuliatoriaus elemento įkrovimo įtampa yra 2,1-2,4 V, o ličio-jonų akumuliatorius reikia tiksliai įkrauti trimis-pakopomis (nuolatinė srovė → pastovi įtampa → plūduriuojantis įkrovimas), o vieno elemento įtampa turi būti valdoma tarp 3,7 {8 V. Jei ličio{10}}jonų akumuliatoriui naudojamas švino{10}}rūgštinis įkroviklis, išėjimo įtampos tarpas gali siekti 3 V, todėl ličio-jonų akumuliatorius ilgą laiką kraunamas žema įtampa, o jo talpa mažėja 5 % per mėnesį. 2022 m. atlikto elektromobilių gaisrų tyrimo duomenimis, 87 % gaisrų kilo dėl mišraus įkroviklių naudojimo. Žemos kokybės įkrovikliai turi didelius išėjimo bangas, kurios gali viršyti ličio jonų baterijų apsaugos slenkstį ir sukelti šiluminį išsijungimą.
Teisingas veikimas:
Griežtai naudokite originalius arba atitinkamus įkroviklius ir nemaišykite prekių ženklų ir tipų.
Įkraudami ličio{0}}jonų baterijas, pirmenybę teikite įkrovikliams su triguba apsauga nuo viršįtampio, viršsrovių ir perkaitimo.
Jei reikia avarinio įkrovimo, naudokite tokius metodus kaip atskiras akumuliatoriaus įkrovimas (baterijos bloko išardymas ir įkrovimas naudojant maitinimo bloką) arba įtampos padidinimo konvertavimas (naudojant 12 V-į 24 V įtampos stiprintuvą + specialų įkrovimo modulį).
2 klaida: per didelis įkrovimas ir per-iškrovimas - „išsikrauna“ akumuliatorius ir spartėja senėjimas
Tipiški scenarijai:
Įkrovimas per naktį neatjungus; prieš įkraunant palaukti, kol telefonas/elektrinė transporto priemonė visiškai išsijungs; ilgam saugoti naujas energetines transporto priemones visiškai įkrautas.
Mokslinė tiesa:
Ličio{0}}jonų akumuliatorių talpa mažėja daugiausia dėl ličio jonų įterpimo / ištraukimo tarp teigiamų ir neigiamų elektrodų, o kiekvienas įkrovimas sukelia 0,5 % negrįžtamų nuostolių. Eksperimentiniai duomenys rodo, kad ličio -jonų akumuliatorių, kai įkraunamas negiliai (nuo 20 % iki 80 %), nuostolių lygis yra tris kartus didesnis nei visiškai įkraunant (nuo 0 % iki 100 %). Tris kartus per dieną savo elektromobilį įkraunantis maisto pristatymo motociklininkas (vienu įkrovimu nuvažiuojamas 20–30 kilometrų) nustatė, kad per šešis mėnesius akumuliatoriaus talpa sumažėjo nuo 60 Ah iki 42 Ah. Priešingai, vairuotojas, važiuojantis fiksuotu maršrutu, visiškai įkraunantis vieną kartą per dieną, išlaikė 92% akumuliatoriaus talpos išlaikymo rodiklį.
Ilgalaikė-viso{1}}įkrovimo saugykla taip pat pavojinga. Tyrimo institucijos atliktas bandymas parodė, kad 9,5 mėnesio laikant ličio -jonų akumuliatorių visiškai įkrautą, jo talpa sumažėjo iki 86%, o laikant iki pusės įkrovimo (30 %), jo talpa sumažėjo tik iki 94%. Taip yra todėl, kad visiškai įkrauti visi ličio jonai susikaupia neigiamame elektrode, todėl teigiamo elektrodo medžiaga tampa nestabili dėl ličio jonų praradimo. Ilgalaikės reakcijos su elektrolitu gali sukelti struktūrų žlugimą, kai kurie ličio jonai negali grįžti ir tampa neveiksmingi.
Teisingas veikimas:
Venkite įkrauti per naktį ir stenkitės išlaikyti akumuliatoriaus įkrovos lygį nuo 40% iki 80%.
Elektromobilių ličio{0}}jonų akumuliatorius įkraukite juos, kai reikia, ir papildykite, kai akumuliatoriaus lygis nukrenta žemiau 20 %, kad išvengtumėte gilaus išsikrovimo.
Ilgą laiką laikant naujas energetines transporto priemones, laikykite akumuliatoriaus įkrovos lygį nuo 50 % iki 70 %, o patalpose rinkitės maždaug 20 laipsnių temperatūrą.
3 klaida: įkrovimas aukštos{1}}temperatūros aplinkoje - „Šiluminis smurtas“ sunaikina akumuliatorių
Tipiški scenarijai:
Elektromobilio įkrovimas iš karto palikus jį saulėje vasarą; žaidžiant žaidimus ar žiūrint vaizdo įrašus telefone kraunant, jis perkaista; nešiojamojo kompiuterio uždengimas antklode kraunant.
Mokslinė tiesa:
Aukšta temperatūra yra baterijų „žudikas numeris vienas“. Kas 10 laipsnių elektrolito temperatūrai padidėjus, ličio -jonų akumuliatoriaus tarnavimo laikas sutrumpėja 20 %. Laboratoriniai duomenys rodo, kad ličio -jonų akumuliatorių, nuolat kraunamų 40 laipsnių kampu, ciklas sutrumpėja nuo 1200 ciklų iki tik 600 ciklų. Be to, aukšta temperatūra pagreitina savaiminį akumuliatoriaus-iškrovimą, nes švino-rūgštinių baterijų savaiminio-iškrovimo greitis yra iki 5 % per mėnesį, o ličio{14}}jonų akumuliatorių – 2 % per mėnesį. Ilgai-}laikant aukštoje{18}}temperatūroje, baterija gali „mirti badu“.
Teisingas veikimas:
Prieš įkraudami vasarą, padėkite elektromobilį tamsesnėje vietoje 30 minučių, kad akumuliatoriaus temperatūra nukristų žemiau 35 laipsnių prieš įkraunant.
Įkraudami nenaudokite didelės{0}}galios įrenginių (pvz., žaidimų ar vaizdo įrašų atkūrimo), kad sumažintumėte akumuliatoriaus įkaitimą.
Įkraudami naują energiją naudojančią transporto priemonę įsitikinkite, kad įkrovimo prievado kištukas yra tvirtai įkištas, kad išvengtumėte kibirkščių, kurias sukelia prastas kontaktas.
4 klaida: žiaurus išardymas ir modifikavimas - „Nerangių rankų“ nelaimė
Tipiški scenarijai:
Akumuliatoriaus išardymas, norint patiems pakeisti elementus; adata pradurti akumuliatoriaus korpusą, kad „išleistų dujas“; teigiamų ir neigiamų akumuliatoriaus gnybtų litavimas, siekiant modifikuoti grandinę.
Mokslinė tiesa:
Akumuliatoriaus vidinė struktūra yra tiksli, o staigus ardymas gali sukelti trumpąjį jungimą, nuotėkį ar net sprogimą. Realus-prekės ženklo-ličio-jonų akumuliatoriaus bandymas parodė, kad išardžius vidinė varža gali pakilti iki daugiau nei 200 mΩ (normalus diapazonas < 50 mΩ), o ciklo tarnavimo laikas gali sutrumpėti 40 %. Be to, daugelis firminių -pavadinimų baterijų yra sukurtos su savaiminio-užrakinimo funkcija. Kai elementai bus atskirti nuo valdymo grandinės, grandinė pereis į savaiminio{11}}užrakinimo būseną, todėl baterija bus lygiavertė laužui.
Teisingas veikimas:
Niekada patys neišardykite ir nekeiskite akumuliatoriaus. Kai reikia pakeisti elementus, kreipkitės į profesionalią remonto įmonę.
Jei akumuliatorius teka arba išsipūtė, nedelsdami nustokite jį naudoti ir nuvalykite paviršių sausa šluoste, kad išvengtumėte sąlyčio su oda.
Baterijų atliekos turi būti klasifikuojamos ir perdirbamos, o jų negalima išmesti atsitiktinai arba sudeginti.
5 klaida: Ilgalaikis-neaktyvumas neįkraunant - Akumuliatoriaus badas ir dideli nuostoliai
Tipiški scenarijai:
Elektromobilio palikimas garaže be įkrovimo žiemą; palikti nenaudojamą telefoną ilgai jo neįjungus; nešiojamojo kompiuterio akumuliatoriaus laikymas atskirai jo nenaudojant.
Mokslinė tiesa:
Ilgalaikis{0}}neaktyvumas gali sukelti akumuliatoriaus savaiminį-išsikrovimą, nes švino-rūgštinių baterijų savaiminio-iškrovimo greitis yra iki 5 % per mėnesį, o ličio-jonų baterijos – 2 % per mėnesį. Jei akumuliatorius nenaudojamas, kai įkrovimo lygis yra mažesnis nei 50 %, jis gali sukelti „sulfataciją“ (švino -rūgštiniuose akumuliatoriuose) arba „ličio nusėdimą“ (ličio{10}}jonų akumuliatoriuose), sukeldamas jonų kanalo užsikimšimą ir negrįžtamą talpos pablogėjimą. „Model 3“ savininkas, kuris šešis mėnesius neįkrovė savo transporto priemonės dėl verslo kelionės, grįžęs nustatė 3% sumažintą atstumą, o kaimyno „Han EV“, laikomo visiškai įkrautu, atstumas sumažėjo 12%.
Teisingas veikimas:
Prieš ilgalaikį-neaktyvumą įkraukite akumuliatorių iki 50–70 %.
Įjunkite įrenginį bent kartą per mėnesį, kad patikrintumėte akumuliatoriaus įkrovos lygį ir laiku jį įkrautumėte.
Jei nešiojamojo kompiuterio akumuliatorius išimamas, reguliariai įkraukite jį (kas tris mėnesius), kad išvengtumėte per{0}}išsikrovimo.
6 klaida: per didelis-pasikliovimas greitu įkrovimu - „Besivalgymas“ gadina akumuliatorių
Tipiški scenarijai:
Greito įkrovimo naudojimas telefono papildymui kiekvieną dieną; visada renkantis „super greitą įkrovimą“ elektromobiliui; ilgą laiką naudodamas didelės{0}}galios nešiojamojo kompiuterio įkroviklį.
Mokslinė tiesa:
Greito įkrovimo metu ličio jonai „juda greičiau“, o tai lemia elektrolitų nusodinimą, padidėjusį vidinį pasipriešinimą ir negrįžtamą talpos pablogėjimą. Eksperimentiniai duomenys rodo, kad jei greitasis įkrovimas naudojamas daugiau nei tris kartus per savaitę, ličio{1}}jonų akumuliatoriaus tarnavimo laikas gali sutrumpėti 30 %. Realus prekės ženklo-pavadinimo greitojo įkroviklio bandymas parodė, kad po 100 greitųjų įkrovimų iš eilės akumuliatoriaus talpa sumažėjo 15 %, o lėto įkrovimo grupė patyrė tik 5 %.
Teisingas veikimas:
Greitąjį įkrovimą naudokite tik kaip skubų sprendimą, o kasdieniniam naudojimui teikite pirmenybę lėtam įkrovimui.
Greitai įkraudami elektromobilį, nenaudokite jo, kai akumuliatoriaus įkrovos lygis yra mažesnis nei 20 % arba didesnis nei 80 %.
Įkraudami telefoną pirmenybę teikite originaliam arba mažos{0}}galios įkrovikliui (pvz., 5 V / 2 A).
7 klaida: baterijos būklės aptikimo nepaisymas - „Darbas su sergančia baterija“ kelia didelį pavojų
Tipiški scenarijai:
ir toliau naudotis elektromobiliu, nepaisant staigaus atstumo sumažėjimo; ignoruojant telefono įkrovimo greičio sulėtėjimą; toliau priverstinai naudoti išsipūtusį nešiojamojo kompiuterio akumuliatorių.
Mokslinė tiesa:
Akumuliatoriaus būklės pablogėjimas gali sukelti grandininę reakciją. Pavyzdžiui, dėl padidėjusio vidinio pasipriešinimo elektromobilio akumuliatoriuje gali padidėti įkaitimas, o tai savo ruožtu gali sukelti šiluminį bėgimą. Dėl senstančios telefono baterijos gali prastai susisiekti su įkrovimo prievadu ir atsirasti kibirkščių. Laboratorinis tyrimas parodė, kad ličio -jonų akumuliatoriaus, kurio vidinė varža didesnė nei 200 mΩ, paviršiaus temperatūra įkrovimo metu gali pakilti iki 60 laipsnių, o tai gerokai viršija saugos slenkstį.
Teisingas veikimas:
Reguliariai tikrinkite akumuliatoriaus būklę (pvz., telefono nustatymuose naudokite parinktį „Battery Health“).
Kas tris mėnesius elektromobilio 4S parduotuvėje patikrinkite akumuliatoriaus vidinę varžą, įtampą ir kitus parametrus.
Jei akumuliatorius išsipūtė, teka arba neįprastai kraunasi, nedelsdami nustokite jį naudoti ir pakeiskite.
8 klaida: įkrovimas lietuje be apsaugos - „Sumaišius vandenį ir ugnį“ gali kilti nelaimė
Tipiški scenarijai:
Elektromobilio įkrovimas neuždengiant įkrovimo prievado lyjant; toliau naudotis telefonu po to, kai kraunant jį aptaško vanduo; nešiojamojo kompiuterio įkrovimas drėgnoje aplinkoje.
Mokslinė tiesa:
Vanduo yra „natūralus baterijų priešas“. Kai ličio -jonų akumuliatorius liečiasi su vandeniu, gali būti pažeistas vidinis vandeniui atsparus sluoksnis, dėl kurio gali įvykti trumpasis jungimas arba visa baterija neveikia. Realus-prekės ženklo-elektros transporto priemonės bandymas parodė, kad jei vanduo patenka į įkrovimo prievadą, kai kraunamas lietingu oru, varža gali nukristi iki žemiau 10 Ω (normalus diapazonas > 100 Ω), o tai gali sukelti trumpąjį-srovę, didesnę nei 10 A, kurios pakanka, kad grandinė ištirptų.
Teisingas veikimas:
Prieš įkraudami lyjant, nuvalykite įkrovimo prievadą ir akumuliatoriaus paviršių sausa šluoste.
Jei akumuliatorius sušlapo, nedelsdami nustokite jį naudoti ir susisiekite su{0}}pardavimo tarnyba. Niekada jo neišardykite patys.
Venkite įkrauti drėgnoje aplinkoje (pvz., vonios kambaryje ar rūsyje), o vieta turi būti gerai{0}}vėdinama ir sausa.
