Негативные свойства Li-ion аккумуляторных батареек

Об «эффекте памяти» мы неоднократно говорили во многих статьях сайта https://батарейку.рф. Например, последняя публикация по данной теме находится здесь: «Эффект памяти» аккумуляторной батарейки.

Суть спорного вопроса заключалась в том, что литий-ионные аккумуляторные батарейки практически лишены «эффекта памяти», могут подзаряжаться когда угодно, независимо от уровня их разряда. И слово «практически» (т.е. не всегда) использовалось здесь не случайно.

Так, последние исследования в области тестирования литий-ионных аккумуляторов показало, что так называемый «эффект памяти» в батарейках все же присутствует, но реализуется по несколько иной схеме. С чем это связано?

Напомним, что никель-кадмиевые вторичные элементы питания (которые так усердно заменяются литиевыми источниками тока) имеют свойство «запоминать» уровень заряда в случае прерывания подачи тока. Но аналогичное свойство было замечено и в литий-ионных аккумуляторных батарейках!

Новые исследования

Данные исследований лаборатории Toyota (компания заинтересована в переходе на экологичные автомобили с литий-ионными батареями), опубликованные в журнале Nature Materials, это подтверждают. В частности, там говорится следующее:

Проведя ряд опытов, научно-исследовательская группу пришла к выводу, что при прерывании заряда литиевой батарейки снижается эффективность ее рабочих элементов. А происходит это ввиду неправильной эксплуатации аккумуляторных батареек.

Так, разряд и заряд литий-ионной (Li-ion) батарейки, производимый по очереди, запускает такие процессы как:

— при заряде — высвобождение ионов лития и переход к фосфатам железа;
— при разряде — захват ионов лития, восстановление начального состава

Суть физического процесса

Электрохимический потенциал, нарастающий по мере зарядки, в определенной точке достигает предела, приводит к быстрому высвобождению свободных ионов микрочастицами вещества электролита. При этом общее напряжение батарейки не меняется.

Примечание: микроскопические частицы – элементы литий-фосфат железа, используемого в литий-ионных аккумуляторных батареях.

Если же прервать процесс накопления энергии на полпути, то освобождение ионов также будет прекращено, а не освобожденные частицы осядут в микроструктуре аккумуляторной батарейки. Тем самым частицы, которые не успели при дозарядке отбросить ионы, превратятся в помеху для рабочего потенциала элемента питания.

И именно это свойство является причиной снижающегося качества работы литий-ионного аккумулятора при его неполной (частичной и частой) дозарядке. Тем самым вышеописанный эффект аналогичен «эффекту памяти» никель-кадмиевых батареек.

Практическая сторона вопроса

С практической точки зрения это означает, что литий-ионную аккумуляторную батарейку нужно обязательно заряжать до предела, не прерывая процесс зарядки до его полного завершения.

Насколько верить таким исследованиям — решать читателю, т.к. они входят в противоречие с теми сведениями, которые предписывались литий-ионным аккумуляторным батарейкам до этого. С другой стороны, Toyota — это весомый и авторитетный бренд, заявления которого нельзя просто проигнорировать.

Ввиду всего вышеизложенного автор статьи в очередной раз рекомендует: прежде, чем приступать к эксплуатации той или иной аккумуляторной батарейки, внимательно изучите ее заводскую инструкцию, ознакомьтесь с рекомендациями и советами производителя. Ведь только тогда купленная вами батарейка действительно отработает заявленный срок, и даже больше!