Время работы против времени жизни аккумулятора

Существующие технологии не позволяют одновременно обеспечить длительное время работы и большое время жизни аккумуляторов без изменения их размеров. Для получения максимального времени работы зарядное устройство должно зарядить аккумулятор до полной емкости. Это реализуется при напряжении заряда, рекомендованном производителем, типичное значение 4.2 V ±1%. К сожалению, заряд и длительное подключение аккумулятора около этого уровня напряжения снижает время жизни. Одно из решений — выбрать более низкое напряжение заряда, которое не даст аккумулятору зарядиться до 100% емкости, хотя потребуется поставить более емкий аккумулятор для сохранения времени работы. Разумеется, для многих портативных устройств батарея большего размера является неприемлемым решением. Кроме того, применение режима C/10 или C/x для конечного тока заряда будет иметь такой же эффект увеличение времени жизни аккумулятора, как и пониженное зарядное напряжение. Снижение зарядного напряжения на 100 мВ снизит емкость приблизительно на 15%, но удвоит количество циклов.

В тоже время, окончание заряда при снижении тока до 20% (С/5) также снизит емкость на 15% и позволит достичь аналогичного удвоения количества циклов. В процессе разряда напряжение на аккумуляторе медленно снижается. На характер зависимости напряжения от времени влияет множество факторов, включая ток разряда, температуру аккумулятора, возраст аккумулятора и тип материала анода. В настоящее время в большинстве литий-ионных аккумуляторов используется либо кокс, либо графит. Более широко используемый графит дает медленное снижение напряжения в диапазоне емкости от 80 до 20%, которое затем резко падает в конце цикла, в тоже время коксовый анод дает более крутое снижение напряжения и меньшую величину конечного напряжения 2.5 В.

Остаточное значение емкости для коксового аккумулятора можно легко определить по измеренному напряжению. Литий-ионные элементы часто соединяют параллельно для увеличения емкости. Никаких специальных требований при этом не выдвигается кроме одинаковой химической системы, производителя и размеров. Последовательное соединение элементов требует большей заботы, поэтому часто требуется подбор элементов по емкости и использование балансировочных схем, для того, чтобы гарантировать зарядку каждого элемента батареи одинаковым конечным напряжением и обеспечить одинаковый уровень заряда. Последовательное соединение двух элементов, каждый из которых имеет свою схему защиты, не рекомендуется, так как разбаланс по емкости приведет к перенапряжению на одном из элементов. Многоэлементную батарею следует покупать в собранном виде и с правильной схемой защиты от производителя аккумулятора.