مبدأ وتحليل اختبار شحن بطارية الليثيوم وتعليمات الاستخدام

شرح مبدأ اختبار شحن البطارية اختبار الشحن
يتم تحقيق المبدأ الأساسي لشحن بطاريات الليثيوم وتفريغها من خلال إدخال واستخراج أيونات الليثيوم بين القطبين الموجب والسالب. أثناء عملية الشحن، تجري الإلكترونات الموجودة على القطب الموجب إلى القطب السالب من خلال دائرة كهربائية خارجية، بينما تمر أيونات الليثيوم عبر الإلكتروليت، والمادة الفاصلة، وتصل في النهاية إلى القطب السالب، حيث يتم اختزالها إلى مادة الكربون المدمجة في القطب السالب. وهذه العملية قابلة للانعكاس وتعرف باسم "نظرية الكرسي الهزاز"

مواصفات الاستخدام اليومي لاختبار شحن بطارية الليثيوم وتفريغها
1. لدى العديد من الناس درجة معينة من الدقة حول وقت شحن بطاريات الليثيوم، وتشير العديد من الآراء إلى أن وقت الشحن يجب أن يتجاوز 12 ساعة وأن يتكرر ثلاث مرات حتى يتم تنشيط البطارية. إن القول بأنه "يجب شحن أول ثلاث شحنات لأكثر من 12 ساعة" ليس صحيحًا تمامًا. فوفقًا لنتائج البحث، تؤكد جميع المواد التقنية الرسمية الجادة على أن الشحن الزائد والشحن الزائد يمكن أن يسبب ضررًا كبيرًا لبطاريات الليثيوم، وخاصة بطاريات الليثيوم أيون السائلة. ولذلك، من الأفضل أن يتم الشحن وفقًا للوقت والطرق القياسية، خاصةً ليس لأكثر من 12 ساعة من الشحن الطويل جدًا.
2. غير مناسب للشحن على المدى الطويل أو إعادة الشحن بعد نفاد البطارية بالكامل
ستتوقف الهواتف الذكية أو أجهزة شحن بطارية الليثيوم أيون الذكية عن الشحن تلقائيًا بعد شحن البطارية بالكامل. بعد شحن بطارية الليثيوم بالكامل، ستتوقف عن الشحن تلقائيًا. يمكن أن يتسبب وقت الشحن المفرط والاستخدام الكامل للطاقة الفارغة في الشحن الزائد والإفراط في الشحن، مما يؤدي إلى تلف الأقطاب الموجبة والسالبة لبطارية الليثيوم أيون بشكل دائم. من من منظور جزيئي، سيؤدي الشحن الزائد إلى إطلاق الكربون السالب لأيونات الليثيوم بشكل مفرط، مما يتسبب في انهيار بنية الطبقة الخاصة به. سيؤدي الشحن الزائد إلى دفع الكثير من أيونات الليثيوم إلى بنية الكربون السالب، مما يجعل من المستحيل إطلاق بعضها مرة أخرى.
3. طريقة شحن بطاريات الليثيوم
الخطوة 1: إذا كان الجهد أقل من 3 فولت، فمن الضروري إجراء الشحن المسبق بتيار 0.05C;
الخطوة 2: تحديد ما إذا كان 3 فولت <الجهد <4.2 فولت، الشحن بتيار ثابت بتيار 0.2C ~ 1C;
الخطوة 3: تحديد ما إذا كان الجهد أكبر من 4.2 فولت وشحنه بجهد ثابت 4.20 فولت. يتناقص التيار مع زيادة الجهد حتى يتم الشحن بالكامل.

طريقة التفريغ الصحيحة لبطاريات الليثيوم
1. طريقة التفريغ القياسية: التفريغ بتيار ثابت قدره 0.2C5 حتى يصبح الجهد الطرفي للبطارية 2.75 فولت. نظرًا لصعوبة استيفاء هذا الشرط في الاستخدام اليومي، فهو قليل الأهمية. هذه الطريقة مهمة لمعايرة سعة البطارية.
2. طريقة التفريغ السريع: نظرًا للمقاومة الداخلية المنخفضة لبطاريات الليثيوم، يُسمح بتفريغ تيار عالي. يمكن تفريغها لأكثر من 54 دقيقة في درجة حرارة الغرفة بتيار 1C5؛ ووقت تفريغ 1.5C5 لأكثر من 30 دقيقة؛ ووقت تفريغ 2C5 لأكثر من 23 دقيقة؛ والسماح بتفريغ قصير الأجل لتيارات أكبر.
3. تكون عملية تفريغ بطاريات الليثيوم أثناء التشغيل متوازنة. ومن الناحية النظرية، ينبغي مراعاة معدل التفريغ والعمق عند تفريغ بطاريات الليثيوم.
4. وعمق التفريغ هو نسبة مقدار التفريغ إلى السعة الاسمية، وأفضل مؤشر مرجعي في الممارسة العملية هو الجهد. والمعيار العام لتفريغ بطاريات الليثيوم هو أن بطارية الليثيوم يمكن شحنها عند تفريغها بين 2.75 فولت و3 فولت، لأن التفريغ أقل من 2.75 فولت يمكن أن يؤدي بسهولة إلى محظور الإفراط في التفريغ في البطاريات القابلة لإعادة الشحن. يمكن أن يسبب التفريغ الزائد تبخرًا مفرطًا للإلكتروليت، ويمكن أن يتفاعل القطب السالب لبطارية الليثيوم بشكل مفرط، مما يتسبب في حدوث تغييرات في غشاءها العازل وفقدان دائم للسعة.

احتياطات استخدام بطاريات الليثيوم
1. بعد تفريغها في درجات حرارة عالية في الهواء الطلق أو استرجاع البطارية في درجات حرارة عالية، لا يمكن شحنها على الفور. لا يمكن شحن البطارية إلا بعد أن تبرد درجة حرارة السطح.
2. عند التخزين، ما عليك سوى وضعها في بيئة داخلية جافة وآمنة؛ فالتخزين في درجة حرارة منخفضة لن يتلف البطارية، ولكن يجب زيادة درجة حرارة البطارية أثناء الاستخدام، ويجب وضعها في السيارة قدر الإمكان عند استخدامها في الهواء الطلق.
3. انتبه لعلامتي "+" و"-" على البطارية والأجهزة الكهربائية، وقم بتركيب البطارية في الجهاز بشكل صحيح. إذا كانت البطارية معكوسة، فقد يتم شحن البطارية أو حدوث ماس كهربائي بها، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارتها أو تسربها أو تفريغها أو تمزقها أو انفجارها أو نشوب حريق أو إصابة شخصية.
4. عند استبدال البطاريات، من الضروري استخدام بطاريات جديدة من نفس الماركة والطراز لاستبدال جميع البطاريات في نفس الوقت. عند استخدام بطاريات من ماركات وموديلات مختلفة، أو عند خلط البطاريات الجديدة والقديمة، بسبب الاختلافات في الجهد أو السعة، قد يتم تفريغ بعض البطاريات أو تفريغها قسراً، مما يؤدي إلى التسرب والتفريغ والانفجار والحريق والإصابة الشخصية.
5. يمكن أن يؤدي الحفاظ على شحن وتفريغ معتدل لبطاريات الليثيوم إلى إطالة عمرها، كما أن الحفاظ على مستوى البطارية بين 10% و90% مفيد لحماية البطارية. هذا يعني أنه عند شحن منتجات وأجهزة بطاريات الليثيوم لا داعي للوصول إلى القيمة القصوى.
بشكل عام، يتم استخدام بطاريات الليثيوم على نطاق واسع من قبل المستهلكين نظرًا لمزاياها في "الحفاظ على الطاقة وحماية البيئة". في الاستخدام العملي، لا يلزم شحن بطاريات الليثيوم حتى 100% ممتلئة، ناهيك عن استنفاد البطارية. إذا سمح الوضع، حاول الحفاظ على مستوى البطارية حوالي نصف ممتلئ، وكلما قلّت سعة الشحن والتفريغ، كان ذلك أفضل.