Як захистити акумулятори Li-Ion до електроінструменту влітку

Влітку акумуляторам шкодить не мороз, а спека

Багато користувачів електроінструменту переймаються за акумулятори взимку, тоді як саме висока температура є найнебезпечнішим і найбільш недооціненим ворогом літій-іонних акумуляторів. Нагрітий автомобіль, робота на повному сонці і заряджання гарячого акумулятора скорочують реальний термін служби літій-іонного акумулятора швидше за будь-що інше. Хороша новина в тому, що кілька простих звичок дозволяють цього уникнути і реально знизити витрати на використання інструменту.

У цьому посібнику пояснюємо, чому тепло шкодить елементам, які є безпечні пороги температур та як використовувати, заряджати і зберігати акумулятори до електроінструменту під час спеки.

Чому тепло шкодить елементам Li-Ion

Літій-іонні акумулятори найкраще працюють і зберігаються у вузькому діапазоні температур. Рецензовані джерела вказують, що допустимий діапазон роботи становить від -20 до 60°C, натомість для збереження добрих параметрів рекомендований діапазон ок. 15-35°C. Для самого терміну служби найсприятливіший ще вужчий діапазон, ок. 15-25°C, а типова рекомендована температура зберігання - ок. 15°C.

Вище ок. 30°C починається діапазон так званої підвищеної температури, в якому деградація помітно прискорюється. Відбувається це тому, що висока температура прискорює побічні реакції всередині елемента: розклад електроліту, розростання пасивуючого шару, зростання внутрішнього опору і незворотну втрату ємності. Що важливо, значна частина цієї втрати - це так зване календарне старіння, тобто самого плину часу за високої температури, незалежно від того, чи ви використовуєте інструмент, чи він лежить на складі.

Пороги температур коротко

Для ілюстрації масштабу: згідно з моделлю деградації, на яку посилаються Chargie і NREL, після 200 циклів заряджання акумулятор, що працює за 45°C, може втратити ок. 6,7% ємності, порівняно з ок. 3,3% за 25°C. Іншими словами, та сама кількість циклів у спеку коштує вдвічі більше зношення.

Типові помилки влітку

Найчастіші ситуації, які скорочують життя акумулятора під час спеки:

• Залишання акумулятора в нагрітому автомобілі. Це найнебезпечніша з помилок. За даними IMGW, ADAC і дослідження Стенфордського університету, за ок. 35°C назовні салон авто на повному сонці може перевищити 55°C, а за даними ADAC досягти 50°C вже за півгодини і 60°C за годину. Дослідження Стенфорда вказує, що ок. 80% зростання температури відбувається в перші 30 хвилин. За таких умов акумулятор потрібно безумовно забирати з авто.
• Заряджання гарячого акумулятора одразу після роботи. Розігріті елементи плюс заряджання - це накопичення тепла. Гарячий, розряджений акумулятор має "відлежати" ок. 10-15 хвилин перед заряджанням, бо зарядний пристрій вимірює опір, що зростає з температурою, і за гарячого елемента може підібрати неправильну напругу заряджання.
• Заряджання і зберігання в гарячому гаражі або на сонці та залишання акумулятора на зарядному пристрої "постійно" в спеку.
• Зберігання повністю зарядженого акумулятора в теплі. Найгірша можлива комбінація: високий рівень заряду плюс висока температура - це найбільша незворотна втрата ємності.
• Зберігання повністю розрядженого акумулятора. Загрожує падінням нижче порогу безпеки і блокуванням заряджання системою захисту (BMS).
• Перевантаження інструменту малим акумулятором. Використання малого акумулятора для важкого завдання збільшує нагрівання елементів.

Добрі практики: як дбати про акумулятори до електроінструменту влітку

Використання

• Роби перерви на охолодження інструменту і акумулятора, уникай роботи на повному сонці. Перенеси робоче місце і заряджання в тінь або краще провітрюване місце.
• Не перевантажуй інструмент. Для важчих завдань добирай більший акумулятор (напр. JCB 4,0 або 5,0 Ah), який розподіляє навантаження на більше елементів і менше нагрівається.
• Після інтенсивної роботи дай акумулятору охолонути на твердій, негорючій поверхні на відкритому повітрі, а не в сумці чи ящику, які затримують тепло.

Заряджання крок за кроком

1. Заряджай у тіні, за кімнатної температури, у сухому і провітрюваному місці.
2. Не заряджай розігрітий акумулятор. Дай йому повернутися до кімнатної температури. Battery University вказує, що Li-Ion можна безпечно швидко заряджати в діапазоні ок. 5-45°C.
3. Користуйся зарядними пристроями з контролем температури. Зарядний пристрій JCB 18V автоматично призупиняє заряджання поза діапазоном 0-40°C, захищаючи елементи від заряджання в поганих умовах.
4. Не залишай акумулятор на зарядному пристрої "постійно" в спеку.

Зберігання

• Рівень заряду для зберігання: ок. 40-60%. Battery University вказує як оптимальний ок. 40%. Такий рівень мінімізує напруження елементів і ризик глибокого розряджання.
• Місце: прохолодне, сухе, затінене, за кімнатної температури ок. 15-25°C. Уникай температур нижче 0°C, вище 50°C та прямого сонця.
• На тривалий час вийми акумулятор з інструменту, очисти і осуши контакти.
• Пам'ятай про саморозряджання: Li-Ion втрачає ок. 5% у першу добу, а потім ок. 1-2% на місяць. За тривалого зберігання перевіряй стан кожні 1-3 місяці і за потреби дозаряджай.

Чому оригінальні акумулятори і зарядні пристрої JCB

Виробник проєктує елементи, систему захисту (BMS) і зарядний пристрій як узгоджений комплект. Дешеві замінники загрожують перезарядженням, перегрівом і пошкодженням елементів. Акумулятори JCB 18V мають вбудований захист від перегріву, а всі інструменти JCB Professional працюють на єдиній платформі 18V (2,0 / 4,0 / 5,0 Ah): один акумулятор живить весь комплект. До інструментів JCB варто отже використовувати оригінальні акумулятори і зарядні пристрої JCB 18V.

2,0 Ah

Легкий і зручний. Для коротших монтажних робіт і інструментів з меншим споживанням струму.

Дивитися

4,0 Ah

Універсальний компроміс маси і часу роботи. Добрий вибір для щоденної роботи в майстерні.

Дивитися

5,0 Ah

Найдовший час роботи і найкращий розподіл навантаження. Для найвимогливіших інструментів і довгих сесій.

Дивитися

Міфи і факти

Ознаки перегріву і пошкодження

Сигнали, які мають одразу привернути вашу увагу:

• Здутий або деформований акумулятор. Це найсерйозніший сигнал, означає газування всередині елемента. Негайно вилучи акумулятор з використання.
• Хімічний запах, шипіння, витік електроліту.
• Надмірне нагрівання (акумулятор гарячий, не лише теплий), перегрівання під час заряджання.
• Помітне падіння часу роботи, "стрибки" індикатора заряду, зарядний пристрій зупиняється перед 100%.

Використані і пошкоджені акумулятори Li-Ion не можна викидати до побутових відходів. У Польщі це регулює закон від 24 квітня 2009 р. про батареї і акумулятори. Віддай їх до пункту збору (PSZOK), до контейнерів на використані батареї (магазини, супермаркети) або до магазину, що веде продаж акумуляторів, де пункти зобов'язані прийняти їх безкоштовно. Пошкоджені або здуті акумулятори трактуй як небезпечні відходи: заклей контакти стрічкою і віддай якнайшвидше.

Скільки це все дає: термін служби і економія

Акумулятори Li-Ion до електроінструменту витримують зазвичай ок. 300-500 циклів до падіння ємності до ок. 80%, що на практиці означає ок. 2-5 років. Деградація поступова, не стрибкоподібна. Після перевищення заявлених циклів акумулятор далі працює, лише з меншою ємністю.

Тепло і високий рівень заряду - це головні чинники, що прискорюють старіння, тому контроль температури безпосередньо впливає на кількість реальних циклів і витрати на використання. Кілька звичок, тобто тінь, охолодження перед заряджанням і зберігання 40-60% у прохолоді, - це довший реальний термін служби і нижча вартість володіння інструментом.

Найчастіші запитання

Матеріал має інформаційний і освітній характер. Наведені пороги температур і значення походять з галузевих і виробничих публікацій; за тривалого зберігання і використання керуйся також рекомендаціями з картки продукту.