В интернете можно найти советы «не разряжать батарею электросамоката в ноль» и «не заряжать ее полностью». Действительно ли это так? Мы решили разобраться в том, как на самом деле работают современные электросамокаты – и либо подтвердить, либо разрушить эти мифы.
Как заряжается и разряжается аккумулятор
Типичная батарея состоит из трех частей: катода, анода и разделителя.
- Катод делают из соединений лития, которые наносят на алюминиевую пластину. Это часть со знаком «плюс», катод заряжен позитивно.
- Анод почти всегда производят из графита, который закрепляют на медной пластине. Анод заряжен негативно.
- Пористый разделитель пропитывают электролитом – веществом, которое пропускает ионы лития от катода к аноду и обратно. При этом электролит не пропускает негативно заряженные электроны, которые образуют электрический ток.
В заряженном аккумуляторе атомы лития находятся на стороне анода и хранятся между слоями графита. Литий – нестабильный металл, он всегда готов к химическим реакциям. На внешнем уровне его атома есть готовый оторваться электрон. Когда вы включаете электросамокат, эти отрицательно заряженные электроны начинают двигаться в сторону положительно заряженного катода. Они перемещаются через через внешнюю цепь – и питают двигатель.
Атомы лития без электронов становятся положительно заряженными ионами лития: они выходят из слоев графита, проходят через пористый разделитель с электролитом и прячутся в другой стороне. Когда все ионы лития переходят в катод, батарея считается полностью разряженной.
Теперь подключим зарядное устройство. Оно запускает обратную реакцию: вытягивает электроны из соединения лития, направляет их к аноду и располагает в слоях графита. Ионы лития тоже проходят обратный путь.
Как BMS охраняет батарею
Чтобы защитить батарею от перегрева, короткого замыкания и перезаряда, литий-ионные аккумуляторы дополняют системой контроля BMS – Battery Management System. Если напряжение во время зарядки сильно отклоняется от нормы или возникает короткое замыкание, эта система автоматически отключает питание.
Поэтому перезарядить батарею с работающей BMS невозможно: как только аккумулятор будет полностью заряжен, зарядка прекратится.
Можно ли заряжать батареи до 100% и разряжать в ноль
Можно ли разряжать аккумуляторы «в ноль»? Лучше так не делать. Когда аккумулятор полностью разряжается, ионы лития могут застревать в катоде, и емкость батареи снижается. Лучше всего подзаряжать электросамокат, когда заряд достигает 30%.
Можно ли заряжать батареи до 100%? С точки зрения безопасности – да. При полной зарядке BMS отключает процесс, и ячейки не повреждаются. Батарея не перезарядится и не взорвется.
Существуют исследования, согласно которым литий-ионные аккумуляторы не стоит заряжать полностью по другой причине – чтобы повысить срок жизни батареи. Но проблема с этими исследованиями в том, что они проводятся в идеальных лабораторных условиях. В реальности батарея работает иначе и разряжается неравномерно: райдер то стоит на светофоре, то едет на максимальной скорости, то резко сбрасывает ее, то меняет режим. Поэтому нагрузка на батарею получается разной при каждой поездке, и изучить поведение аккумулятора в деталях невозможно.
Мы рекомендуем поступать так, как вам удобнее и комфортнее. В любом случае при правильной эксплуатации батарея прослужит несколько лет. Кстати, о том, как ухаживать за аккумуляторам, мы рассказывали в статье «3 неочевидных вопроса о том, как правильно заряжать батарею электросамоката».