💬 Вопрос: «У LiHV нижнее напряжение максимальной отдачи ёмкости выше, чем у простых Li-ion, поэтому я считаю, что сравнивать high voltage 3,85В и не high voltage 3,75В некорректно и глупо, потому что смартфоны не работают с напряжением ниже 3,6В, а многие из их аккумуляторов уже при разрядке до 3,75В просто выключаются».
Что за LiHV, о каких аккумуляторах речь?
Аккумуляторы Li-ion и LiPo/Li-Polymer (литий-полимерные далее по тексту называем литий-ионными из-за идентичности химии) охватили сейчас и смартфоны, и ноутбуки, и дроны и многие другие устройства. И для них есть вариация изготовления, когда элемент дозволительно заряжать до более высокого напряжения.
Как это более высокое напряжение? Так же опасно!
Увеличение максимальной планки заряда более штатных для технологии 4,2В происходит за счёт принудительной стабилизации электрохимической системы. Например, добавками в электролит и усовершенствованием поверхностных материалов.
Что даёт LiHV увеличение напряжения?
Поднятие верхней планки заряда до 4,35В или выше позволяет иметь больше ёмкости при том же весе и размере. Такие аккумуляторы называют:
- LiHV,
- HVLi,
- Li-ion High Voltage,
- кто-то даже придумал «Hybrid Li-ion»,
- всё зависит от фантазии маркетологов.
Всё это аккумуляторы «высокого напряжения». Лучше всего их знают в сообществах моделистов (где максимум ёмкости при минимальном весе имеют решающее значение).
В теории более высокое напряжение немного* сокращает количество циклов и срок службы. Взамен позволяет таким элементам дольше работать от одной зарядки, чем обычные Li-ion или Li-Polymer.
* - Про срок службы нужно пояснить дополнительно.
👉 Достоверных измерений, насколько сокращается срок службы, мы не нашли, так как это вероятно коммерчески невыгодная информация.
👉 Однако по нашему опыту, например, элементы 3,85В в смарт-часах Garmin служат меньше примерно на год, чем в таких же с элементами 3,7В.
👍 Напишите в комментарии, если у вас есть такой опыт.
👇 Далее мы приведём ответ инженера и объясним вкратце, что такое LiHV, какие у них преимущества и чем они отличаются от обычных литий-ионных аккумуляторов.
1. 💬 «У LiHV нижнее напряжение максимальной отдачи ёмкости выше, чем у простых li-ion»
✅ Отвечает инженер Neovolt.
Номинальное напряжение и напряжение максимальной отдачи емкости не следует путать, так как это разные понятия.
Номинальное напряжение
Это среднее напряжение аккумулятора, которое обычно указывается на его корпусе или в спецификации:
- 3,6В или 3,7-3,75В на ячейку для обычных литий-ионных аккумуляторов с кобальтовым катодом;
- 3,8-3,85В на ячейку для LiHV аккумуляторов.
Но это не означает, что аккумулятор всегда имеет такое напряжение. На самом деле, напряжение аккумулятора меняется в зависимости от того, сколько энергии он заряжает или разряжает.
Так называемое «Напряжение максимальной отдачи ёмкости»
Это напряжение аккумулятора, при котором он может отдать максимальное количество энергии при заданной нагрузке. Оно зависит от:
- химического состава аккумулятора,
- рабочей температуры
- текущей нагрузки и величины отдаваемого тока.
Напряжение максимальной отдачи емкости обычно находится в диапазоне:
- от 3,2 до 3,4В на ячейку для обычных литий-ионных аккумуляторов;
- от 3,4 до 3,6В на ячейку для LiHV аккумуляторов.
- более точно указано на кривой в datasheet-документации элементов (они публично размещены не всегда и не для всех типов, но можно поискать в сертификационных ведомствах Китая, ЕС и США).
Это означает, что LiHV аккумуляторы действительно имеют более высокое напряжение максимальной отдачи ёмкости, чем обычные литий-ионные аккумуляторы. И это никак не связано с их номинальным напряжением.
2. 💬 «Смартфоны не работают с напряжением ниже 3.6 В, а многие из их аккумуляторов уже при разрядке до 3.75В просто выключаются»
✅ Отвечает инженер Neovolt.
Смартфоны работают с разрядкой вплоть до 2,8-3,2В на элемент (в зависимости от модели происходит выключение операционной системой, либо микросхемой Maxim MAX17*** Mouser Electronics, Analog Devices и других).
То есть и обычные аккумуляторы смартфонов, и LiHV работают при напряжениях ниже 3В. Зарядить аккумулятор можно при глубине разряда до ~2,6-2,8В, если ранее не произошло размыкание цепи защитой.
📈 Некоторые контроллеры позволяют зарядить даже разряженные в ноль элементы (с необратимыми последствиями в химических реакциях).
Выключение при 3,6В — это не нормально
❌ Если смартфон выключается при разрядке до напряжения 3,6В и тем более при 3,75В, то это связано с его неисправностью.
Напряжение 3,6В или 3,75 В на ячейку являются номинальным напряжением. Это означает среднее напряжение аккумулятора в процессе разряда.
Но это не означает, что аккумулятор полностью разряжен при таких показателях. Рабочий диапазон гораздо шире:
- от 2.8В до 4,35В (или даже 4,5В) на ячейку для LiHV;
- от 2.8В до 4,2В (4,25В) на ячейку для обычных литий-ионных.
Иногда проблема кроется в электронике или даже в программном индикаторе. Например ошибочно определяется уровень заряда из-за частого использования некачественной зарядки, что со временем приводит к преждевременному выключению устройства.
***
Пользователь столкнулся с наблюдением за изношенными элементами с ёмкостью уже менее 70%. По промышленным стандартам такие аккумуляторы списываются или используются в нетребовательных устройствах (например, часы, питание памяти, датчики и так далее).
Главное — это желание учиться новому и развиваться. Литий-ионная технология сложная и относительно молодая, исследования постоянно корректируют знания о ней.
👍 Поставьте лайк и поделитесь ссылкой, если было полезно.
Следите за нашими публикациями на канале — стараемся рассказывать только научные факты и знания, проверенные на практике на нашем производстве аккумуляторов. Пишите нам Вконтакте или Телеграм.
