Каким током заряжать li-ion аккумуляторы 18650 и 21700?
Если почитать разные форумы, то мнение о величине тока заряда li-ion аккумуляторов 18650 и 21700 (а также других форматов) очень разнится. Кто-то говорит, что чем меньше ток (100-500 мА), тем дольше проживет аккумулятор. Кто-то говорит, что можно заряжать током 1-2 Ампера и ничего страшного не будет. Но почти никогда не приводятся внятные объяснения, почему именно так.
Давайте разбираться.
Если li-ion аккумулятор заряжать очень большим током, то аккумулятор будет сильно нагреваться. Как известно, при сильном нагреве характеристики аккумулятора постепенно ухудшаются. И чем сильнее нагрев, тем быстрее будет происходить ухудшение характеристик (увеличение внутреннего сопротивления, снижение емкости и т.д.). Все li-ion аккумуляторы намного хуже переносят нагрев именно при ЗАРЯДЕ, чем при разряде. Поэтому общая рекомендация - не допускать нагрева li-ion аккумулятора при заряде выше, чем +35 ... +40 градусов. Высокотоковые модели li-ion аккумуляторов переносят нагрев при заряде лучше, чем низкотоковые. Поэтому они вполне безболезненно переносят температуру уже до +40 ... +45 градусов.
Ниже в таблице представлены значения токов заряда для некоторых моделей li-ion аккумуляторов формата 18650 и 21700. Эти данные взяты из официальной технической документации производителей (datasheet). Стандартный ток заряда - это величина тока, которым производитель рекомендует производить заряд аккумулятора. При заряде таким током не происходит нагрева аккумулятора выше допустимого и ухудшения его характеристик. После заряда этим током аккумулятор отдаст заявленную емкость при разряде (при увеличении тока заряда отдаваемая емкость немного уменьшается). И указанное в datasheet количество циклов заряд-разряд аккумулятор отработает при условии не превышения этого значения тока заряда. Одним словом, стандартный ток заряда - это рекомендованная производителем величина тока заряда.
Как можно увидеть из таблицы, почти для всех низкотоковых моделей li-ion аккумуляторов стандартный ток заряда составляет 0,5C. С - это емкость аккумулятора. Например, для аккумулятора емкостью 3000 mAh ( С = 3000 mAh = 3 AH) 0.5*C будет соответствовать току 1,5 Ампер (0,5 * 3). Для аккумулятора емкостью 5000 mAh - 0,5*С будет равно току 2,5 Ампер.
Для некоторых отдельных моделей li-ion аккумуляторов стандартный ток заряда равен 0.3*C. Это, например, модели Samsung INR21700-5G и LG INR21700-M50. Небольшое уменьшение рекомендуемого тока заряда связано с некоторыми техническими особенностями этих моделей, направленными на увеличение срока их службы.
У высокотоковых моделей 18650 и 21700 стандартный ток заряда от 0,5*C до 1*С. Больший рекомендованный ток заряда связан с меньшим внутренним сопротивлением высокотоковых аккумуляторов и с их лучшей переносимостью нагрева при зарядке. В принципе, оба этих фактора связаны друг с другом.
И есть еще один важный и часто неочевидный фактор. Многие бытовые зарядные устройства для li-ion аккумуляторов имеют один конструктивный недостатков. У них в схеме есть несколько транзисторов, которые при при работе нагреваются достаточно сильно. И часто эти транзисторы расположены прямо под слотами для ячеек. И при зарядке током 1 Ампер и выше транзисторы нагреваются сами и через корпус нагревают ячейки до температуры 50-60 градусов.
Также повышенный нагрев аккумуляторов происходит, если заряжать аккумуляторы во всех слотах зарядки одновременно. В этом случае ухудшаются условия охлаждения, как самих аккумуляторов, так и силовых компонентов электрической схемы зарядного устройства.
Если обобщить все вышесказанное, то главный принцип "ЧТОБЫ АККУМУЛЯТОРЫ ПРИ ЗАРЯДКЕ СИЛЬНО НЕ НАГРЕВАЛИСЬ", т.е. были чуть теплыми. Это существенно продлит срок их службы.
Уменьшать ток заряда до 100-300 мА никакого смысла не имеет. Срок службы аккумулятора это не продлит абсолютно. Также есть мнение, что зарядка совсем малыми токами даже вредна для li-ion. Такой режим заряда способствует развитию дендритов в структуре аккумулятора. Описание этого процесса можете поискать в интернете, тут не будем это подробно описывать.
Поэтому в большинстве случаев рекомендация будет звучать так: если вы никуда не спешите, то заряжайте li-ion аккумуляторы 18650 и 21700 током от 0,5 до 1 Ампера (500 - 1000 мА). Только проверьте, не происходит ли сильного нагрева аккумуляторов (через 30-60 минут после начала зарядки). Если аккумуляторы чуть теплые, то в будущем можно не беспокоиться. Если они сильно нагрелись, то следует уменьшить ток заряда или попробовать другие слоты вашего зарядного устройства.
Если вы используете "подозрительные" китайские аккумуляторы, о качестве которых ничего не известно, то заряжайте на всякий случай током 500 мА.
