Хранение их «разряженными» до ~ 3 В с устройством, в котором они использовались, по-прежнему сохраняет много энергии в батарее.

При напряжении 3 В у литий-ионной батареи почти не осталось емкости.

На этом графике две батареи емкостью 800 мАч разряжались с разной скоростью. При 0,1А практически не осталось емкости при 3,0В. Даже на 1А они были разряжены на 99%.

Проблема с нулевым вольтом

Безопасно невозможно сбросить идеальную батарею до нуля вольт. Батарея не может опуститься до нуля вольт из-за внутренней химии. При стандартном использовании вы не можете понизить напряжение ниже 2 вольт, даже если вы соединили клеммы вместе. Аккумуляторы будут варьироваться от 3,8 до 2,4 вольт на элемент. При снижении напряжения внутреннее сопротивление увеличивается. Чем выше внутреннее сопротивление, тем меньше ток короткого замыкания. Я лично не уверен, каково минимально возможное безопасное напряжение для литий-ионного элемента, но когда напряжение приближается к этому нижнему пределу, ток падает почти до нуля. См. конец этого сообщения для более подробного доказательства этого.

ПРИМЕЧАНИЕ. Вышеизложенное верно для идеальной батареи в идеальном мире. На самом деле, вы быстро сильно повредите аккумулятор после его короткого замыкания. В этот момент внутреннее сопротивление, ток и разница энергий между полуячейками перестанут иметь значение.

(Я знаю, что этот график щелочной, я не смог найти график для Li-ion, уверяю вас, он выглядит так же)

Безопасная батарея - это разряженная батарея, а разряженная батарея и разряженная батарея - это примерно 2 вольта.

Если вы сбросили напряжение до нуля, я могу сказать вам, что вы сделали больше, чем просто нейтрализовали элементы, вы коренным образом изменили структуру батареи. Li-Ion чувствительны и привередливы. Я не мог предположить, что именно происходит внутри батареи 0 В, но я могу доказать вам, что она никогда не сможет туда попасть (см. конец), и тот факт, что это произошло, указывает на то, что ваша батарея сейчас находится в небезопасном состоянии.

Мне нравится то, что сказал другой ответ: при 2 вольтах внутренняя энергия ~ 0. Это правда, и это хороший способ подумать об этом.

Какие меры безопасности я могу предпринять?

Что касается хранения, я понимаю, что хочу хранить их в безопасности. Если у вас есть опасения, есть две вещи, от которых вы можете защититься: пары и огонь.

Для защиты от паров хранить либо в хорошо проветриваемом помещении, либо в герметичном контейнере. Замок-замок работает хорошо.

Для защиты от огня хорошо подойдет шлакоблок с куском плитки или брусчаткой сверху и снизу.

Что касается электрической энергии, я могу сказать вам, что, если вы не говорите об аккумуляторе для чего-то абсолютно массивного, электрическая энергия в аккумуляторе представляет собой относительно небольшую опасность. Вас больше всего должна беспокоить летучая природа химических веществ.

Подводя итог, короткое замыкание батарей никогда не является хорошей идеей. Литий-ионные батареи были разработаны для хранения при напряжении 2-4 вольта. Используйте их так, как они предназначены для использования.

Почему я не могу понизить его до нуля вольт?

РЕДАКТИРОВАТЬ: Хорошо, поэтому много путаницы, похоже, исходит от индикаторов батареи, с которыми все мы, люди 21-го века, знакомы. Эти индикаторы батареи не являются индикаторами напряжения, и, хотя измерение напряжения является частью процесса, определить процент заряда, оставшегося в вашей батарее, непросто. Если вы использовали ноутбук 10 лет назад, вы, возможно, помните неустойчивые индикаторы батареи. Они были ненадежными, потому что подсчитать оставшееся время автономной работы абсолютно непросто, но я объясню это:

Шаг 1: Во-первых, нам нужно посмотреть на величину тока, который в настоящее время использует телефон, и напряжение на клеммах аккумулятора.

Шаг 2: Мы можем использовать эту информацию для определения внутреннего сопротивления батареи. Когда внутреннее сопротивление достигает бесконечности, аккумулятор полностью разряжается. Обратите внимание, что этого никогда не происходит. Это заняло бы бесконечное количество времени. Тем не менее, ваш телефон знает, какие минимальные требования к напряжению и току необходимы для его работы. Теперь, если мы представим, что внутреннее сопротивление — это резистор, встроенный в батарею, становится очевидным, что по мере роста значения этого резистора наступит точка, где$V_{battery} - R_{internal resistance} I_{minimum current} < V_{minimum voltage to run phone}$.

Шаг 3: Теперь мы знаем, что у внутреннего сопротивления есть верхний предел, и мы знаем, каково внутреннее сопротивление прямо сейчас, но выяснение того, на каком проценте срока службы батареи мы находимся, все еще требует некоторой работы. Проблема в том, что внутреннее сопротивление не увеличивается линейно с потребляемой мощностью, а кривая, которой оно следует, зависит от конкретной батареи, которую вы используете, нет двух одинаковых батарей. Таким образом, ваш телефон постоянно отслеживает внутреннее сопротивление батареи и выходную мощность и использует ее для постоянной адаптации прогнозов срока службы батареи.

Хотите доказательства? У вас когда-нибудь был телефон с зарядом батареи 1% в течение 20 минут? Или иногда умирают на 2%? Ну вот. Это не точная наука, это оценка. И это определенно намного сложнее, чем просто измерение напряжения.

Научная причина, по которой вы не можете понизить его до нуля вольт

Аккумулятор состоит из двух полуэлементов. Одна половина ячейки содержит растворенный и твердый реагент А, другая растворенный и твердый реагент В. Перенос электронов от реагента А к реагенту В вызовет растворение А и связывание с солью, а также вызовет отделение В от соли и затвердевать. Для любой данной химической реакции существует определенное количество связанной энергии.

Водородный полуэлемент имеет потенциал 0 вольт, литиевый полуэлемент имеет потенциал -3,04 вольт, натриевый полуэлемент имеет -2,71 вольт. см. здесь больше.

Причина, по которой мы видим снижение напряжения по мере разрядки батареи, заключается в том, что доступность химических веществ в полуэлементе уменьшается, а это означает, что электронам будет труднее попасть из того места, где они находятся в одном полуэлементе, туда, где они должны быть в полуэлементе. другая половина клетки. Представьте себе, что у нас есть две половинки ячейки размером с консервную банку и один атом растворенного реагента А в одной и один атом твердого реагента В в другой, вы можете себе представить, что вы не получите чертовски много напряжения. , большая часть энергии реакции будет потрачена только на то, чтобы доставить электроны в нужное место.

Эта редкость реагентов по мере разрядки батареи означает, что электроны должны совершать больше работы, чтобы попасть из одной ячейки в другую. Это проявляется в увеличении внутреннего сопротивления и уменьшении ТОКА за счет поддержания номинального напряжения. Я полагаю, что мог бы с неохотой признать, что после миллиардов лет связи вполне возможно, что вы могли бы достичь нуля вольт, когда был использован каждый атом А, но внутреннее сопротивление в этой точке было бы тривиально огромным, ток тривиально небольшой. Достаточно сказать, что всего через несколько минут или часов у вас будет номинальное напряжение ~ 2 вольта.

Я чувствую необходимость пояснить, что я знаю, что это не соответствует эмпирическим данным (т. е. что напряжение можно сбросить до нуля, соединив элементы вместе). Я это понимаю. Аккумулятор перестает так себя вести, потому что был сильно поврежден.

Все равно не убедил...

Итак, у вас есть схема медленного высасывания энергии. Вы не можете, вернее, у вас уже есть. Как только оно достигает определенного нижнего предела (около 2 вольт), вы больше не можете потреблять значительный ток от батареи. Остались только концентрации реагентов в ppm, и их недостаточно для создания значительного тока. Измерьте сопротивление литий-ионной батареи при постоянном токе. Я искал график в Интернете, все, что я нашел, это щелочные батареи, но график такой же для литий-ионных. По мере того, как вы вытягиваете все больше и больше, внутреннее сопротивление будет достигать вертикальной асимптоты, возрастающей до бесконечности.

Что на самом деле происходит после этого? Что происходит, когда вы пытаетесь получить от батареи больше энергии, чем она может дать на самом деле? Я не знаю. Существует слишком много переменных, чтобы точно предсказать реакции, нарушения и т. д., которые потенциально могут иметь место. Все, что я могу вам сказать, это то, что ток в батарее ограничен, но этот ток всегда будет иметь постоянное напряжение.

Идея о том, что мощность всегда поступает с постоянным напряжением, кажется вам тревожной, поэтому я прошу вас подумать об этом так: 2 9-вольтовые батареи имеют БОЛЬШЕ напряжения, чем автомобильный аккумулятор. Кроме того, вы можете подключить 100 автомобильных аккумуляторов параллельно и получить только 12 вольт.

Это потому, что напряжение в ячейке является функцией реакции: двух химических веществ, которые находятся в клетке. Если бы вы сделали ячейку автомобильного аккумулятора размером с бункер для зерна, это было бы 2 вольта, потому что реакция составляет два вольта. Если бы вы сделали автомобильный аккумулятор размером с десятицентовую монету, это было бы 2 вольта, потому что реакция составляет два вольта. Потому что данный электрон будет выделять определенное количество энергии при движении из точки А в точку Б.

Тем не менее, сколько электронов он способен вытолкнуть за один раз, зависит от размера и от емкости. По мере того, как батарея становится «мертвой», она сможет выталкивать все меньше и меньше электронов по мере того, как у нее заканчивается реагент. Через миллиард лет у него не останется реагентов, но реакция, которая не происходит, все равно будет реакцией ~ 3 вольта.

Это выражается в единице измерения Вольта, которая составляет:

The $Nm$является единицей работы. $C$определенное количество электронов. Таким образом, вольт — это единица работы, приходящаяся на один электрон, — величина, показывающая, какую работу может совершить данный электрон. Есть ли 3 электрона или$1 \times 10^{12}$электроны, каждый из них совершает одинаковую работу. Таким образом, напряжение батареи уменьшается только потому, что она приобретает определенное внутреннее сопротивление, и электронам нужно будет совершать больше работы, чтобы добраться до клемм батареи. Реакция по-прежнему высвобождает ту же энергию на электрон.

Я понимаю, что эту концепцию трудно понять, и что существует сильная тенденция думать о напряжении батареи как о величине батареи и о том, насколько она «полная» в процентном выражении. Тем не менее, это не точное отражение того, как работают батареи, и их работа в противном случае противоречит самим основам электрохимии.

Если на данный момент вы все еще не убеждены, я должен посоветовать вам пройти курс по электрохимии, страница Википедии очень полезна, и я уверен, что на YouTube есть бесконечное количество руководств по этому предмету.

Но я попробовал это, и у меня не было проблем!

Прохладный. Но вопрос не в том, "можно ли это сделать безопасно?" Конечно, может быть, есть какой-то способ заставить литий-ионный аккумулятор работать при нулевом напряжении, не выделяя паров (которые вы, к сведению, не сможете обнаружить, пока не заболеете ими). Вопрос не в том, возможно ли физически это сделать без всяких взрывов, вопрос в безопасности. Хотя вы можете сделать это, и хотя это может быть безопасно при некоторых обстоятельствах, это не безопаснее , чем просто оставить их на 2 вольта, и я бы сказал, что это связано с большим риском.

В конечном счете, решать вам, но я могу придумать множество причин, по которым разряжать батареи таким образом небезопасно, и не вижу в этом никакой пользы.

Пожалуйста, проголосуйте или отметьте правильно, если вы нашли этот ответ полезным

Почти каждая литий-ионная батарея имеет медь в качестве анодного токосъемника. Когда медь подвергается воздействию высокого анодного напряжения из-за сильного разряда, медь растворяется в электролите, вызывая повышение внутреннего электрического сопротивления. Если разряд действительно глубокий (т.е. вы оставляете батарею короткозамкнутой на два дня или около того), ваша батарея станет просто бесполезным электрическим сопротивлением (видно с клемм). Но, тем не менее, вы всегда будете видеть некоторое восстановление напряжения холостого хода. Как только батарея сильно разрядится, я бы применил постоянное короткое замыкание в качестве наиболее безопасного условия.

Извините, что отвечаю через три года после вашего вопроса, но если кто-нибудь читает эту страницу, то должны обязательно следовать некоторым простым правилам, связанным с вашим предложением: «Конечно, я также должен время от времени избавляться от некоторых из них. Но прежде чем я их избавлю , я должен их хранить ... И лично я хочу хранить их в максимально безопасном состоянии ».

Первое правило, которому всегда следует следовать: самое безопасное состояние литиевой батареи — от 40% до 60%, поэтому никогда не храните ее выше или ниже этого значения.

Утилизация - это не хранение. Память надо делать в максимально безопасном состоянии, а это 40-60%, уж точно не 0В и даже не 3В

Я надеюсь, что все, кто читает эту тему, будут следовать этому правилу в будущем ;-)

У короткозамкнутой батареи между клеммами «по определению» ноль вольт, потому что больше нет двух клемм, а только одна.

Парень говорит о фундаментальных вещах. Реальный мир — это то, что говорят вам измерения. Для батареи с бесконечным внутренним сопротивлением при ЛЮБОМ напряжении холостого хода БУДУТ показывать нулевое напряжение при ЛЮБОЙ небольшой нагрузке. Стандартный вольтметр кушает от микроампер до миллиампер при питании. Так, в момент подключения вольтметра к клеммам напряжение аккумуляторной батареи падает до нуля.

Еще одна вещь, которую забывает парень, говорящий о фундаментальных вещах, заключается в том, что реальная батарея может быть представлена ​​довольно сложной схемой из идеальных элементов, таких как источник напряжения, источник тока, резистор, катушка индуктивности и конденсатор. Таким образом, разряженная батарея может показать вам практически любое напряжение от -4 до 4 В после неправильного использования и при определенных условиях.