Минимальное напряжение, до которого допустимо разряжать стандартную литий-ионную ячейку (например, 18650 или 21700), составляет 2,5–3,0 В — точное значение указывает производитель в даташите на конкретную модель. Падение ниже этого порога запускает необратимые химические процессы: растворение медного токоотвода анода и разложение электролита, из-за чего батарея теряет ёмкость, а при попытке заряда становится пожароопасной.
На практике безопасным рабочим нижним пределом считается 3,0 В на ячейку под нагрузкой. Если мультиметр показывает меньше 2,5 В на элементе, такую ячейку нельзя просто поставить на обычную зарядку — сначала требуется диагностика её состояния. Ниже разберём, откуда берутся эти цифры, чем отличаются пороги для разных химий и что делать с уже «просевшим» аккумулятором.
Стандартные пороги напряжения для Li-ion ячеек
Литий-ионная ячейка имеет номинальное напряжение 3,6–3,7 В, полный заряд — 4,2 В (для высоковольтных модификаций LiHV — до 4,35 В). Нижняя граница разряда зависит от химии катода и конструкции, но для массовых ячеек типа 18650 производители указывают cut-off в диапазоне 2,5–3,0 В.
Важно различать два значения. Первое — напряжение отсечки под нагрузкой: контроллер устройства отключает потребителя, когда ячейка «просела» до заданного уровня. Второе — напряжение холостого хода после снятия нагрузки: оно немного восстанавливается вверх за счёт перераспределения заряда внутри электрода. Поэтому ячейка, отключенная при 3,0 В под нагрузкой, через полчаса может показать 3,2–3,3 В — и это нормально.
💡Безопасный практический порог разряда Li-ion — 3,0 В на ячейку под нагрузкой. Абсолютный минимум по даташитам большинства производителей — 2,5 В, ниже начинается деградация.