Аккумулятор шуруповерта или банка 18650, севшая ниже 2,5 В на элемент, — типичная ситуация, после которой ячейка либо теряет часть емкости, либо вообще отказывается заряжаться штатным зарядным устройством. Именно поэтому вопрос «до какого напряжения разряжать литий-ионный аккумулятор» — не теоретический: от нижнего порога напрямую зависит срок службы батареи и безопасность её дальнейшей эксплуатации.
Короткий ответ: безопасный минимум для большинства литий-ионных ячеек с номиналом 3,6–3,7 В составляет около 2,8–3,0 В под нагрузкой, а абсолютный предел, за которым начинаются необратимые изменения, — примерно 2,5 В на элемент. Ниже разберём, откуда берутся эти цифры, чем отличаются химии и как не «убить» батарею глубоким разрядом.
Ключевые напряжения литий-ионной ячейки
У любой Li-Ion ячейки есть три опорных значения: напряжение полного заряда, номинальное напряжение и напряжение отсечки разряда. Для классической кобальтовой химии (LiCoO2) это 4,2 В, 3,6–3,7 В и 2,5–3,0 В соответственно. Рабочий диапазон, в котором ячейка отдает основную емкость без вреда для себя, лежит примерно между 4,2 В и 3,0 В.
Важно понимать разницу между напряжением под нагрузкой и напряжением холостого хода. Под нагрузкой ячейка может проседать до 3,0 В, а после отключения нагрузки напряжение «отпружинит» до 3,3–3,5 В. Контроллеры ориентируются именно на напряжение под нагрузкой, поэтому замер мультиметром на отключенной батарее может вводить в заблуждение.
💡Безопасный нижний порог разряда Li-Ion ячейки — около 3,0 В под нагрузкой. Абсолютный предел, ниже которого начинается деградация, — примерно 2,5 В.