Как заряжать литиевые аккумуляторы: как зарядить в первых раз — Мир Антенн

Содержание

как зарядить, какие устройства использовать

Зарядка 18650 аккумулятора не представляет сложностей. Батарейки такого типа применяются для питания ноутбуков, фонарей, строительных инструментов. Они отличаются увеличенной емкостью и средним уровнем саморазряда. Устройство для зарядки можно собрать самостоятельно.

18650 аккумуляторы чаще всего используются в бытовой электронике и электроинструментах.

Немного о литий-ионных батареях

Особенности АКБ типа 18650:

Длительный срок службы. Источник питания способен выдерживать до 600 циклов разряда и заряда. Литиевые батареи обладают увеличенным сроком эксплуатации, они могут длительно сохранять емкость.
Компактные размеры. Высота элемента составляет 65 мм, диаметр — 18 мм. Эти числа легли в основу названия аккумулятора. При небольших размерах батарея имеет широкие возможности.
Наличие контроллера. Большая часть аккумуляторов старого образца отличается высокой взрывоопасностью. В корпусе батареи протекают химические реакции, скорость которых при перегреве многократно увеличивается. Возникало и механическое замыкание нескольких содержащих электролит емкостей, приводившее к возгоранию. Контроллер, встраиваемый в современные источники питания, препятствует сильному перегреву и взрыву. Это же устройство защищает АКБ от перезаряда.
Невозможность длительного хранения. Долго находившиеся в нерабочем состоянии батарейки быстро утрачивают емкость. Заряжать li-ion аккумулятор нужно регулярно. При этом соблюдают ряд правил, препятствующих выходу изделия из строя. Нужно правильно рассчитывать ток заряда и ограничивать напряжение. Нарушение правил приводит к снижению срока службы.

Как заряжать АКБ 18650

Многие зарядные устройства (ЗУ) универсальны, однако при зарядке литий-ионных аккумуляторов нужно соблюдать такие правила:

0,5-1 А — оптимальный ток заряда для 18650-х аккумуляторных батарей.

На раннем этапе необходимо подавать не более 0,05 В. Заканчивают процедуру, повышая параметр до 4,2 В. Это значение является допустимым безопасным уровнем для батарей 18650.
Ток заряда должен составлять 0,5-1 А. При большем значении заряд будет набираться быстрее. Однако подавать силу тока в 1 А сразу не рекомендуется. Показатель должен повышаться плавно.
Ускоренные способы зарядки нужно применять только в экстренных случаях. Время процедуры не должно превышать 3 часов. Перезаряд приводит к повреждению компонентов АКБ, вызывая перегрев.
Рекомендуется использовать устройства, автоматически контролирующие ход зарядки. Они самостоятельно отключаются после набора батареей требуемой мощности. Дешевые и самодельные приборы не оснащаются контроллерами, поэтому пользователю придется самостоятельно отслеживать ход процедуры.

Какое устройство следует использовать

Разные модели зарядных устройств отличаются техническими характеристиками, набором функций и некоторыми другими параметрами:

Liitokala Lii-500 — универсальная зарядка, которая сама подбирает токи для зарядки аккумуляторов.

Простые. Такие приборы подают ток силой 1 А. Они имеют единственное гнездо для установки АКБ 18650.
Усовершенствованные. Прибор снабжен 2 гнездами для батареек. Максимальный уровень напряжения составляет 4,2 В. Такое зарядное средство отличается более высокой стоимостью. К дополнительным функциям относится индикация заряда. Прибор самостоятельно ограничивает время процедуры, предотвращая перезаряд.
Универсальные. Используются для зарядки источников питания типа 18650 и 26650. Модели такого типа используются для восстановления работоспособности литий-ионных и никель-кадмиевых элементов. Лучшие устройства оснащены системой безопасности, избавляющей от регулярного измерения напряжения и силы тока.
Самодельные. Если готовый прибор найти невозможно, зарядное устройство можно собрать в домашних условиях. Компоненты соединяют согласно схемам.

Качество ЗУ во многом зависит от стоимости. Дешевые приборы не имеют компонентов, позволяющих отказаться от постоянного контроля. Использование неправильно собранного самодельного устройства может привести к выходу батареи из строя или травмированию человека.

Как сделать зарядку для литий-ионных аккумуляторов самостоятельно

Наиболее простым вариантом считается использование зарядного устройства от мобильного телефона. Приборы выдают напряжение, подходящее для восстановления мощности аккумуляторов 18650. Способ используется только в экстренных случаях. Частое его применение приводит к снижению емкости АКБ.

Самодельная зарядка для литий-ионного 18650-го аккумулятора, сделанная из старого зарядного устройства от телефона.

Чтобы зарядить батарейку, выполняют такие действия:

Штекер зарядного устройства срезают. Провода освобождают от изоляции и делят на положительный и отрицательный полюса. Плюсовой кабель чаще всего имеет оплетку красного цвета, минусовой — черного.
Очищенные провода прикрепляют к полюсам батареи пластилином. USB-кабель подсоединяют к разъему компьютера или специального адаптера.
Источник питания заряжают, периодически отслеживая процесс. Заряжать батарейку рекомендуется не более часа. Этого времени достаточно для полного восстановления емкости.

Для сборки усовершенствованной зарядки используют сложные схемы. Перед началом работы подготавливают паяльник, припой, флюс и клей. Отдельно приобретают плату, необходимую для нормального функционирования самодельного ЗУ.

Сборку осуществляют так:

Плату устанавливают в подготовленный заранее пластиковый бокс. Конструкцию снабжают плюсовым и минусовым проводами. Бокс используется для размещения батареи во время зарядки. Сделать емкость можно из старого ЗУ, непригодного к эксплуатации бытового прибора или игрушки. Размеры должны соответствовать параметрам аккумулятора.
Плату припаивают, учитывая маркировку. Обозначения позволяют без труда разместить провода. Плата снабжена разноцветными индикаторами, отражающими ход зарядки. Микросхему приклеивают к боксу в удобном месте. После этого, соблюдая полярность, подключают провода. Перед фиксацией их очищают от изоляции и обрабатывают канифолью. На плату наносят небольшое количество жидкого припоя.

При изготовлении устройства нельзя допускать короткого замыкания. Приведенная выше схема позволяет собрать простое, но надежное ЗУ за несколько часов. С помощью USB-кабеля его подсоединяют к электросети или компьютеру. Батарею устанавливают в получившееся гнездо. После включения зеленого индикатора прибор отключают.

Полезные рекомендации при эксплуатации аккумуляторов 18650

Литий-ионные батареи чувствительны к глубокому разряду. Не рекомендуется часто проводить тренировки, направленные на восстановление емкости. Продлить срок службы аккумулятора помогает правильная зарядка. Уровень мощности не должен превышать 90%. При доведении этого параметра до 100% источник питания может быстро утратить емкость.

Не стоит допускать критического разряда. Восстановление первоначальных параметров сопровождается некоторыми сложностями. Иногда глубоко разряженные элементы становятся непригодными к применению. При покупке изделий нужно обращать внимание на дату производства.

Просроченными считаются батареи, выпущенные более 3 лет назад. При питании портативной техники нужно учитывать, что аккумулятор не должен испытывать чрезмерных нагрузок. Заряжать аккумулятор нужно, принимая во внимание рекомендованные показатели силы тока и напряжения.

Как восстановить аккумулятор 18650 после глубокого разряда: все способы восстановления литий ионных АКБ

В общем, ситуаций может быть только две:

Аккумулятор вроде бы работает, но очень быстро разряжается.
Аккумулятор сел в ноль и вообще не хочет заряжаться.

Первая ситуация: потеря емкости

В первом случае у аккумулятора упала емкость и с этим придется смириться. Полное восстановление аккумуляторов после глубокого разряда невозможно (это касается всех Li-ion аккумуляторов: 18650, 14500, 10440, аккумуляторов от мобильников и т.д.). Даже теоретически нельзя вернуть емкость литиевого аккумулятора.

Снижение емкости — абсолютно нормальный процесс. Это происходит во время каждого цикла заряда/разряда, независимо от того, насколько правильно эксплуатируется аккумулятор. Однако, если в процессе эксплуатации часто допускаются глубокие разряды или, наоборот, длительные перезаряды (более 500%), то скорость потери емкости может существенно возрасти.

Последние исследования показали, что литиевые аккумуляторы теряют свою емкость даже если вообще не эксплуатируются. Например, во время обычного хранения на складах. По данным исследований, аккумулятор теряет примерно 4-5% емкости в год.

Вторая ситуация: не хочет заряжаться

Теперь рассмотрим второй случай — аккумулятор не заряжается.

Обычно эта ситуация возникает, когда какое-либо устройство (телефон, планшет, мп3-плейер) долго лежали без дела с разряженным аккумулятором. Или если литиевые аккумулятор подвергся глубокому охлаждению.

В принципе проблем с зарядкой таких аккумуляторов быть не должно. Внутри каждого аккумулятора — между самой банкой аккумулятора и теми клеммами, которые мы видим — находится модуль защиты, который отключает банку от клемм при снижении напряжения ниже определенного порога. Внешне это проявляется как полное отсутствие напряжение на выходе аккумулятора (ноль вольт).

На самом деле, как правило, на самой банке в этот момент напряжение составляет около 2.4-2.8 Вольта.

Все современные модули защиты устроены таким образом, что даже в случае блокировки аккумулятора от дальнейшего разряда, его все-таки можно зарядить. Это происходит благодаря паразитному диоду, встроенному в ключ на полевом транзисторе. Вот типовая схема модуля защиты аккумулятора 18650:

Так как при глубоком разряде закрывается только транзистор FET1, а второй MOSFET при этом остается открытым (пропускает ток в обоих направлениях), то зарядный ток спокойно протекает от плюсовой клеммы батареи через FET2, паразитный диод внутри FET1 к минусовой клемме.

В случае блокировки аккумулятора по перегрузке (КЗ в нагрузке), модуль защиты также запирает транзистор FET1. Нет никакой разницы от чего сработала защита — от переразряда или от короткого замыкания. Результат один — открытый транзистор FET2 и закрытый полевик FET1.

Таким образом, при глубоком разряде плата защиты литий-ионного аккумулятора ни в коей мере не препятствует заряду аккумулятора.

Проблема лишь в том, что некоторые зарядные устройства считают себя слишком умными и когда видят, что на аккумуляторе слишком низкое напряжение (а в нашем случае оно вообще будет равно нулю), они считают, что произошла какая-то недопустимая ситуация и напрочь отказываются выдавать зарядный ток.

Это сделано исключительно в целях безопасности. Дело в том, что при внутреннем коротком замыкании аккумулятора, заряжать его становится опасно — он может сильно перегреться и вспучиться (со всякими спецэффектами вроде вытекания электролита, выдавливания крышки планшета и т.п.). В случае же обрыва внутри аккумулятора, заряжать его становится совершенно бессмысленно. Так что логика работы таких умных зарядников вполне понятна и оправдана.

О том, как обхитрить зарядку и восстановить работоспособность литиевого аккумулятора после глубокого разряда читайте далее.

Как заставить заряжаться?

По сути, восстановление литий ионных аккумуляторов после глубокого разряда сводится к тому, чтобы вернуть его в штатный режим работы. Надо понимать, что потерю емкости это никоим образом не компенсирует (это невозможно в принципе).

Чтобы все-таки заставить слишком хитрое зарядное устройство заряжать наш сильно севший аккумулятор, необходимо сделать так, чтобы напряжение на нем превысило некий порог. Как правило, достаточно 3.1-3.2 Вольта, чтобы ЗУ посчитало ситуацию штатной и разрешило зарядку.

Поднять напряжение на аккумуляторе можно только с помощью сторонней (более глупой) зарядки. В народе это называется «толкнуть» аккумулятор. Для этого достаточно просто подключить к клеммам аккумулятора внешний блок питания, ограничив при этом максимальный ток.

Для наших целей подойдет любое зарядное устройство для сотового телефона. Чаще всего современные зарядники имеют выход в виде USB-гнезда и, соответственно, выдают 5В. Нам осталось только лишь подобрать резистор, ограничивающий ток заряда.

Сопротивление резистора рассчитывается по закону Ома. Возьмем худший сценарий — на внутренней банке литий-ионного аккумулятора напряжение составляет 2.0 Вольта (померить его, не разбирая аккумулятор, мы не сможем, поэтому просто предположим, что это так).

Тогда разница между напряжением источника питания и напряжением на аккумуляторе будет составлять:

5В — 2В = 3В

Рассчитаем сопротивление токоограничивающего резистора, чтобы ток заряда не превышал 50 мА (этого вполне достаточно для первоначального заряда и в то же время вполне безопасно):

R = 3В / 0.050А = 60 Ом

Теперь узнаем, какова мощность будет рассеиваться на этом резисторе, в случае внутреннего короткого замыкания аккумулятора (тогда на резисторе будет падать все напряжение блока питания):

P = (5В)² / 60 Ом = 0.42 Вт

Таким образом, чтобы восстановить аккумулятор 18650 после глубокого разряда, берем любой блок питания на 5В, ближайший подходящий резистор — 62 Ом (0.5Вт) и подключаем все это к аккумулятору следующим образом:

Подойдет источник питания и на другое напряжение, достаточно будет пересчитать сопротивление и мощность ограничительного резистора. И нужно помнить, что в схемах защиты li-ion, как правило, используются полевые транзисторы с небольшим напряжением сток-исток, поэтому брать блок питания с большим выходным напряжением нежелательно.

Надежный контакт при подключении проводов к клеммам аккумулятора 18650 помогут обеспечить небольшие неодимовые магнитики.

Если заряд не идет (резистор не греется, а на аккумуляторе полное напряжение блока питания), то либо схема защиты ушла в совсем глубокую защиту, либо она просто вышла из строя, либо имеет место внутренний обрыв.

Тогда можно попробовать снять наружную полимерную оболочку аккумулятора и подключить нашу импровизированную зарядку напрямую к банке. Плюс к плюсу, минус к минусу. Если и в этом случае заряд не пошел, то аккумулятору кранты. Зато если пошел, то нужно дождаться пока напряжение поднимется до 3+ Вольт и дальше можно заряжать уже как обычно (штатной зарядкой).

Конечно, с помощью данной приспособы можно зарядить аккумулятор полностью, но тогда ждать придется очень долго (все-таки ток заряда очень маленький). К тому же в этом случае придется очень плотно контролировать напряжение на банке, чтобы не прозевать момент когда там станет 4.2V. А, если кто не знает, напряжение ближе к концу заряда начнет подниматься очень быстро!

Теперь другая ситуация — резистор, наоборот, ощутимо нагревается, но на аккумуляторе нулевое напряжение, значит где-то внутри имеется короткое замыкание. Потрошим аккумулятор, отпаиваем модуль защиты и пытаемся зарядить саму банку. Если дело пошло, значит плата защиты неисправна и подлежит замене. Впрочем, можно использовать аккумулятор из без нее.

Как правильно зарядить литий-ионный аккумулятор?

Как правильно зарядить литий-ионный аккумулятор

Литий-ионные аккумуляторные батареи имеют хорошие эксплуатационные характеристики и рассчитаны на долгий срок службы. Но чтобы избежать быстрого исчерпания ресурса батареи, нужно соблюдать правила их эксплуатации и хранения. Очень важно знать, как правильно заряжать Li-ion аккумуляторы, поскольку для них губительны сильные разряды и перезаряды

У Li-ion аккумуляторов нет эффекта памяти. Чтобы не нанести вред химической системе таких накопителей, их желательно разряжать не ниже 5–10% и заряжать до 90–95% от полной емкости. Лучше всего заряжать литиевые аккумуляторы и батареи до 50% после каждого использования, не дожидаясь, пока они полностью разрядятся.

Чтобы защитить Li-ion аккумуляторы от перезаряда и критического разряда, их оснащают встроенными платами защиты. При зарядке они отсекают избыточное напряжение (выше 4,2 В на аккумулятор), а при критическом падении уровня заряда отключают аккумулятор (обычно до напряжения 2,7 В).

Как зарядить литиевую батарею

Чтобы не колебаться, каким напряжением лучше заряжать Li-ion батарею, всегда применяйте оригинальные зарядные устройства или их аналоги с параметрами, рекомендованными производителем для конкретной АКБ. Они точно будут выдавать необходимое напряжение и правильно восполнять заряд всех аккумуляторов в батарее. В то же время, зарядники с неподходящими параметрами способны очень навредить батарее.

В среднем Li-ion батареи заряжаются около 3 часов, но точное время восполнения заряда зависит о емкости конкретной АКБ и силы тока ЗУ. Зарядить Li-ion батарею можно:

Штатным зарядным устройством от электросети 220 В. Это оптимальный вариант, обеспечивающий безопасную и быструю подзарядку. Все остальные способы допустимо использовать только при крайней необходимости.
От USB-разъема компьютера – безопасный, но неудобный вариант. Поскольку ток в этом случае ограничен значением 0,5 А, заряжать батарею придется долго.
От прикуривателя в авто. При использовании стандартного переходника на USB процесс будет длительным. Ускорить его можно, если воспользоваться USB-портом с подходящей силой тока. Чтобы узнать, каким током нужно заряжать литий-ионный аккумулятор или АКБ в конкретном случае, достаточно посмотреть это значение на штатном зарядном устройстве или в документации.

При помощи «лягушки» – универсального зарядного устройства, часто используемого для подзарядки литиевых батарей от мобильников. Конструкция «лягушки» состоит из дока для помещения батареи и контактов, которые регулируются по ширине. О завершении процесса подзарядки в таких приспособлениях информирует светодиодный индикатор. Пользоваться «лягушкой» можно только в крайнем случае и с предельной осторожностью, поскольку и уничтожением аккумулятора

Дополнительные рекомендации

Хранить литий-ионные батареи лучше всего с уровнем заряда 30–50% при температуре около 15 °C. Если хранить накопитель с большим уровнем заряда, это приведет к снижению его емкости, а хранение разряженной АКБ грозит ее полным выходом из строя. Оптимальный температурный диапазон для эксплуатации таких накопителей энергии – от +10 до +25 °С, допустимый – от –40 до +50 °C.

При эксплуатации литий-ионных АКБ на морозе их эксплуатационный ресурс снижается. Кроме минусовых температур, для таких батарей вредны прямые солнечные лучи и находящиеся поблизости источники тепла. При зарядке литий-ионных батарей нужно следовать 5 основным правилам:

Заряжать АКБ, не дожидаясь ее тотальной разрядки.
Использовать штатные зарядные устройства.
Подзаряжать батарею 1 раз в квартал до 50%.
При длительном простое (например, во время хранения) – зарядить АКБ на 30–50% и поместить в место с температурой около 15 °С.
Избегать высоких и низких температур.

Мифы и реальность

Миф 1. Первая зарядка Li-Ion аккумулятора должна длиться минимум 16 часов. В действительности это было актуально для щелочных моделей. Долгая первая зарядка обеспечивала равномерную и полную зарядку всех аккумуляторов батареи. Но Li-Ion батареи в этом не нуждаются. Длительность их зарядки зависит только от степени разряда и емкости.

Миф 2. Новую батарею нужно 2–3 раза полностью разрядить и зарядить. На самом деле Li-Ion батареи можно и нужно заряжать до момента критического падения уровня заряда.

Миф 3. Полные циклы разряд-заряд продлевают жизнь АКБ. В действительности для литиевых моделей это правило не действует.

Миф 4. Нежелательно прерывать процесс зарядки до его окончания. В реальности Li-Ion батареи не нуждаются ни в полном разряде, ни в заряде до 100%. Наоборот, оптимальный диапазон емкости в процессе их работы составляет 10–95%.

Миф 5. Периодически АКБ нужно подвергать полному циклу разряд-заряд. Это можно отнести только к низкосортным АКБ. Это позволяет отбалансировать аккумуляторы в батарее между собой.

Предлагаем к прочтению еще одну статью – Как правильно заряжать LiFePO4 – каким напряжением и током лучше заряжать LiFePO4 батареи?.

Перейти в раздел зарядные устройства для АКБ

Литий-ионный аккумулятор — советы и правила пользования

Из данной статьи вы узнаете, как правильно заряжать ваш литий-ионный аккумулятор, как часто и как долго. А также прочитаете советы по эксплуатации АКБ, рекомендации и правила. В общем, все, что необходимо знать о Li-ion аккумуляторе мы собрали для вас в одну статью-инструкцию.

В наше время портативная техника встречается буквально на каждом шагу. Ее значимость трудно оценить. Современная жизнь диктует свои условия, быть всегда в курсе событий просто необходимо современному человеку, — проверить электронную почту, совершить важный звонок, да и просто скоротать время играя в игры, или слушая mp3-плеер, помогают цифровые помощники. Но, как известно, вся эта идиллия была бы просто невозможна без портативных источников питания. Самым популярным источником энергии в наше время остается литий-ионный аккумулятор. Соотношение габаритов, емкости и цены, а также надежности в эксплуатации по праву сделали их лидерами среди портативных источников питания.

Практически каждый раз приобретая технику, можно услышать от продавца советы по использованию литий-ионных батарей, точнее о их первом шаге во взрослую жизнь. Это и первая зарядка в течении 15 часов, и 3 — 5 полных рабочих цикла, иногда советуют заряжать и разряжать аккумулятор полностью, в общем советов хоть отбавляй, а вот где истина, сейчас попробуем разобраться.

Основные правила ухода за аккумуляторными батареями, обычно, прописаны в инструкции к устройству которое от них питается. Не поленитесь прочитать инструкцию перед началом эксплуатации, а не когда гаджет начинает сбоить, как обычно это делается у нас. И касается это не только эксплуатации батареи.
По поводу первой зарядки в течении 12 часов, выдуманное утверждение, потому как электронная система защиты BMS попросту не даст аккумулятору заряжаться больше положенного времени.

Совет по поводу нескольких рабочих циклов (полностью зарядить аккумулятор и разрядить, дабы он «запомнил» истинную свою емкость), литий-ионные аккумуляторы обладают замечательной «памятью», и запоминают все с первого раза. Может кому-то покажется, что первые несколько дней устройство, будь-то фотоаппарат, мобильник, или что-то иное, быстро разряжается, я советую присмотреться к детям, первые несколько дней они тоже от новой игрушки не отходят, но со временем просто забывают о ней. Здесь мы видим то же самое, пока разберешься в устройстве, пока похвастаешься знакомым, при интенсивном использо

Правила эксплуатации и зарядки литий-ионных аккумуляторов

Литий -онные аккумуляторы (Li-ion) представляют собой наиболее распространенный тип электрического аккумулятора. Он используется практически во всей современной бытовой технике. Впервые подобный носитель энергии был изготовлен компанией Sony в 1991 году.

Где применяются

Сегодня литий-ионные аккумуляторы применяются повсеместно в таких электронных приборах, как цифровые фотоаппараты, видеокамеры, ноутбуки, мобильные телефоны и так далее. Кроме того, за счет низкой интенсивности саморазряда и большому количеству циклов зарядки и разрядки аккумуляторы Li-ion очень удобны в приборах альтернативной энергетики. Такие устройства, кроме традиционной системы BMS, оснащаются специальными преобразователями напряжения — инверторами. В последнее время литий-ионные аккумуляторы стали использоваться в электромобилях и различных энергетических системах в качестве накопителей энергии.

Устройство литий-ионного аккумулятора

Основные параметры работы такого типа батарей зависят от их химического состава и варьируются в широких пределах. Чтобы при превышении напряжения во время зарядки аккумулятор не загорелся, в его корпус встраивается контроллер заряда. Он защищает устройство от превышения допустимого напряжения заряда. Кроме того, во многих системах этот контроллер опционально может отслеживать температуру батареи и отключать ее при перегревании или же ограничивать ток потребления и глубину заряда. Однако не все современные аккумуляторы такого типа оснащаются подобной защитой. Многие производители стараются гнаться за себестоимостью и емкостью, но при этом не уделяют должное внимание защите.

Балансировка аккумулятора

Все литий-ионные аккумуляторы обладают специфическими требованиями в случае подключения их последовательно по типу банок. Для этой цели зарядные устройства к такими батареям имеют специальную систему балансировки ячеек. Суть этой схемы заключается в том, что одна из банок достигнет полной зарядки раньше другой. Поэтому к заряженной банке нужно прекратить подачу энергии и при этом продолжить зарядку остальных. Функция балансировки в таких зарядных устройствах выполняет узел аккумуляторной балансировки. Он позволяет заряжать батареи так, чтобы ток шел через уже заряженную банку. Подобные зарядные системы обеспечивают поддержание заряда в диапазоне от 4 до 4,2 В, что позволяет детектировать наличие аккумуляторов.

Схема работы

Устройство подобного аккумулятора включает в себя два электрода, разделенные между собой пропитанными пористыми сепараторами. Эти электроды помещаются в герметичный корпус, а аноды с катодами соединяются между собой при помощи клемм-токосъемников. В корпусе расположен предохранительный клапан, который сбрасывает внутреннее давление в аварийных ситуациях и при различных нарушениях эксплуатационных условий.

Виды аккумуляторов

Современные литий-ионные аккумуляторы отличаются между собой по типу катодного материала. Основным переносчиком заряда здесь является ион лития, который может внедряться в кристаллическую оболочку остальных материалов, например графита, солей или оксидов других металлов. Что касается отрицательных пластин, то их первоначально делали из металлического лития, а потом их место занял каменноугольный кокс. В последующем для этой цели стал применяться графит, а после — другие материалы. Основные виды катодных материалов:

Литиевый оксид кобальта — обеспечивает работу аккумуляторов при более низких температурах с повышением количества зарядов и разрядов.
Литий-феррум-фосфатный катод — используется во многих аккумуляторах ввиду их низкой стоимости.
Литий-марганцевая шпинель.

Как правило, современные литий-ионные аккумуляторы используются в комплекте с системами управления и контроля, а также с универсальным устройством зарядки и разрядки.

Технические характеристики

Современные литий-ионные аккумуляторные батареи имеют свои технические характеристики, которые желательно знать при их использовании. В частности, номинальное напряжение одного элемента составляет от 3,5 до 3,8 В, а максимальное — от 4,23 В. При этом минимальное напряжение колеблется в пределах от 2,5 до 3,0 В. Как правило, большинство таких аккумуляторных батарей рассчитаны на 500-600 циклов зарядки и разрядки до достижения 80%. При этом заряжаются они достаточно быстро — от 20 минут до 1 часа. Находясь при комнатной температуре литий ионные аккумуляторы в среднем саморазряжаются на 3% в течение месяца. Несмотря на то, что такая батарея может работать в достаточно широком диапазоне температур (от -40°C до +50°C), оптимальной температурой для работы считается +20°C. В таких условиях батарея будет обладать наибольшей емкостью и длительным сроком эксплуатации.

Правила эксплуатации

Литий-ионные аккумуляторы считаются гораздо более простыми в эксплуатации, чем гибридные никель-металлические батареи. Однако и они нуждаются в определенном уходе. Для того, чтобы эти устройства работали долго и не теряли своих возможностей, их нужно уметь правильно заряжать. Это позволит продлить их жизненный цикл и время работы мобильных приборов без подзарядки. Для того, чтобы правильно эксплуатировать литий ионные аккумуляторы, необходимо учитывать 5 основных правил.

Не допускать полного разряда

Литий-ионные аккумуляторы не имеют эффекта памяти, поэтому их необходимо заряжать до того, как они разрядятся до нуля. Большинство производителей рассчитывают время жизни батареи количеством циклов их полной разрядки до нуля. Как правило, это от 400 до 600 зарядов для качественных аккумуляторов. Поэтому для увеличения срока службы батареи следует почаще заряжать свой телефон или другое мобильное устройство. Как только показатель заряда уменьшается до 10-20 процентов, следует ставить прибор на зарядку. Благодаря этому можно существенно увеличить количество циклов разряда до тысячи и более.

Разряжать не менее 1 раза в 3 месяца

Если вы хотите правильно ухаживать за литий-ионным аккумулятором, то его необходимо разряжать хотя бы 1 раз в 3 месяца. Это связано с тем, что полный заряд на протяжении длительного промежутка времени приносит батарее не меньший вред, чем постоянный разряд до нуля. Поскольку процесс заряда зачастую происходит нестабильно, то специалисты советуют хотя бы раз в 2-3 месяца полностью заряжать батарею и оставлять ее заряженной до 12 часов. Такая процедура позволяет сбросить верхние и нижние флаги аккумуляторного заряда.

Хранить аккумуляторы частично заряженными

Специалисты считают, что наиболее правильно хранить аккумуляторы в частично заряженном состоянии. Наиболее оптимальный вариант — это хранение батарей с уровнем заряда до 50 процентов, но не менее 30 процентов. При этом температура хранения должна быть около 15 градусов. Это самый удачный способ хранения, так как даже если литий ионный аккумулятор находится в состоянии полной зарядки, его емкость может со временем значительно уменьшаться. Однако еще хуже оставлять батареи надолго в разряженном виде. Если она пробыла в таком состоянии длительное время, то тогда ее смело можно отправлять в утиль. Сегодня существуют специальные таблицы, по которым можно рассчитать остаток емкости в зависимости от уровня заряда и температуры окружающей среды.

Использовать только оригинальное зарядное устройство

Не каждый пользователь знает, что большинство мобильных телефонов имеет встроенное внутрь зарядное устройство. В то же время, наружный сетевой адаптер здесь используется только для снижения напряжения и выпрямления тока электросети. Поэтому напрямую на батарею внешний адаптер не влияет и его качество не оказывает существенного влияния на работу аккумулятора. Однако во многих гаджетах, например в цифровых камерах, такого встроенного зарядного устройства нет. В связи с этим литий ионные аккумулятора непосредственно вставляются во внешнее зарядное устройство. Поэтому использование неоригинальных сомнительных адаптеров может существенно снизить работоспособность батареи.

Не допускать перегревания

Чтобы правильно эксплуатировать литий ионные аккумуляторы, необходимо помнить об их температурной чувствительности. В частности, главным врагом таких батарей считается высокая температура. То есть они в принципе не переносят перегревания. Поэтому желательно полностью исключить попадание на ваше мобильное устройство прямых лучей солнца. Кроме того, эти приборы не следует оставлять слишком близко от источников тепла, например электрических обогревателей.

Как заряжать литий-железо-фосфатные батареи (LiFePO4)

Если вы недавно приобрели или исследуете литий-железо-фосфатные батареи (в этом блоге они называются литиевыми или LiFePO4), вы знаете, что они обеспечивают больше циклов, равномерное распределение мощности и весят меньше, чем сопоставимые герметичные свинцово-кислотные батареи (SLA ) аккумулятор. Знаете ли вы, что они также могут заряжаться в четыре раза быстрее, чем SLA? Но как именно заряжать литиевую батарею?

Power Sonic рекомендует выбирать зарядное устройство, разработанное с учетом химического состава вашей батареи.Это означает, что при зарядке литиевых батарей мы рекомендуем использовать литиевые зарядные устройства, такие как LiFe Charger Series от Power Sonic.

МОЖЕТ ЛИ СВИНЦОВО-КИСЛОТНОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ЗАРЯДИТЬ ЛИТИЕВУЮ БАТАРЕЮ?

Как вы узнаете из этого блога, профили зарядки SLA и лития имеют много общего. Однако следует проявлять особую осторожность при использовании зарядных устройств SLA для зарядки литиевых батарей, поскольку они могут повредить литиевую батарею при недостаточной зарядке или снизить ее емкость со временем.Есть много различий при сравнении литиевых батарей и батарей SLA.

ПРОФИЛЬ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРА ДЛЯ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРА С УПЛОТНЕНИЕМ

Давайте вернемся к основам зарядки герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов. Наиболее распространенный метод зарядки представляет собой трехэтапный подход: начальный заряд (постоянный ток), дополнительный заряд насыщения (постоянное напряжение) и плавающий заряд.

В Stage 1 , как показано выше, ток ограничен, чтобы избежать повреждения батареи.Скорость изменения напряжения непрерывно изменяется во время Стадии 1, в конечном итоге начиная с выхода на плато при приближении к пределу полного заряда. Перед переходом к следующему этапу решающее значение имеет постоянный ток / этап 1 заряда. Зарядка на этапе 1 обычно выполняется при токе 10–30% (0,1–0,3 ° C) от номинальной емкости аккумулятора или меньше.

Этап 2 , постоянное напряжение, начинается, когда напряжение достигает предела напряжения (14,7 В для быстрой зарядки батарей SLA).Во время этого этапа потребление тока постепенно уменьшается по мере продолжения максимального заряда батареи. Этот этап завершается, когда ток падает ниже 5% от номинальной емкости батареи. Последний этап, плавающий заряд, необходим для предотвращения саморазряда и потери емкости аккумулятора.

Если аккумулятор используется в режиме ожидания, подзарядка необходима для обеспечения полной емкости аккумулятора, когда требуется разряд аккумулятора. В приложении, где батарея находится на хранении, плавающая зарядка поддерживает SLA-батарею на 100% уровне заряда (SOC), что необходимо для предотвращения сульфатирования батареи, что, таким образом, предотвращает повреждение пластин батареи.

ПРОФИЛЬ ДЛЯ ЗАРЯДКИ БАТАРЕИ LIFEPO4

Аккумулятор LiFePO4 использует те же ступени постоянного тока и постоянного напряжения, что и аккумулятор SLA. Несмотря на то, что эти две ступени похожи и выполняют одну и ту же функцию, преимущество батареи LiFePO4 состоит в том, что скорость заряда может быть намного выше, что значительно сокращает время зарядки.

Этап 1 Зарядка аккумулятора обычно выполняется при токе 30% -100% (от 0,3 ° C до 1,0 ° C) от номинальной емкости аккумулятора.Для завершения этапа 1 приведенной выше таблицы SLA требуется четыре часа. Этап 1 литиевой батареи может занять всего один час, что делает литиевую батарею доступной для использования в четыре раза быстрее, чем SLA.

Этап 2 необходим в обеих химических областях, чтобы довести аккумулятор до 100% SOC. Батареи SLA требуется 7 часов для завершения этапа 2, тогда как литиевая батарея может занять всего 15 минут. В целом литиевая батарея заряжается за четыре часа, а батарея SLA обычно занимает 10 часов.В циклических приложениях время зарядки очень критично. Литиевую батарею можно заряжать и разряжать несколько раз в день, тогда как свинцово-кислотную батарею можно полностью перезаряжать только один раз в день.

Где они становятся разными по профилям зарядки — это Stage 3 . Литиевая батарея не нуждается в плавающем заряде, как свинцово-кислотная. При долгосрочном хранении литиевые батареи не должны храниться при 100% SOC, и поэтому их можно поддерживать в полном цикле (заряжать и разряжать) один раз каждые 6–12 месяцев до 30–70% SOC.

В резервных приложениях, поскольку скорость саморазряда лития очень мала, литиевая батарея будет работать почти до полной емкости, даже если она не заряжалась в течение 6–12 месяцев. Для более длительных периодов времени рекомендуется система зарядки, которая обеспечивает подзарядку в зависимости от напряжения.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАРЯДА ЛИТИЕВОЙ БАТАРЕИ

Настройки напряжения и тока при зарядке

Номинальное напряжение полной зарядки 12 В SLA-аккумулятора составляет около 13.1, а полное напряжение заряда литиевой батареи 12,8 В составляет около 13,4. Аккумулятор будет поврежден только в том случае, если приложенное напряжение зарядки значительно выше, чем напряжение полной зарядки аккумулятора.

Это означает, что уровень заряда батареи SLA должен быть ниже 14,7 В для стадии 2 зарядки и ниже 15,2 В для литиевой. Плавающая зарядка требуется только для батареи SLA, рекомендуется около 13,8 В. Исходя из этого, диапазона напряжения заряда от 13,8 В до 14,7 В достаточно для зарядки любой батареи без повреждения.При выборе зарядного устройства для любого химического соединения важно выбрать такое, которое будет находиться в пределах, указанных выше.

Зарядные устройства

выбираются в соответствии с емкостью заряжаемой батареи, поскольку ток, используемый во время зарядки, зависит от номинальной емкости батареи. Литиевую батарею можно заряжать со скоростью 1С, тогда как свинцово-кислотную батарею следует хранить при температуре ниже 0,3С. Это означает, что литиевый аккумулятор емкостью 10 Ач обычно можно заряжать при токе 10 А, а свинцово-кислотный аккумулятор емкостью 10 А · ч можно заряжать при токе 3 А.

Ток отключения заряда составляет 5% от емкости, поэтому ток отключения для обеих батарей будет 0,5 А. Обычно ток на клеммах определяется зарядным устройством.

Универсальные зарядные устройства

обычно имеют функцию выбора химического состава. Эта функция выбирает оптимальный диапазон напряжения зарядки и определяет, когда аккумулятор полностью заряжен. Если заряжается литиевая батарея, зарядное устройство должно отключиться автоматически. Если он заряжает аккумулятор SLA, он должен переключиться на плавающий заряд.

Литиевые батареи заменяют герметичные свинцово-кислотные в поплавковых системах

Литиевые батареи очень часто помещают в приложения, в которых батареи SLA обычно поддерживаются на плавающем заряде, например в системе ИБП. Были некоторые опасения, безопасно ли это для литиевых батарей. Обычно допустимо использовать стандартное зарядное устройство SLA с постоянным напряжением с нашими литиевыми батареями, если оно соответствует определенным стандартам.

При использовании зарядного устройства SLA с постоянным напряжением, Зарядное устройство должно соответствовать следующим условиям:
— Зарядное устройство не должно содержать настройки десульфатирования.
— Напряжение быстрой зарядки 14.7 В
— Рекомендуемое напряжение плавающего заряда 13,8 В

В качестве примечания, некоторые интеллектуальные или многоступенчатые зарядные устройства SLA имеют функцию, которая определяет напряжение холостого хода (OCV). Чрезмерно разряженная литиевая батарея, находящаяся в режиме защиты, будет иметь OCV, равное 0. Этот тип зарядного устройства предполагает, что эта батарея разряжена, и не будет пытаться ее зарядить. Зарядное устройство с литиевой настройкой попытается восстановить или «разбудить» чрезмерно разряженную литиевую батарею.

Долгосрочное хранение

Если вам нужно хранить батареи в хранения в течение длительного периода, есть несколько вещей, которые следует учитывать в качестве Требования к хранению отличаются для SLA и литиевых батарей.Есть два Основные причины, по которым хранение SLA по сравнению с литиевой батареей отличается.

Первая причина в том, что химия аккумулятор определяет оптимальный SOC для хранения. Для батареи SLA вы хотите хранить его как можно ближе к 100%, чтобы избежать сульфатирования, которое вызывает скопление кристаллов сульфата на пластинах. Наращивание кристаллов сульфата уменьшит емкость аккумулятора.

Для литиевой батареи структура положительного вывода становится нестабильной при истощении электронов в течение длительного периода времени.Нестабильность положительного вывода может привести к необратимой потере емкости. По этой причине литиевый аккумулятор следует хранить около 50% SOC, который равномерно распределяет электроны на положительных и отрицательных выводах.

Второе влияние на хранение — это скорость саморазряда. Высокая скорость саморазряда батареи SLA означает, что вы должны поставить ее на постоянный или непрерывный заряд, чтобы поддерживать его как можно ближе к 100% SOC, чтобы избежать необратимой потери емкости. Для литиевой батареи, которая имеет гораздо более низкую скорость разряда и не требует 100% SOC, вы можете обойтись с минимальной поддерживающей зарядкой.

Зарядка литиевых элементов

Elliott Sound Products

Зарядка литиевых элементов

Авторские права © 2016 — Род Эллиотт (ESP)
Страница создана в ноябре 2016 г., опубликована в феврале 2017 г.
Последнее обновление в октябре 2018 г.

верхний

Указатель статей
Главный указатель

Содержание

Введение
1 — Система управления батареями (BMS)
2 — Профиль зарядки
3 — Источники питания постоянного напряжения и постоянного тока (зарядные устройства)
4 — Цепь зарядки одной ячейки ИС
5 — Зарядка нескольких элементов
6 — Защита батареи
7 — Мониторинг состояния заряда (SOC)
8 — Проекты с батарейным питанием
Выводы
Ссылки

Введение

Зарядка литиевых батарей или элементов (теоретически) проста, но может быть сопряжена с трудностями, о чем свидетельствуют многочисленные серьезные отказы в коммерческих продуктах.Они варьируются от портативных компьютеров, мобильных («сотовых») телефонов до так называемых «ховербордов» (также называемых балансировочными щитами) и даже самолетов. Противовесы стали причиной ряда пожаров в домах и разрушили или повредили многие объекты недвижимости по всему миру. Если элементы не заряжены должным образом, существует высокий риск вентиляции (выброса газов под высоким давлением), что часто сопровождается возгоранием.

Литий — самый легкий из всех металлических элементов, он плавает на воде. Он очень мягкий, но быстро окисляется на воздухе.Воздействия водяного пара и кислорода часто бывает достаточно, чтобы вызвать возгорание, особенно если присутствует тепло (например, из-за перезарядки литиевого элемента). Воздействие влажного / влажного воздуха вызывает образование газообразного водорода (из водяного пара), который, конечно же, легко воспламеняется. Литий плавится при 180 ° C. Большинство авиакомпаний настаивают на том, чтобы литиевые элементы и батареи заряжались не более чем на 30% при транспортировке из-за вполне реального риска катастрофического пожара. Несмотря на ограничения, литиевые батареи теперь используются почти во всем новом оборудовании из-за очень высокой плотности энергии и легкого веса.

Батареи имеют скорость заряда и разряда, обозначенную буквой «C» — емкость аккумулятора или элемента в Ач или мАч (ампер или миллиампер-час). Таким образом, аккумулятор емкостью 1,8 Ач (1800 мАч) имеет рейтинг «C» 1,8 А. Это означает, что (по крайней мере теоретически) аккумулятор может обеспечивать ток 180 мА в течение 10 часов (0,1 ° C), 1,8 A в течение 1 часа или 18 A в течение 6 минут (0,1 час или 10 ° C). В зависимости от конструкции литиевые батареи могут обеспечивать ток до 30 ° C или более, поэтому наша гипотетическая батарея емкостью 1800 мАч теоретически может обеспечивать 54 А в течение 2 минут.Емкость также может быть указана в Втч (ватт-часах), хотя эта цифра обычно не используется, кроме как в рекламных брошюрах.

В США и некоторых других странах оценка Wh требуется транспортным компаниям, чтобы они могли определить необходимый стандарт упаковки. Один аккумулятор 1,8 Ач имеет накопленную энергию 6,7 Втч ^[4]. В качестве альтернативы может потребоваться указать содержание лития. В справочнике также показано, как это можно рассчитать, хотя любой сделанный расчет будет только приблизительным, если производитель батарей специально не укажет содержание лития.Причиной этого является риск возгорания — перевозчики не любят, когда грузы загораются, а содержание лития может определять способ доставки грузов. Если батареи поставляются отдельно (не встроены в оборудование), они должны быть заряжены не более чем на 30%.

В отличие от некоторых более старых аккумуляторных технологий, литиевые батареи нельзя (и не следует) оставлять на плавающем заряде, хотя может быть возможным, если напряжение поддерживается ниже максимального напряжения заряда. Для большинства используемых ячеек максимальное напряжение ячейки равно 4.2 В, называемое напряжением «заряда насыщения». Напряжение заряда должно поддерживаться на этом уровне только достаточно долго, чтобы ток заряда упал до 10% от начального значения или 1С. Однако это может быть интерпретировано, потому что начальный ток заряда может иметь широкий диапазон, в зависимости от батареи и зарядного устройства.

К сожалению, несмотря на то, что существует бесчисленное количество статей о зарядке литиевых батарей, существует почти столько же различных предложений, рекомендаций и мнений, сколько и статей.Одна из основных вещей, которая важна при зарядке литиевой батареи, — это гарантировать, что напряжение на каждой ячейке никогда не превышает максимально допустимое, а это означает, что необходимо контролировать каждую ячейку в батарее. Существует множество доступных ИС, которые были специально разработаны для балансной зарядки литиевых батарей, при этом некоторые системы довольно сложны, но чрезвычайно универсальны с точки зрения обеспечения оптимальной производительности.

В то время как традиционные литий-ионные (Li-Ion) или литий-полимерные (Li-Po) имеют номинальное напряжение ячейки 3.70 В, Li-железо-фосфат (LiFePO ₄, также известный как LFP — феррофосфат лития) составляет исключение с номинальным напряжением элемента 3,20 В и зарядкой до 3,65 В. Многие коммерческие батареи LiFePO ₄ имеют встроенные схемы балансировки и защиты, и их нужно только подключить к соответствующему зарядному устройству. Относительно новым дополнением является литий-титанат (LTO) с номинальным напряжением ячейки 2,40 В и зарядкой до 2,85 В.

Зарядные устройства для этих альтернативных литиевых ячеек не совместимы с обычными 3.70-вольтовый Li-Ion. Необходимо обеспечить идентификацию систем и обеспечение правильного зарядного напряжения. Литиевая батарея на 3,70 В в зарядном устройстве, разработанном для LiFePO ₄, не получит достаточного заряда; LiFePO ₄ в обычном зарядном устройстве может вызвать перезарядку. В отличие от многих других химических элементов, литий-ионные элементы не могут поглощать перезаряд, поэтому необходимо знать конкретный химический состав аккумулятора и подбирать условия зарядки.

Литий-ионные элементы

надежно работают в пределах установленных рабочих напряжений, но аккумулятор (или элемент в аккумуляторе) становится нестабильным, если случайно зарядить его до напряжения выше указанного.При длительной зарядке выше 4,30 В литий-ионного элемента, рассчитанного на 4,20 В, на аноде будет металлический литий. Катодный материал становится окислителем, теряет стабильность и производит двуокись углерода (CO2). Давление в ячейке возрастает, и если заряду позволяют продолжить, устройство прерывания тока, отвечающее за безопасность ячейки, отключается при 1000–1380 кПа (145–200 фунтов на квадратный дюйм). При дальнейшем повышении давления защитная мембрана на некоторых литий-ионных элементах разрывается при давлении около 3450 кПа (500 фунт / кв. Дюйм), и в конечном итоге ячейка может выйти — с пламенем!

Не все ячейки рассчитаны на то, чтобы выдерживать высокое внутреннее давление, и будут иметь видимые вздутия задолго до того, как давление достигнет значений, близких к указанным.Это верный признак того, что элемент (или аккумулятор) поврежден, и его нельзя использовать снова. К сожалению, во многих статьях, которые вы найдете в Интернете, обсуждая платы баланса (в частности), говорится о качестве элементов (или их отсутствии) и / или качестве зарядного устройства (то же самое), но не упоминается обсуждаемая система управления батареями (BMS). следующий.

Это один из наиболее важных элементов зарядного устройства для литиевых батарей, но он редко упоминается в большинстве статей, посвященных возгоранию батарей.В общем, предполагается (или неизвестно автору), что аккумуляторная батарея включает — или должен включать — схему защиты, чтобы гарантировать, что каждая ячейка контролируется и защищена от перезаряда. Вероятно, что дешевые (или поддельные) аккумуляторные блоки вообще не содержат схемы защиты, и любой аккумулятор без этой важной схемы, как правило, следует избегать, если у вас нет надлежащего внешнего балансного зарядного устройства с многополюсным разъемом. Проблема в том, что продавцы редко раскрывают (или даже знают), есть ли у аккумулятора защита или нет.

1 — Система управления батареями (BMS)

Это не особенно полезно, но многие продавцы аккумуляторов и зарядных устройств не проводят различия между контролем аккумулятора и защитой аккумулятора . Это две отдельные функции, и, как правило, они представляют собой отдельные элементы схемы. К сожалению, термин «BMS» может означать либо мониторинг, либо защиту, в значительной степени в зависимости от определения, используемого продавцом, и / или понимания того, что на самом деле продается.

Я буду использовать термин «балансировка» применительно к управлению процессом зарядки, а для аккумуляторов (в отличие от отдельных ячеек) это процесс балансировки, который гарантирует, что каждая ячейка тщательно контролируется во время зарядки для поддержания правильного максимального значения ячейки. вольтаж. Защита Цепи обычно подключены к батарее постоянно и часто встроены в батарею. Они описаны ниже. В некоторых случаях защита и балансировка могут быть предоставлены как комплексное решение, и в этом случае оно действительно заслуживает названия «BMS» или «система управления батареями».

Для правильного управления процессом зарядки более чем с одним элементом абсолютно необходима система балансировки батарей . Цепи баланса отвечают за обеспечение того, чтобы напряжение на любой ячейке никогда не превышало максимально допустимое, и часто интегрируются с зарядным устройством. В некоторых есть дополнительные возможности, например, мониторинг температуры ячейки. В больших установках отдельные контроллеры ячеек обмениваются данными с центральным «главным» контроллером, который обеспечивает сигнализацию устройству, на которое подается питание, указывая состояние заряда (поскольку этот параметр может быть определен — это меньше, чем точная наука), наряду с любыми другими данные, которые можно считать важными.

Для сравнительно простых батарей с количеством ячеек от 2 до 5, дающих номинальное напряжение от 7,4 В до 18,5 В соответственно, баланс ячеек не представляет особой сложности. Это действительно становится проблемой, когда, возможно, 110 ячеек соединены последовательно, что дает выход около 400 В (как, например, в электромобиле). Ячейки также могут быть соединены параллельно, чаще всего как последовательно-параллельная сеть. В общей терминологии (особенно для «любительских» батарей для моделей самолетов и т.п.) батарея будет обозначаться как 5S (5 ячеек серии) или 4S2P (4 ячейки серии, каждая из которых состоит из 2 элементов параллельно).

Параллельная работа ячеек не проблема, и возможно (хотя обычно не рекомендуется), что они могут иметь разную емкость. Конечно, они должны использовать ту же химию. При последовательном запуске ячейки должны быть как можно ближе к идентичности. Конечно, по мере того, как звонки стареют, они будут делать это с разной скоростью — одни клетки всегда будут портиться быстрее, чем другие. Именно здесь система балансировки становится важной, потому что элемент (ы) с наименьшей емкостью будет заряжаться (и разряжаться) быстрее, чем другие в упаковке.Большинство балансных зарядных устройств используют регулятор на каждой ячейке, что гарантирует, что напряжение заряда каждой отдельной ячейки никогда не превышает максимально допустимого.

В простейшей форме это можно сделать с помощью цепочки прецизионных стабилитронов, что на самом деле довольно близко к обычно используемым системам. Напряжение должно быть очень точным и в идеале должно находиться в пределах 50 мВ от желаемого максимального напряжения заряда. Хотя напряжение заряда насыщения обычно составляет 4,2 В на элемент, срок службы батареи можно продлить, ограничив напряжение заряда до 4.1 вольт. Естественно, это приводит к немного меньшему накоплению энергии.

Два основных компонента BMS будут рассмотрены отдельно ниже. Их можно дополнить мониторингом производительности (состояние заряда, оставшаяся емкость и т. Д.), Но в этой статье основное внимание уделяется важным моментам — тем, которые максимизируют безопасность и срок службы батареи. Так называемые «топливомеры» — это отдельная тема, и здесь они рассматриваются лишь вскользь.

2 — Профиль зарядки

На графике показаны основные элементы процесса зарядки.Первоначально зарядное устройство работает в режиме постоянного тока (ограничение тока) с максимальным током в идеале не более 1С (1,8 А для элемента или аккумулятора 1,8 Ач). Часто это будет меньше, а иногда и намного меньше. При зарядке при 0,1C (180 мА) время зарядки составит 30 часов, если применяется заряд полного насыщения. Однако, когда используется сравнительно медленная зарядка (обычно менее 0,2 ° C), можно прекратить зарядку, как только элемент (я) достигнет 4,2 В, и заряд насыщения не потребуется.Например, на основе «нового» алгоритма зарядки элементу, показанному на рисунке 1, может потребоваться от 12 до 15 часов для зарядки при 0,1 ° C, и цикл зарядки завершается, как только напряжение достигает 4,2 вольт. Это несколько мягче по сравнению с литий-ионным элементом, и напряжение напряжения минимизировано.

Рисунок 1 — Профиль заряда литий-ионных аккумуляторов (1 элемент)

Как ясно видно на графике, быстрая зарядка означает, что емкость отстает от напряжения заряда, а 1С достаточно быстрая — особенно для аккумуляторов, предназначенных для устройств с низким потреблением энергии.Примерно через 35 минут напряжение (почти) достигло максимума 4,2 В, и ток заряда начинает падать, но элемент заряжен только примерно до 65%. Более низкая скорость заряда означает, что уровень заряда более точно соответствует напряжению. Как и все батареи, вы никогда не извлекаете столько, сколько вставляете, и обычно вам нужно вложить примерно на 10-20% больше ампер-часов (или миллиампер-часов), чем вы получите обратно во время разряда.

Некоторые зарядные устройства обеспечивают предварительный заряд, если напряжение ячейки меньше 2.5 вольт. Обычно это постоянный ток, равный 1/10 от номинального полного заряда постоянного тока. Например, если ток заряда установлен на 180 мА, элемент будет заряжаться до 18 мА до тех пор, пока напряжение элемента не поднимется примерно до 3 В (это зависит от конструкции зарядного устройства). Однако большинству систем никогда не потребуется предварительное кондиционирование, потому что электроника (или должна!) Отключиться до того, как элемент достигнет потенциально опасного уровня разряда.

При использовании литий-ионные батареи следует хранить в прохладном месте.Нормальная комнатная температура (от 20 ° до 25 ° C) является идеальной. Не рекомендуется оставлять заряженные литиевые батареи в автомобилях на солнце, как и в любом другом месте, где температура может быть выше 30 ° C. Это вдвойне важно во время зарядки аккумулятора. При разряде требуются некоторые средства отключения, чтобы гарантировать, что напряжение элемента (любого элемента в батарее) не упадет ниже 2,5 вольт.

Обычно лучше не заряжать литиевые батареи полностью и не допускать их глубокого разряда.Срок службы батареи может быть увеличен за счет зарядки примерно до 80-90%, а не до 100%, так как это почти устраняет «напряжение напряжения», возникающее, когда напряжение элемента достигает полных 4,2 вольт. Если аккумулятор будет храниться, рекомендуется зарядка 30-40%, а не полная. Есть много рекомендаций, и большинство из них игнорируются. Однако это не вина пользователей — производители телефонов, планшетов и фотоаппаратов могут предложить вариант со сниженной оплатой — для этого достаточно вычислительной мощности.Это особенно важно для предметов, которые не имеют заменяемой пользователем батареи, потому что это часто означает, что в остальном совершенно хорошее оборудование выбраковано только потому, что батарея устала. Учитывая распространение вредоносных программ практически для каждой операционной системы, важно убедиться, что настройки заряда аккумулятора никогда не могут быть установлены таким образом, чтобы это могло вызвать повреждение.

3 — Источники питания постоянного напряжения и постоянного тока (зарядные устройства)

Во время начальной части цикла зарядки источник питания зарядного устройства должен быть постоянным.Текущее регулирование не обязательно должно быть идеальным, но оно должно быть в разумных пределах. Нас не очень волнует, действительно ли источник питания 1 А дает 1,1 А или 0,9 А, или он немного меняется в зависимости от напряжения на регуляторе. Мы, очевидно, должны быть очень обеспокоены, если выяснится, что максимальный ток составляет 10 А, но этого просто не произойдет даже с довольно грубым регулятором.

Для чисто аналоговой конструкции LM317 хорошо подходит для задачи регулирования тока, а также идеально подходит для регулирования основного напряжения.Это уменьшает общую BOM (спецификацию материалов), поскольку не требуется несколько различных деталей. Конечно, это оба линейных устройства, поэтому эффективность низкая, и для них требуется напряжение питания, превышающее общее напряжение батареи, по крайней мере, на 5 вольт, а желательно несколько больше.

В качестве альтернативы использованию двух микросхем LM317 вы можете добавить пару транзисторов и резисторов для создания ограничителя тока. Однако это работает не так хорошо, площадь печатной платы будет больше, чем у версии, показанной здесь, и экономия средств минимальна.В приведенной ниже схеме не предусмотрена возможность «предварительного кондиционирования» или «пробуждения» перед подачей полного тока. Это не важно, если аккумулятор никогда не разряжается ниже 3 В, и может даже не понадобиться при минимальном напряжении 2,5 В. Если напряжение разряженного элемента меньше 2,5 В, потребуется предварительная зарядка C / 10. Если вы когда-либо заряжаете только по тарифу C / 10, более низкий тариф не требуется.

Рисунок 2 — Цепь заряда постоянного тока / постоянного напряжения

Показанная схема ограничивает ток до значения, определяемого R1.При 12 Ом ток составляет 100 мА (достаточно близко — на самом деле 104 мА), он устанавливается сопротивлением и внутренним опорным напряжением 1,25 В. Для 1 А используйте 1,2 Ом (рекомендуется 5 Вт), и значение можно определить для любого необходимого тока вплоть до максимального 1,5 А, который может обеспечить LM317. При более высоком токе стабилизатору потребуется радиатор, особенно на начальном этапе заряда, когда на U1 будет значительное напряжение. Диоды предотвращают обратную полярность батареи к регулятору (U2), если батарея подключена до включения источника постоянного тока.D1 должен быть рассчитан как минимум на удвоенный максимальный ток и в идеале должен быть устройством Шоттки, чтобы минимизировать рассеяние и потери напряжения.

Это просто базовое зарядное устройство, которое может быть разработано в соответствии с требованиями, описанными выше. Однако это далеко не полная система, поскольку на данном этапе отсутствуют система управления и балансирующие схемы. Каждая система будет отличаться, но базовая схема достаточно гибкая, чтобы вместить большинство 2-4-элементных аккумуляторных батарей. Зарядку можно остановить, подключив вывод «Adj» U1 к земле с помощью транзистора, как показано.Когда зарядка завершена, на конец R3 подается напряжение (5 В в порядке), и ограничитель тока отключается. Имейте в виду, что батарея будет разряжена комбинацией цепей баланса и током, проходящим через R4, R5 и VR1 (последний составляет около 5,7 мА).

4 — Цепь зарядки одноэлементной ИС

Зарядное устройство на одну ячейку (или батареи с параллельными элементами) концептуально довольно просто. Однако при рассмотрении всех требований становится очевидным, что простого регулятора с ограничением тока, показанного выше, может быть недостаточно.Многие производители ИС имеют готовые зарядные устройства для литиевых элементов на микросхеме, при этом большинству не требуется ничего, кроме программирующего резистора, пары байпасных конденсаторов и дополнительного светодиодного индикатора. Один (из многих), который включает в себя все необходимое, — это Microchip MCP73831, показанный ниже. Большинство крупных производителей микросхем производят специализированные микросхемы, и их ассортимент огромен. TI (Texas Instruments) производит ряд устройств, предназначенных для полных приложений BMS, от одноэлементных до батарей на 400 В, используемых для электромобилей.Еще одна простая ИС — LM3622, которая доступна в нескольких версиях, в зависимости от напряжения конечной точки. Также доступна версия для двухэлементной батареи, но в ней отсутствует схема балансировки, что делает ее довольно бессмысленной (IMO).

Рисунок 3 — Зарядное устройство для одной ячейки с использованием микросхемы MCP73831 IC

Доступны четыре напряжения оконечной нагрузки — 4,20 В, 4,35 В, 4,40 В и 4,50 В, поэтому важно выбрать правильную версию для того типа аккумулятора, который вы будете заряжать. Режим постоянного тока управляется R2, который используется для «программирования» IC.Оставление разомкнутой цепи контакта 5 («PROG») запрещает зарядку. ИС автоматически прекращает зарядку, когда напряжение достигает максимума, установленного ИС, и подает дополнительный заряд, когда напряжение элемента падает примерно до 3,95 вольт. Дополнительный светодиодный индикатор может использоваться для индикации заряда или окончания заряда, либо того и другого с помощью трехцветного светодиода или отдельных светодиодов. Выход состояния разомкнут, если ИС отключена (например, из-за перегрева) или если батарея отсутствует. После начала зарядки выходной сигнал состояния становится низким, а после завершения цикла зарядки — высоким.Обратите внимание, что эта ИС доступна только в упаковке SMD, а версии со сквозным отверстием недоступны. То же самое и с большинством устройств других производителей.

Показанное зарядное устройство представляет собой линейный регулятор, поэтому при зарядке элемента рассеивается мощность. Если напряжение разряженной ячейки составляет 3 В, ИС будет рассеивать только 300 мВт при токе заряда 100 мА. Если увеличить до максимума, который может обеспечить ИС (500 мА), ИС будет рассеивать 1,5 Вт, а это означает, что она сильно нагреется (в конце концов, это небольшое SMD-устройство).Если напряжение элемента будет меньше 3 В (глубокий разряд из-за аварии или длительного хранения), рассеяние будет таким, что ИС почти наверняка отключится, так как у нее есть внутреннее измерение перегрева. Он будет циклически включаться и выключаться до тех пор, пока напряжение на ячейке не поднимется достаточно высоко, чтобы уменьшить рассеивание и обеспечить непрерывную работу. Зарядные устройства Switchmode намного эффективнее, но они больше, сложнее и дороже в сборке.

Некоторые контроллеры оснащены датчиком температуры или термистором для контроля температуры ячейки.Такие микросхемы, как LTC4050, будут заряжаться только при температуре от 0 ° C до 50 ° C при использовании с указанным термистором NTC (отрицательный температурный коэффициент). Другие могут быть сконструированы так, чтобы их можно было установить так, чтобы ИС сама контролировала температуру. Они предназначены для установки, когда ИС находится в прямом тепловом контакте с ячейкой. Последовательный транзистор должен быть внешним по отношению к ИС, чтобы его рассеивание не влияло на температуру кристалла ИС.

Резистор программирования тока установлен на 10 кОм на рисунке выше, и это устанавливает ток заряда примерно на 100 мА.В таблице данных для IC есть график, который показывает зависимость тока заряда от программируемого резистора, и, похоже, нет формулы, которую можно было бы применить. Резистор 2 кОм обеспечивает максимальный номинальный ток зарядки 500 мА. Как обсуждалось ранее, медленная зарядка, вероятно, является лучшим вариантом для максимального срока службы элемента, если только элемент не предназначен для быстрой зарядки. К сожалению, на ИС задано максимальное напряжение, и его нельзя уменьшить, чтобы ограничить напряжение чуть более низким значением, которое продлит срок службы элемента.R1 дает около 2,5 мА для светодиода, поэтому может потребоваться тип с высокой яркостью. При желании сопротивление R1 можно уменьшить до 470 Ом.

Для слаботочной зарядки, вероятно, нет причин не использовать источник с точным 4,2 В и последовательный резистор. Процесс зарядки будет довольно медленным, но если он ограничен значением около 0,1C или 100 мА (в зависимости от того, что меньше), цикл зарядки займет около 15 часов. Резистор должен быть выбран так, чтобы обеспечить требуемый ток 1,2 В (12 Ом для 100 мА).Вероятность того, что низкий ток вызовет какое-либо повреждение элемента, очень мала, и, хотя это довольно грубый способ зарядки, нет причин, по которым он не должен работать идеально. Я пробовала, и никаких «противопоказаний» нет.

5 — Цепи балансировки аккумулятора

Хотя зарядка одной ячейки (или батареи с параллельными ячейками) довольно проста с использованием правильной (-ых) ИС (-ов), становится труднее, когда есть две или более ячейки, соединенные последовательно, для создания батареи более высокого напряжения.Поскольку напряжение на каждой ячейке необходимо контролировать и ограничивать, вы получаете довольно сложную схему. Опять же, есть множество вариантов от большинства основных производителей ИС, и во многих случаях требуется специальный микроконтроллер для управления схемами мониторинга отдельных ячеек.

Несомненно, существуют продукты, которые не обеспечивают какой-либо формы балансировки заряда, и именно они с наибольшей вероятностью могут вызвать проблемы при использовании, включая возгорание. Использование литиевых батарей без правильно сбалансированного зарядного устройства вызывает проблемы, и этого не следует делать даже с самыми дешевыми продуктами.Вы можете представить, что в пакете из 2-х ячеек необходимо контролировать только одну ячейку, а другая будет следить за собой. Однако это не так. Если ячейка, которая не отслеживается, имеет меньшую емкость, она будет заряжаться быстрее, чем другая ячейка. Оно может достичь опасного напряжения до того, как контролируемая ячейка достигнет своего максимума.

Принцип многоканального мониторинга достаточно прост. Только когда вы поймете, что к каждой ячейке необходимо применить довольно сложные и точные схемы, это становится пугающим.Поскольку все ячейки находятся под разным напряжением, главному контроллеру требуются схемы переключения уровня для каждого монитора ячейки. Здесь могут использоваться оптоизоляторы или более «обычные» схемы переключения уровня, но последние обычно не подходят для высоковольтных аккумуляторных блоков.

Рисунок 4 — Упрощенные схемы многоячеечной балансировки

Примечание: Показанные схемы концептуальные и предназначены для демонстрации основных принципов. Они не предназначены для конструирования, и микросхемы, показанные на букве «А», не являются каким-либо конкретным устройством, поскольку «настоящие» используемые ИС часто управляются специальным микроконтроллером.Нет смысла отправлять мне электронное письмо с просьбой указать типы устройств, потому что они не существуют как отдельная ИС. Идея состоит только в том, чтобы показать основы — это не проектная статья, она предназначена в первую очередь для освещения проблем, с которыми вы столкнетесь при работе с элементами серии LiPo.

Существует два класса схем балансировки ячеек — активные и пассивные (оба показаны пассивными). Пассивные системы сравнительно просты и могут работать очень хорошо, но у них низкая энергоэффективность.Вряд ли это будет проблемой для небольших батарей (2-5 ячеек), заряжаемых по относительно низким ценам (1С или меньше). Тем не менее, это важно для больших пакетов, используемых в электрических велосипедах или автомобилях, потому что они требуют значительных денег для зарядки, поэтому неэффективность BMS приводит к более высокой стоимости одной зарядки и значительным потерям энергии.

Я не собираюсь даже пытаться показать полную схему для многоячеечной балансировки, потому что большинство из них полагаются на очень специализированные ИС, а конечный результат одинаков независимо от того, кто производит микросхемы.Система, показанная на «A», использует управляющий сигнал для зарядного устройства, чтобы уменьшить его ток, когда первая ячейка в батарее достигает максимального напряжения. Резистор, как показано на рисунке, может пропускать максимальный ток 75 мА при 4,2 В, и зарядное устройство не должно обеспечивать больше этого, иначе цепь разряда не сможет предотвратить перезаряд. Каждый резистор рассеивает всего 315 мВт, но это быстро складывается для очень большого аккумуляторного блока, и именно здесь активная балансировка становится важной.

Реализация устройств от разных производителей сильно различается и зависит от выбранного подхода.Некоторые из них управляются микропроцессорами и предоставляют информацию о состоянии микроконтроллеру для регулировки скорости заряда, в то время как другие являются автономными и часто в основном аналоговыми. Схема, показанная выше (‘B’), упрощена, но также вполне пригодна для использования, как показано. Три потенциометра по 20 кОм отрегулированы так, чтобы подавать точно 4,2 В на каждый регулятор. Когда действует балансировка (в конце заряда), доступный ток от зарядного устройства должен быть менее 50 мА, иначе шунтирующие регуляторы не смогут ограничить напряжение.У этого типа балансировщика есть важное ограничение — если одна ячейка выйдет из строя (низкое напряжение или закорочено), остальные элементы будут серьезно заряжены!

Однако (и это важно), как и во многих других решениях, он не может оставаться подключенным, когда аккумулятор не заряжается. На каждой ячейке имеется постоянный сток около 100 мкА, и, если предположить, что ячейки 1,8 Ач, как и раньше, они будут полностью разряжены примерно через 2 года. Хотя это может показаться не проблемой, если оборудование не используется в течение некоторого времени, вполне возможно, что элементы будут разряжены ниже точки невозврата.

Довольно много зарядных устройств, которые я тестировал, находятся в таком же положении. Их нельзя оставлять подключенными к батарее, поэтому необходимы некоторые дополнительные схемы, чтобы гарантировать отключение балансных цепей при отсутствии питания от зарядного устройства. Один продукт, который я разработал для клиента, нуждался во внутреннем балансировочном зарядном устройстве, поэтому была добавлена релейная цепь для отключения балансных цепей, если зарядное устройство не было запитано. См. Раздел 8 для получения более подробной информации об этом подходе.

Для любой системы «активных стабилитронов», как показано выше, жизненно важно, чтобы выходное напряжение зарядного устройства было жестко регулируемым и имело температурное отслеживание, которое соответствует напряжению эмиттер-база транзисторов (Q1 — Q3).Зарядное устройство могло бы легко продолжать обеспечивать свой максимальный выходной ток, но все это рассеивалось бы в цепях байпаса элементов. Это также делает невозможным определение фактического тока батареи, поэтому он, вероятно, не выключится, когда должен.

6 — Схемы защиты аккумулятора

Защита аккумулятора и / или элемента важна для обеспечения того, чтобы ни один элемент не заряжался сверх безопасных пределов, а также для контроля аккумулятора при разряде, чтобы отключить аккумулятор в случае неисправности (например, чрезмерный ток или температура) и включить выключить аккумулятор, если его напряжение упадет ниже допустимого минимума.В идеале каждая ячейка в батарее должна контролироваться, чтобы каждая ячейка была защищена от глубокого разряда. Для литий-ионных элементов они не должны разряжаться ниже 2,5 В, и даже лучше, если минимальное напряжение элемента будет ограничено до 3 вольт. Потеря емкости в результате более высокого напряжения отсечки невелика, поскольку напряжение литиевого элемента падает очень быстро, когда оно достигает предела разряда.

Поскольку эти цепи обычно встроены в аккумуляторную батарею и постоянно подключены, важно, чтобы они потребляли минимально возможный ток.Все, что потребляет более нескольких микроампер, разряжает батарею, особенно если ее емкость относительно мала. Элемент (или аккумулятор) 500 мА / ч будет полностью разряжен за 500 часов (20 дней), если цепь потребляет 1 мА, но это продлится почти до 3 лет, если потребление тока можно уменьшить до 20 мкА.

Цепи защиты

часто включают в себя обнаружение перегрузки по току, а некоторые могут отключать навсегда (например, с помощью внутреннего предохранителя), если батарея сильно разряжена.Многие используют плавкие предохранители с самовозвратом (например, устройства Polyswitch), или перегрузка обнаруживается электронным способом, и батарея отключается только на время существования неисправности. Существует много подходов, но важно знать, что некоторые внешние события (например, статический разряд) могут вывести цепь (и) из строя. С литиевыми батареями следует обращаться осторожно — всегда.

Рисунок 5 — Схема приложения SII S-8253D

На рисунке выше показана схема защиты трехэлементной литиевой батареи.Он не уравновешивает ячейки, но обнаруживает, превышает ли какая-либо ячейка в пакете порог «перезарядки», и прекращает зарядку. Он также остановит разряд, если напряжение на любой ячейке упадет ниже минимального. Переключение контролируется внешними полевыми МОП-транзисторами, и зарядное устройство должно быть настроено на правильное напряжение (12,6 В для показанной трехэлементной схемы с учетом литий-ионных элементов).

Эти микросхемы (и другие от различных производителей) довольно распространены в азиатских платах BMS. Таблицы данных обычно не очень дружелюбны, и в некоторых случаях предоставляется огромное количество информации, но мало в виде схем приложений.Это кажется обычным для многих из этих микросхем других производителей — предполагается, что пользователь хорошо знаком со схемами балансировки батарей, что не всегда так. Показанный S-8253 имеет типичный ток потребления 14 мкА во время работы, и его можно уменьшить почти до нуля, если использовать CTL (управляющий) вход для отключения ИС, когда батарея не используется или не заряжается. Полевые МОП-транзисторы отключат вход / выход, если элемент заряжен или разряжен сверх пределов, определенных IC.

7 — Мониторинг состояния заряда (SOC)

Аккумуляторные датчики уровня топлива часто являются не более чем уловкой, но новые методы сделали науку несколько менее произвольной, чем это было раньше. Самый простой (и наименее полезный) — контролировать напряжение батареи, потому что литиевые батареи имеют довольно пологую кривую разряда. Это означает, что необходимо обнаруживать очень небольшие изменения напряжения, а напряжение является очень ненадежным индикатором состояния заряда. Контроль напряжения может быть приемлемым для легких нагрузок в ограниченном диапазоне температур.Он отслеживает саморазряд, но общая точность оставляет желать лучшего.

Так называемый «кулоновский счет» измеряет и записывает заряд, идущий в батарею, и энергию, потребляемую от батареи, и вычисляет вероятное состояние заряда в любой момент времени. Он не дает точных данных об аккумуляторе, который из-за возраста изнашивается, и не может учитывать саморазряд, кроме как путем моделирования. Системы счета кулонов должны быть инициализированы циклом «обучения», состоящим из полной зарядки и разрядки.Изменения, вызванные температурой, невозможно надежно определить.

Анализ импеданса — еще один метод, который потенциально является наиболее точным (по крайней мере, согласно Texas Instruments, производящей ИС, выполняющие анализ). Контролируя импеданс элемента (или аккумулятора), можно определить степень заряда независимо от возраста, саморазряда или текущей температуры. Компания TI называет свой метод анализа импеданса «Impedance Track ™» (сокращенно IT) и делает несколько довольно смелых заявлений о его точности.Я не могу комментировать так или иначе, потому что у меня нет батареи, использующей его, и у меня нет средств для запуска тестов, но это кажется многообещающим из информации, которую я видел до сих пор.

Эта статья посвящена надлежащему контролю заряда и разряда, а не контролю состояния заряда. Последнее удобно для конечного пользователя, но не является важной частью процесса зарядки или разрядки. Я не планирую предоставлять дополнительную информацию о «датчиках уровня топлива» в целом, независимо от технологии.

8 — Проекты с батарейным питанием

Ячейка 18650 (диаметр 18 мм и длина 65 мм) стала очень популярной для многих портативных устройств, и теперь они легко доступны по довольно разумным ценам.Конечно, не все они равны, и многие онлайн-продавцы выдвигают довольно диковинные заявления о емкости. Подлинные элементы 18650 имеют типичную емкость от 1500 мА / ч (миллиампер-час) до 3500 мА / ч, но подделки часто сильно завышают оценки. Я видел, как они рекламировались как имеющие мощность до 6000 мА / ч, что просто невозможно. Максимальное значение, которое я видел, составляет 9 900 мА / ч, и это даже больше невозможно, но, похоже, никого не волнует, что покупателей вводят в заблуждение.

Ячейка 18650 является опорой для многих аккумуляторных блоков ноутбуков, при этом 6-элементная батарея является довольно распространенной.Они могут быть подключены последовательно / параллельно для обеспечения удвоенной емкости (в мА / ч) при 11,1 вольт. Батарейный отсек содержит схемы балансировки и защиты, и элементы не подлежат замене. Это (ИМО) позор, потому что всегда будет дешевле заменить элементы, а не весь герметичный аккумулятор. Тем не менее, элементы в этих пакетах, как правило, относятся к типу «с выступами», при этом к элементам приварены металлические выступы, поэтому для их электрического соединения не требуется физический контакт.Это означает, что сделать их «заменяемыми пользователем» невозможно.

Одним из преимуществ использования отдельных ячеек является то, что многих проблем, поднятых в этой статье, можно избежать, по крайней мере, до некоторой степени. Будучи отдельными элементами, они обычно используются в пластиковом «батарейном блоке», обычно соединенном последовательно. Набор из четырех может обеспечить номинальное напряжение ± 7,4 В (каждая ячейка — 3,7 В), и этого достаточно для работы многих схем операционных усилителей, включая микрофонные предусилители, испытательное оборудование и многие другие.Зарядка проста — выньте элементы из аккумуляторной батареи и заряжайте их параллельно с помощью специального зарядного устройства Li-Ion. При условии, что зарядное устройство использует правильное напряжение на клеммах (не более 4,2 В, желательно немного меньше) и ограничивает пиковый зарядный ток в соответствии с используемыми элементами, зарядка безопасна и балансировка не требуется.

Как и во всем, есть предостережения. Цепи, на которые подается питание, нуждаются в дополнительных схемах для отключения аккумуляторной батареи при достижении минимального напряжения.Обычно это 2,5 В на элемент, поэтому автомат должен достаточно точно определять это и отключать аккумулятор, когда напряжение достигает минимума. Однако, если вы используете «защищенные» элементы, у них есть небольшая печатная плата внутри корпуса элемента, которая отключит питание, если элемент закорочен, он (обычно) предотвращает перезарядку и (обычно) имеет выключатель пониженного напряжения.

Но есть загвоздка! Хотя они по-прежнему используют то же обозначение размера (18650), многие защищенные ячейки немного длиннее. Некоторые из них могут быть длиной до 70 мм, и они не поместятся в аккумуляторные отсеки, предназначенные для «настоящих» ячеек 18650.Другие имеют правильную длину, но имеют меньшую емкость, потому что сама ячейка немного меньше, поэтому схема защиты подойдет. Эти ячейки также различаются положительным концом окончания — некоторые используют «кнопку» (почти такую же, как у большинства щелочных ячеек), в то время как другие имеют плоскую вершину. Часто они не взаимозаменяемы.

Чтобы сбить с толку вопрос, есть также литиевые элементы размера AA (диаметр 14500 — 14 мм и длина 50 мм). Поскольку это элементы 3,7 В, это элементы , а не «AA», даже если они одного размера.Вы также можете купить «фиктивные» элементы AA, которые представляют собой не что иное, как оболочку размера AA (с оберткой, как у «настоящих» элементов), которая обеспечивает короткое замыкание. Они используются вместе с литий-ионными элементами в устройствах, предназначенных для использования двух или четырех элементов. Используются один или два Li-Ion и один или два фиктивных элемента, и большинство устройств вполне довольны результатом. Моя «рабочая лошадка» оснащена парой литий-ионных аккумуляторов размера AA и парой манекенов, и обычно ее нужно заряжать только каждые несколько недель (или даже до пары месяцев, если она мало используется).Нет абсолютно никакого сравнения между Li-Ion и NiMh-элементами, которые я использовал ранее.

Существует несколько способов безопасного использования более «традиционных» литий-ионных аккумуляторов. В проекте, над которым я работал некоторое время назад, использовался литий-ионный аккумулятор 3S (три последовательных элемента) с номинальным напряжением 11,1 В. Он был установлен в корпусе вместе с электроникой, поэтому снимать его для зарядки было нецелесообразно. Вместе с аккумулятором было установлено небольшое балансировочное зарядное устройство, уравновешивающие клеммы которого подключены через реле.Это было необходимо, потому что в противном случае балансировочные цепи разрядили бы аккумулятор. Стоимость зарядного устройства для баланса была такой, что было бы неразумно пытаться построить его за такие же деньги. Даже получить необходимые детали может быть непросто!

При добавлении реле и балансировочного зарядного устройства в систему необходимо было только подключить внешний источник питания (12 В) к стандартной розетке постоянного тока на задней панели, и это активировало бы реле и зарядило аккумулятор. Реле отключились, как только отключился внешний источник напряжения.Это сделало потенциально утомительную задачу (подключение зарядного устройства и балансировочного разъема) к тому, с чем «средний» пользователь мог бы легко справиться. Те, кто использует устройство, обычно (определенно) не являются техническими специалистами, и ожидать, что они возятся с неудобными разъемами, было не вариант. Фотография используемого мною аранжировки показана ниже. Обычно используемый аккумулятор был рассчитан на 1500 мА / ч и мог поддерживать непрерывную работу системы регистрации данных в течение 24 часов. Зарядное устройство можно было подключить или вынуть во время работы системы.

Рисунок 6 — Система зарядки литий-ионных аккумуляторов 3S

Балансировочное зарядное устройство разработано специально для аккумуляторов 2S и 3S и стоит менее 10 долларов США у онлайн-поставщика различных аккумуляторов, зарядных устройств и т. Д. Для хобби. Чтобы аккумулятор не удерживал реле в активном состоянии при зарядном устройстве питание отключено. Без используемой схемы отключения реле балансные цепи разрядили бы аккумулятор за пару дней. Схема, питаемая от показанной системы, имела встроенный датчик напряжения, который был разработан, чтобы выключить все, когда общее напряжение питания упало примерно до 8 вольт.Плавкий предохранитель (½A) был включен в линию с выходом постоянного тока в качестве окончательной системы защиты, чтобы избежать катастрофического отказа силовой схемы.

На фото вы видите плату зарядного устройства баланса, установленную над платой реле и разъема. Светодиоды были выдвинуты так, чтобы они выглядывали через заднюю панель, а входной разъем постоянного тока находится в крайнем левом углу. Сильноточные выводы от батареи в этом приложении не используются, потому что потребляемый ток намного ниже максимальной скорости разряда.Два реле видны справа, и только три балансных клеммы отключены при отсутствии внешнего источника постоянного тока. Балансировочное зарядное устройство выглядит очень скудным, но у него есть несколько SMD-микросхем и других деталей на нижней стороне платы.

Рисунок 7 — Схема системы зарядки литий-ионных аккумуляторов 3S

На принципиальной схеме показано, как подключена система. Это легко сделать любому, кто думает об использовании подобного устройства, и небольшой кусок Veroboard легко соединяется с реле и диодами.Диод показан параллельно катушкам реле, и это необходимо для того, чтобы обратная ЭДС не повредила цепь зарядного устройства при отключении входа 12 В. D1 должен выдерживать полный входной ток зарядного устройства, который в данном примере составляет менее 1 А. Вся сложность в балансировочном зарядном устройстве — все остальное максимально просто. D1 предотвращает обратную передачу напряжения батареи от зарядного устройства, поэтому реле будут активированы только при наличии внешнего источника питания.Предохранитель следует выбирать в соответствии с нагрузкой. Эта схема подходит только для слаботочных нагрузок, поскольку в ней не используются сильноточные выводы батареи.

Это только одно из многих возможных приложений, и, как описано выше, иногда проще использовать стандартное зарядное устройство, чем собрать его с нуля. С другими приложениями у вас может не быть выбора, потому что «лучшие» зарядные устройства могут стать довольно дорогими и могут оказаться непригодными для повторного использования указанным способом. Для единичных или небольших производственных циклов использование того, что вы можете получить, обычно более рентабельно, но это меняется, если должно быть изготовлено большое количество единиц.

Выводы

Литиевые элементы и батареи — это современный уровень техники хранения. За прошедшие годы усовершенствования сделали их намного безопаснее, чем ранние версии, и справедливо сказать, что разработка ИС является одним из основных достижений, поскольку существует ИС (или семейство ИС), предназначенное для мониторинга и контроля процесса зарядки и ограничения напряжения, приложенные к каждой ячейке батареи. Этот процесс снизил риск повреждения (и / или возгорания), вызванного перезарядкой, и продлил срок службы литиевых батарей.

На самом деле ни один состав батарей не может считаться на 100% безопасным. Ni-Mh и Ni-Cd (никель-металл-гидридные и никель-кадмиевые) элементы не будут гореть, но они могут вызвать сильный ток при коротком замыкании, что вполне способно вызвать воспламенение изоляции на проводах, воспламенение печатных плат и т.д. токсичен, поэтому утилизация регулируется. Свинцово-кислотные батареи могут (и взрываются) взорваться, заливая все вокруг серной кислотой. Они также способны создавать огромный выходной ток и выделять взрывоопасную смесь водорода и кислорода при перезарядке.Когда вам нужна высокая плотность энергии, альтернативы литию нет, и при правильном обращении риск на самом деле очень низок. Хорошо сделанные элементы и батареи будут иметь все необходимые гарантии от катастрофического отказа.

Это не означает, что литиевые батареи всегда будут безопасными, что было доказано множеством отказов и отзывов по всему миру. Однако следует учитывать огромное количество используемых литиевых элементов и батарей. Каждый современный мобильный телефон, ноутбук и планшет использует их, и они распространены во многих моделях товаров для хобби и большинстве новых фотоаппаратов — и это лишь небольшой образец.В модельных самолетах используются литиевые батареи, потому что они имеют такую хорошую плотность энергии и малый вес, а многие из последних модных моделей (например, дронов / квадрокоптеров) были бы непригодны для использования без литиевых батарей. Попробуйте оторваться от земли со свинцово-кислотным аккумулятором на борту!

Обычно рекомендуется избегать дешевых азиатских безымянных литиевых элементов и батарей. Хотя какой-то может быть совершенно нормальным, у вас нет реального возмещения, если кто-то сожжет ваш дом дотла.Есть небольшая надежда, что жалоба на веб-сайт онлайн-аукциона приведет к финансовому урегулированию, хотя это в равной степени может относиться к товарам известных брендов, купленным в обычных магазинах. Поскольку в большинстве инструкций (часто непрочитанных и регулярно игнорируемых) говорится, что литиевые батареи нельзя заряжать без присмотра, это сложный аргумент. Однако, если учесть количество используемых литиевых батарей, отказы на самом деле случаются очень редко. К сожалению, когда происходит сбой и , результаты могут быть плачевными.Вероятно, не помогает то, что СМИ поднимают большой шум каждый раз, когда выясняется, что литиевый аккумулятор имеет потенциальную неисправность — очевидно, это достойно новостей.

Одно можно сказать наверняка — эти батареи должны быть заряжены должным образом, с соблюдением всех необходимых мер предосторожности против перенапряжения (полная балансировка элементов). Никогда не заряжайте батареи при температуре ниже 0 ° C и выше 35-40 ° C. Литий становится нестабильным при 150 ° C, поэтому необходим тщательный контроль температуры элементов, если вы должны заряжать при высоких температурах, и в идеале он должен быть частью зарядного устройства.Избегайте использования литиевых элементов и батарей там, где их корпус может быть поврежден или они могут подвергаться воздействию высоких температур (например, прямых солнечных лучей), так как это повышает внутреннюю температуру и резко снижает надежность, безопасность и срок службы батареи.

Как должно быть очевидно, один литиевый элемент довольно легко зарядить. Вы можете использовать специальную ИС, но даже гораздо более простая комбинация регулятора 4,2 В и последовательного резистора подойдет для базового (медленного) зарядного устройства. Зарядные устройства с одной ячейкой (или несколькими параллельными ячейками) можно приобрести довольно дешево, а те, которые я использовал, работают хорошо и представляют очень небольшой риск.Даже в этом случае я никогда не выйду из дома, пока литиевая батарея или элемент находятся на зарядке. У лично у никогда не было проблем с литий-ионными батареями или элементами, и я использую довольно много из них для различных целей. Это не считая самых распространенных — телефонов, планшетов и ноутбуков. Литий-ионная химия оказалась гораздо более надежным вариантом по сравнению с Ni-Mh (металлогидридом никеля), где мне недавно пришлось утилизировать (как в переработчике, а не в цикле самих элементов) более половины из тех, что у меня были!

Если вам нужно много энергии в небольшом, легком корпусе с возможностью перезарядки до 500-1000 раз, нет лучшего материала, чем литий.Если к ним относятся с уважением и не злоупотребляют, обычно можно ожидать долгих и счастливых отношений со своими элементами и батареями. Они не идеальны, но они определенно превосходят большинство других химикатов с большим отрывом. О LiFePO ₄ (обычно известных как LFP, LiFePO или LiFe) можно много сказать, потому что они используют более стабильный химический состав и с меньшей вероятностью сделают что-нибудь «неприятное». Однако до тех пор, пока ими не злоупотребляют, литий-ионные элементы и батареи способны прожить безопасную, долгую и счастливую жизнь.

Цепь отключения батареи, которая полностью отключает батарею, когда напряжение упадет до заданного предела, см. В проекте 184. Это было разработано специально для предотвращения чрезмерной чрезмерной разрядки, если оборудование с батарейным питанием случайно оставлено включенным после использования.

Список литературы
Литий — Википедия
Почему литиевые батареи загораются
Зарядка литий-ионных батарей
Расчет литиевых батарей (FedEx)
UPS расширяет зоны обслуживания опасных грузов — вам необходимо выполнить поиск по сайту
SII S8253 Лист данных (Seiko)
Вопросы безопасности литий-ионных аккумуляторов
Главный индекс
Указатель статей
Уведомление об авторских правах. Эта статья, включая, но не ограничиваясь, весь текст и диаграммы, является интеллектуальной собственностью Рода Эллиотта и защищена авторским правом © 2016. Воспроизведение или повторная публикация любыми средствами, электронными, механическими или электромеханическими, строго запрещены. в соответствии с международными законами об авторском праве. Автор (Род Эллиотт) предоставляет читателю право использовать эту информацию только в личных целях, а также разрешает сделать одну (1) копию для справки. Коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Рода Эллиотта.
Страница создана и авторские права © ноябрь 2016 г., опубликовано в феврале 2017 г. / Обновлено в сентябре 2018 г. — только небольшие изменения. / Октябрь 2018 г. — добавлен раздел 8.

Как работают литий-ионные батареи | HowStuffWorks
Литий-ионные аккумуляторные батареи
бывают разных форм и размеров, но все они выглядят примерно одинаково внутри. Если бы вы разобрали аккумуляторную батарею ноутбука (то, что мы НЕ рекомендуем из-за возможности короткого замыкания батареи и возникновения пожара), вы бы обнаружили следующее:
Литий-ионные элементы могут быть либо цилиндрическими батареями, которые почти идентичны элементам AA, либо они могут быть призматическими , что означает, что они квадратные или прямоугольные. Компьютер, который включает:
Один или несколько температур датчики для контроля температуры аккумулятора
A схема преобразователя и регулятора напряжения для поддержания безопасных уровней напряжения и тока
Экранированный разъем для ноутбука , который позволяет питанию и информации поступать в аккумуляторный блок и из него
A отвод напряжения , который контролирует энергоемкость отдельных ячеек в аккумуляторном блоке
Монитор состояния заряда аккумулятора , который представляет собой небольшой компьютер, который управляет всем процессом зарядки, чтобы обеспечить максимально быструю и полную зарядку аккумуляторов.
Если аккумулятор слишком нагревается во время зарядки или использования, компьютер отключит подачу питания, чтобы попытаться остыть. Если вы оставите свой ноутбук в очень жаркой машине и попытаетесь использовать его, этот компьютер может не дать вам включиться, пока все не остынет. Если элементы когда-либо полностью разряжаются, аккумуляторная батарея отключится из-за разрушения элементов. Он также может отслеживать количество циклов зарядки / разрядки и отправлять информацию, чтобы индикатор заряда батареи ноутбука мог сказать вам, сколько заряда осталось в аккумуляторе.
Объявление
Это довольно сложный маленький компьютер, питающийся от батарей. Такое энергопотребление является одной из причин, по которой литий-ионные батареи теряют 5 процентов своей мощности каждый месяц, когда они бездействуют.
Литий-ионные элементы
Как и у большинства батарей, у вас металлический корпус. Здесь особенно важно использование металла, потому что аккумулятор находится под давлением. В этом металлическом корпусе есть чувствительное к давлению вентиляционное отверстие .Если аккумулятор когда-либо станет настолько горячим, что может взорваться от избыточного давления, это отверстие сбросит дополнительное давление. Батарея, вероятно, впоследствии станет бесполезной, так что этого следует избегать. Отверстие строго предусмотрено в качестве меры безопасности. То же самое и с переключателем с положительным температурным коэффициентом (PTC) , устройством, которое должно предохранять аккумулятор от перегрева.
Этот металлический футляр содержит длинную спираль, состоящую из трех спрессованных вместе тонких листов:
A Положительный электрод
A Отрицательный электрод
A разделитель
Внутри корпуса эти листы погружены в органический растворитель, который действует как электролит.Эфир — один из распространенных растворителей.
Сепаратор представляет собой очень тонкий лист пластика с микроперфорацией. Как следует из названия, он разделяет положительный и отрицательный электроды, позволяя ионам проходить через них.
Положительный электрод изготовлен из оксида лития-кобальта или LiCoO ₂. Отрицательный электрод сделан из углерода. Когда аккумулятор заряжается, ионы лития перемещаются через электролит от положительного электрода к отрицательному и прикрепляются к углю.Во время разряда ионы лития возвращаются в LiCoO ₂ из углерода.
Движение этих ионов лития происходит при достаточно высоком напряжении, поэтому каждая ячейка производит 3,7 вольт. Это намного выше, чем 1,5 В, типичные для обычного щелочного элемента AA, который вы покупаете в супермаркете, и помогает сделать литий-ионные батареи более компактными в небольших устройствах, таких как сотовые телефоны. См. «Как работают батареи» для получения подробной информации о батареях различного химического состава.
Мы рассмотрим, как продлить срок службы литий-ионной батареи, и выясним, почему они могут взорваться в следующий раз.
Ты убиваешь свои литиевые батарейки?
Литий-ионные батареи
стоят дорого, и большие аккумуляторные батареи, такие как батареи во всем, от электромобилей до электрических мотоциклов и электронных велосипедов, обычно составляют самую большую стоимость всего автомобиля. Поэтому логично, что вы хотите, чтобы ваши батареи прожили как можно дольше и были счастливы.Присоединяйтесь к Electrek, и мы узнаем, почему умирают литий-ионные батареи, и как вы можете увеличить или даже удвоить срок службы ваших батарей.
Чтобы понять, как продлить срок службы литий-ионных аккумуляторов, мы сначала должны понять, почему они умирают. Короткий ответ заключается в том, что в основном во время каждого цикла зарядки и разрядки между электролитом и электродами внутри литий-ионного аккумуляторного элемента происходят очень небольшие паразитные реакции, которые со временем накапливаются и уменьшают количество энергии, которое элемент может хранить и выводить. .
Это, конечно, серьезно упрощенное объяснение, но пока этого достаточно, так как мы просто хотим знать, как избежать этой паразитной реакции или, по крайней мере, замедлить ее, чтобы сохранить работоспособность батареи как можно дольше.
Если вы хотите узнать больше о процессе гибели литий-ионных аккумуляторных элементов, я настоятельно рекомендую посмотреть лекцию профессора Джеффа Дана на эту тему. Джефф Дан является руководителем партнерства Tesla по исследованиям аккумуляторов с Университетом Далхаузи, а его ученица-протеже сейчас возглавляет программу Tesla по продлению срока службы аккумуляторов.Его лекция длится более часа, но она того стоит, если вы такой любитель батарей, как я.
Что вызывает эти паразитарные реакции, убивающие литий-ионные батареи?
В основном есть два основных фактора, которые ускоряют неизбежную смерть вашей батареи:
Высокие температуры
Увеличение времени нахождения при высоком напряжении (т. Е. При высоком уровне заряда)
Оба они способствуют более быстрой разрядке литий-ионных батарей. По словам Джеффа Дана, высокие температуры усугубляют паразитические реакции, которые происходят в электролите литий-ионной батареи, в то время как высокие уровни заряда приводят к дополнительной производительности в течение нескольких циклов, за которыми следует падение производительности и гораздо более быстрый износ элемента.
К счастью для нас, оба эти фактора можно контролировать, чтобы батареи прослужили как можно дольше. Следующие простые шаги можно предпринять, чтобы значительно увеличить срок службы практически любых литий-ионных батарей.
Как продлить срок службы литий-ионных аккумуляторов
Первое, что вам следует сделать, — это не допускать нагрева аккумулятора. К счастью, многие электромобили проходят часть пути туда. В автомобилях Tesla и Chevy Bolt / Volt используется активное охлаждение для предотвращения перегрева батареи, хотя Nissan Leaf использует пассивное воздушное охлаждение для охлаждения батареи, что делает нагрев батареи еще более важным фактором для этих автомобилей.
Более серьезная проблема нагрева, которую вы можете контролировать, — это нагрев во время зарядки. Даже в автомобилях с активным охлаждением аккумулятора аккумулятор все равно значительно нагревается во время зарядки, особенно при высокой скорости зарядки или наддуве. Хотя наддув удобен, когда вам нужно быстро вернуться в дорогу, он ужасен для срока службы батареи, если его выполнять часто. Чтобы батарея прослужила как можно дольше, вы должны стараться заряжать ее с более низкой скоростью, чтобы батарея была прохладнее и удобнее.Более длительная зарядка каждую ночь намного лучше, чем ежедневная зарядка после обеда.
Затем вы должны стремиться к более низкому уровню заряда, когда это возможно, особенно если автомобиль будет отдыхать в течение длительного периода времени. Хотя видеть, что на индикаторе заряда батареи отображается «100%», может быть комфортно, ваша батарея будет совсем не удобной.
Джефф Дан утверждает, что зарядка до уровня ниже 100% может иметь большое влияние, снижая скорость разрушения батареи.
Изображение: Grin Technologies
Большинство людей не используют всю емкость аккумуляторной батареи электромобиля каждый день и редко нуждаются в полной зарядке до 100%.По данным Grin Technologies, зарядив литий-ионную батарею до 80%, срок ее службы можно увеличить вдвое. Эта канадская компания провела такие испытания при разработке регулируемого зарядного устройства, предназначенного для электрических велосипедов и аккумуляторов других легких электромобилей.
Важно отметить, что наибольший ущерб от высокого уровня заряда происходит, когда аккумулятор находится на таком высоком уровне в течение длительного времени. Я слышал о многих людях, которые нервничают, узнав о влиянии высоких уровней заряда, а некоторые навсегда отказываются от 100% зарядки.
Но 100% зарядка не имеет большого значения при малых дозах. Если вы планируете длительную поездку и собираетесь уехать вскоре после завершения зарядки, 100% зарядка практически не повлияет на срок службы аккумулятора. Однако, если вы не собираетесь использовать аккумулятор в течение многих дней или недель, уровень заряда 30-60% будет намного полезнее для аккумуляторов в долгосрочной перспективе.
Относится ли это ко всем литиевым батареям?
Теоретически да, хотя батареи LiFePO ₄ не так сильно подвержены влиянию высоких уровней заряда, как остальная литий-ионная линейка.Но, вообще говоря, эти правила применимы ко всем литий-ионным аккумуляторам от вашего электромобиля до вашего мобильного телефона и даже к вашей электрической зубной щетке. Профессор Дан даже шутит, что вам стоит держать ноутбук в холодильнике, когда вы им не пользуетесь, если вы действительно хотите максимально увеличить время автономной работы.
По большей части, эти простые методы могут значительно увеличить срок службы вашей батареи, и их легко реализовать. Избегайте перезарядки электромобиля без необходимости.Если возможно, припаркуйте электровелосипед в тени. Не оставляйте ноутбук и телефон на солнце или в горячей машине и по возможности не заряжайте устройства с литий-ионным аккумулятором до 100%.
К сожалению, я не знаю ни одного производителя сотовых телефонов или ноутбуков, который упростил бы зарядку на 80–90%, вероятно, потому, что они предпочли бы просто продать вам новый продукт через пару лет. Но если вы не собираетесь использовать устройство какое-то время, убедитесь, что оно не заряжено полностью, прежде чем выключить его и положить в ящик.Ваша батарея будет вам благодарна.
FTC: Мы используем автоматические партнерские ссылки для получения дохода. Подробнее.
Подпишитесь на Electrek на YouTube, чтобы смотреть эксклюзивные видео, и подписывайтесь на подкаст.

Знакомство с литиевыми батареями 18650
Развитие электротранспорта, от скейтбордов и скутеров до автобусов и грузовиков, было эволюцией энергии батарей. Мы могли хранить электроэнергию в течение нескольких столетий, но до недавнего времени это было не очень эффективно.В Китае, где электровелосипед был чрезвычайно успешным, в первые годы преобладали свинцово-кислотные батареи. Так что даже электровелосипеды со старым аккумулятором работали неплохо. Американские СМИ заметили рост популярности электровелосипедов в Китае примерно в 2009 году, так что это было не так давно. Литиевые батареи до недавнего времени были дорогими. Прямо сейчас химический состав лития вызывает серьезные изменения в транспорте и выводит электровелосипеды далеко за пределы возможностей свинцово-кислотных аккумуляторов.
Если вы сравните, насколько хорошо свинцово-кислотные (аккумулятор в вашем бензиновом автомобиле) и литиевые батареи работают в электровелосипеде, вы поймете, почему литиевый элемент является отличным элементом для электрического велосипеда.Начнем с того, что свинцовые батареи тяжелые, а это совсем не то, что вам нужно для легковых автомобилей. Свинцовые батареи сильно страдают, поскольку теряют емкость при высокой скорости разряда. Другими словами, если вы потребляете большой ток от свинцовой батареи, вы получите намного меньше общих ампер-часов или ватт-часов. Литиевые батареи намного легче, и могут быть изготовлены литиевые батареи, которые позволяют потреблять большой ток без значительного снижения общей емкости в ампер-часах.
У каждой батареи есть химический состав, и у каждой химии есть набор характеристик.Основная характеристика любой химии — это напряжение, которое будет производить ячейка. Для свинцово-кислотных аккумуляторов оно составляет около 2 Вольт (так, свинцово-кислотная батарея на 12 В имеет шесть ячеек). Для лития оно составляет около 3,6 В. Ваша стандартная щелочная батарея, двойная батарея A или AAA, имеет напряжение 1,5 В. Таким образом, напряжения ячеек повсюду, и вы должны подбирать напряжения в соответствии с используемым вами продуктом. Любая батарея имеет диапазон напряжений: от полностью заряженного до разряженного. Большинство батарей, которые вы устанавливаете, типа D или AA, устанавливаются последовательно.Вам понадобится «набор батареек» для игрушки. Часто элементы в держателе батареи имеют перевернутый рисунок вверх правой стороной вверх. Вот как вы производите большее напряжение для более легкого или более мощного двигателя.
Слева — распространенный и популярный формат 18650.
Хорошая батарея должна быть больше, чем просто легкая батарея большой емкости. При работе с большой нагрузкой он также должен быть перезаряжаемым. Это сейчас очень похоже на споры об электромобилях.В машине маленький аккумулятор, малая емкость, так что… запас хода не очень хороший. В электромобиле нет порта быстрой зарядки, поэтому нет простого способа пополнить запас хода в дороге. Зарядка имеет решающее значение для автомобилей, но не для электровелосипедов. Радиус действия имеет решающее значение для аккумуляторных транспортных средств, но зарядка часто может это компенсировать.
Были и другие химические вещества, которые были очень популярны либо в потребительских товарах, либо в прототипах электромобилей. На ум приходит никель-кадмиевый аккумулятор, потому что это была первая аккумуляторная система для потребителей.Продолжением NiCad стала NiMH, менее токсичная батарея с большей емкостью. Ни одна из этих батареек сейчас не имеет большого значения, но они все еще используются. NiMH можно использовать при низких температурах. Литиевые батареи нельзя заряжать при отрицательных температурах. Свинцово-кислотный продукт продолжает оставаться там, где цена является основным фактором, но … стоимость лития быстро падает.
Следующая батарея, следующая батарея Potentia л, сегодня более интересна, чем те, что были в прошлом.Есть много идей, много «прорывных» технологий. Но есть много небольших настроек, которые можно внести в литиевые батареи, и есть большие производственные мощности. Мир запирается в литии, потому что мы видим гигантские фабрики по производству этих элементов.
Система управления батареями (BMS) добавляет уровень пассивной защиты для пользователей батарейного блока.
Аккумуляторы в транспортных средствах должны быть надежными. Вы не можете заменить батареи электромобиля так же легко, как в фонарике.Батарейный блок потребует довольно высокого уровня управления. Большая часть этого автоматизирована. Есть печатные платы с микроконтроллерами, которые делают большую часть работы. Есть несколько важных проблем с литиевыми батареями. Литиевые батареи довольно сложны и могут творить неприятные вещи, если вы не соблюдаете правильные процедуры. Это не только риски, связанные с литием, но и огромное количество элементов в электромобиле. Каждая ячейка должна быть максимально надежной, и каждая проблема с ячейкой должна быть как можно более изолированной.
Вот несколько основных правил для лития:
Заряжайте их, но не выше 4,2 В
Разрядите их, но не опускайтесь ниже 3,0 В
Ограничьте ток заряда примерно до 0,5 ° C или как указано
Предельный ток разряда согласно спецификации
Предельная температура заряда и разряда, как указано
Ограничьте зарядку до указанных температур окружающей среды (не жарко, не холодно)
Контролировать напряжение ячеек для баланса.Баланс по мере необходимости
Учитывать емкость и продолжительность цикла зарядки
Учитывать физическую защиту пачки
Учитывать защиту от короткого замыкания
Учитывать индивидуальные проблемы дезинтеграции клеток
Первая проблема связана с зарядкой. По большей части риски литиевых элементов в упаковке связаны с зарядкой и разрядкой. Это когда стая подвергается стрессу. Проблемы со взрывами и пожарами, похоже, связаны с зарядкой, и данных недостаточно, чтобы сказать, в чем заключаются все проблемы.Вероятно, это дефектные клетки и тот факт, что клетки, расположенные близко друг к другу, могут вызвать цепную реакцию перегретых или взрывоопасных клеток. Важно понимать, что любая пачка состоит из множества ячеек, находящихся в непосредственной близости. Насколько близки вопросы дизайна и безопасности, но они могут физически соприкасаться. Если ячейка нагревается и находится близко к другим ячейкам, они могут нагреваться, и процесс разрушения может распространяться по всей упаковке.
Основная идея аккумуляторного блока кажется простой.Вы берете одну ячейку и строите пакет, добавляя другие ячейки. Есть два способа добавить ячейки, потому что в ячейке есть два соединения: положительное и отрицательное. Вы можете переключиться на положительное значение на первой ячейке и на отрицательное на второй ячейке, и это увеличивает напряжение. Вы можете перебрать связи, от положительного к положительному, и увеличить емкость создаваемого пакета. В обычном пакете электровелосипеда 52 ячейки, а в Tesla — 7000 ячеек. Но действуют те же правила. Добавляйте элементы последовательно для увеличения напряжения, добавляйте элементы параллельно для увеличения емкости.Как правило, ячейки подключаются последовательно по напряжению, а затем последовательно соединяются группы элементов, чтобы увеличить мощность в ватт-часах.
Пакет — это упаковка в том смысле, что компоненты электрически связаны друг с другом. Каждая ячейка будет реагировать на ток заряда в соответствии с законами электричества. Когда вы прикладываете 50+ Вольт к набору из 13 последовательно соединенных ячеек, одна из ячеек не «забирает» все 50 Вольт, вызывая взрыв. На базовом уровне все ячейки поглощают ток, который поддерживает равное или почти равное напряжение на ячейках.Вы можете найти в Google слово «ряд» и противопоставить его слову «параллельный» для полного понимания. В любом случае, когда вы собираете эти 13 ячеек в батарею последовательно и прикладываете к ней около 54 Вольт, вы (должны) получить равный заряд в каждой из ячеек. Вы получите такое же количество ампер-часов, когда элементы будут иметь одинаковое напряжение. Но всегда есть возможные проблемы или сбои. 52 элемента в «стандартной» 48-вольтовой батарее означают, что если какая-либо из элементов неисправна, это может стать проблемой. Последовательная, а затем параллельная сварка ячеек затрудняет поиск одной неисправной ячейки.
Концы элементов с синей изоляционной шайбой — это положительные концы, плоские металлические днища — отрицательные.
Зарядка просто означает, что вы увеличиваете напряжение аккумулятора и увеличиваете емкость аккумулятора. Эти две вещи идут вместе. Если батарея 48 В почти полностью разряжена, она будет около 42 Вольт. Если вы поместите его на автоматическое зарядное устройство и дождитесь, пока зарядное устройство перестанет заряжаться, аккумуляторная батарея будет около 54 вольт. Это большой диапазон, и к нему нужно привыкнуть.Состояние высокого и низкого напряжения в определенной степени не является дефектом, это электрические свойства литиевых батарей. Но очень полезно знать, что такое «нормальный» диапазон, и знать, каковы нормальные напряжения полной зарядки и полного разряда.
Емкость аккумулятора зависит от того, что входит, а что может выходить, заряжаться и разряжаться. Таким образом, батарея имеет максимальную емкость, и емкость, в которой она находится, прямо сейчас. Одна из замечательных особенностей литиевых элементов заключается в том, что почти все, что вы кладете в пакет, можно использовать, когда вы начинаете его разряжать.Это очень эффективно. Если вы хотите узнать точную емкость вашего аккумулятора, вам понадобится счетчик ампер-часов или ватт-часов. Вы можете проводить измерения, когда аккумулятор находится на велосипеде, или когда аккумулятор находится в зарядном устройстве. Как правило, ваша батарея имеет номинальное напряжение и ампер-час. Поскольку Вт = (Вольт X Ампер), ватт-часы — это количество вольт, умноженное на ампер-часы.
Помните, однако, что при разрядке аккумулятора напряжение падает.Это усложняет измерения ампер-часов. Ватт-часы более точны, потому что ватт — это более точная мера, чем ампер. Вот почему. Предположим, аккумулятор полностью заряжен на 54 Вольт. Едешь и тянешь 6 ампер. Это 324 Вт. Но что происходит в нижней части батареи? Когда батарея на 42 вольта, и вы потребляете те же 6 ампер, это 252 ватта. Это намного меньше ватт. Таким образом, чтобы получить необходимые ватты, по мере разряда батареи вы потребляете все больше и больше ампер. Чтобы получить 324 Вт, вам нужно около 8 ампер.Если аккумулятор имеет емкость 16 ампер-часов, а вы израсходовали 8 ампер-часов, батарея разряжена более чем наполовину, потому что каждый ампер теперь имеет более низкое напряжение. Если у вас аккумулятор на 500 Вт · ч, и вы знаете, что разрядили 250 Вт, вероятно, он разрядился примерно наполовину.
Зарядка литиевых батарей несколько сложнее и критичнее, чем свинцово-кислотные. Вы заряжаете набор ячеек так же, как заряжаете одну ячейку, умножая на количество ячеек, число «S», ячейки в серии.Если вы просто хотите зарядить одну ячейку, вы захотите узнать ее зарядовые характеристики. Большинство литиевых элементов 18650 заряжаются максимум до 4,2 В, а зарядный ток примерно в 0,5 раза превышает емкость. При использовании этого правила аккумулятор на 3000 мАч будет заряжаться максимумом 1500 мА. Ячейки имеют спецификации, в которых указаны точные цифры для зарядки.
Похоже, что зарядка займет два часа, но это не совсем так. Протокол зарядки элемента (или группы элементов) объясняет, почему зарядка на половину емкости в течение двух часов не полностью заряжает аккумулятор.Вы не можете зарядить аккумулятор емкостью 1500 мА в течение двух часов от начала до конца. Заряд будет уменьшаться, особенно когда батарея достигает 4,2 В. Скорость заряда, называемая CC или постоянным током, будет поглощаться батареей вначале.
Предположим, что батарея полностью разряжена, а ее емкость составляет 3000 мАч. Пытаемся вернуть в ячейки 3000 мАч. Напряжение повышается с 40 В или около того до 54,6 В. Это не полный заряд, но теперь ток будет уменьшаться при этом фиксированном и конечном напряжении.Напряжение возрастает до 54,6 В, но это напряжение необходимо поддерживать некоторое время.
Зарядное устройство для литиевых элементов довольно легко настроить. Вы берете количество ячеек в серии (S), и напряжение будет равно этому числу «S», умноженному на 4,2. Таким образом, для 13 ячеек это 13 х 4,2. Это для максимально безопасной зарядки. Часть номенклатуры аккумуляторов и комплектов состоит в том, чтобы различать разные типы последовательного соединения. Если вы возьмете 13 ячеек и подключите их плюс к минусу, вы получите аккумуляторную батарею 13S.Если есть один набор из 13, это 13S / 1P. Если имеется больше наборов из 13 ячеек серии, это становится числом P. Блок на 52 В в большинстве случаев — это 13S / 4P.
Напряжение основано на константах, поэтому 13S всегда составляет около 48 Вольт со стандартными элементами (НЕ LiFePo4). Но число P, параллельное число, не даст вам емкости или ампер-часов, если вы не знаете номинал мАч ячейки. Вы можете подумать, что упаковка 14S / 3P будет иметь меньшую емкость, чем упаковка 14S / 4P, но это зависит от емкости отдельных ячеек.Элемент, используемый в аккумуляторном блоке, должен использоваться для всего блока. Невозможно добавить разные ячейки и заставить пакет работать или быть безопасным и стабильным.
Пакет с большим количеством рядов ячеек, с большим количеством параллельных наборов будет иметь большую емкость, если вы используете одни и те же ячейки для всех пакетов. Разные блоки заряжаются по-разному, а емкость определяет максимальные токи заряда, а количество элементов в серии определяет максимальное напряжение зарядного устройства. Количество элементов, включенных параллельно, будет определять емкость C батареи, когда число «P» умножается на емкость (одной) ячейки в ампер-часах или миллиампер-часах.Зарядное устройство может быть настроено на зарядку на C / 2, но проверьте лист. Даже если вы используете одни и те же элементы в нескольких батареях, настройка зарядного устройства сводится к удельной емкости всех ячеек и количеству элементов в серии.
Усовершенствованное зарядное устройство Luna имеет возможность медленной зарядки при 3 А или быстрой зарядки при 5 А. Это также позволяет пользователю выбрать 80% для длительного хранения или 90% для максимального срока службы батареи. Мы не рекомендуем заряжать аккумулятор максимум до 4 раз.2В на ячейку.
Напряжение заряда очень сбивает с толку, когда у людей есть батареи на 48 и 52 вольт, и они смотрят на зарядное устройство, которое выдает 54,6 вольт. Обычно, глядя на напряжение зарядного устройства, вы должны разделить его на 4,2, чтобы получить количество ячеек в серии. Чтобы усугубить путаницу, номинальное напряжение батареи часто представляет собой количество последовательно соединенных ячеек, умноженное на 3,6 В или 3,7 В. Напряжение заряда — это максимальное напряжение, напряжение батареи — это среднее напряжение за цикл разряда.
Последовательная зарядка комплекта из 13 элементов означает, что напряжение зарядного устройства будет 13 x 4,2 или 54,6. Как упоминалось ранее, максимальный ток будет подаваться на ранних стадиях заряда, но он будет постепенно снижаться. Что происходит, так это то, что зарядное устройство подает большой ток, пока напряжение не достигнет 54,6. Как только это напряжение достигается, ток уменьшается, но напряжение сохраняется (постоянное напряжение). Заряд литиевых элементов должен прекратиться. Упаковка не может плавать все время , как свинцово-кислотная.Эта точка завершения заряда обычно указывается, но практическое правило составляет 10% от скорости заряда CC (постоянный ток).
Конкретно, если у нас есть блок 13s с емкостью 10 ампер-час, мы можем сказать:
Скорость заряда: C / 2 или 10/2 = 5A (C — емкость в AH)
Напряжение зарядного устройства составляет 54,6 с или 13 x 4,2 (максимальное напряжение для 100%)
Конечный ток конусной зарядки составляет 10% от 5 ампер или 0,5 ампер
CC установлен на максимум 5 ампер
Резюме установлено на 54.6
Конический заряд продолжается при 54,6 до тех пор, пока ток не упадет до 500 мА
Вы не оставляете литиевые элементы на зарядном устройстве (без плавающего заряда)
Проблема с простым зарядным устройством касается того, что постоянное 4,2 вольта. Если вы используете это число, это напряжение, вы получите так называемый «полный» заряд после конуса. Но «полная» зарядка не продлит срок службы аккумуляторной батареи. Управление циклами, производимыми упаковкой, имеет решающее значение для дорогих упаковок, например, в электромобилях.
Если вы сломаете то, что должно делать зарядное устройство, любое коммерческое зарядное устройство, вероятно, станет полноценным решением. Это означает, что вы обычно покупаете зарядное устройство, которое привязано к одной аккумуляторной батарее или к одному напряжению аккумуляторной батареи. Поэтому, если у вас есть 48-вольтовый блок, он может работать с другим 48-вольтовым блоком, но он может выдавать слишком большой ток или работать слишком медленно. У него могут быть цепи, которые связаны с определенной батареей. Они могут затруднить использование стороннего оборудования на некоторых велосипедах.
Поскольку у большинства зарядных устройств нет настроек (вы просто подключаете их и подключаете аккумулятор), вы можете где-нибудь прочитать основные характеристики зарядного устройства на этикетке.Для 48-вольтовой батареи напряжение, вероятно, будет иметь значение 54,6, вычисленное нами выше. Они также должны указать номинальную силу тока зарядного устройства. Но это все. Эти зарядные устройства — одна уловка пони. Какое бы напряжение ни было указано как подающее зарядное устройство, число «S» должно соответствовать напряжению / 4,2. Как правило, номинальное напряжение аккумуляторной батареи соответствует числу «S» * 3,6. Напряжение зарядного устройства является максимальным, а напряжение батареи больше среднего напряжения, когда батарея разряжается.
Если вы хотите понять базовую конструкцию зарядного устройства, какого-то типа аварийного зарядного устройства, для начала нужно определить предел напряжения или выходное напряжение.Другое основное требование — ограничить ток в батарее. В наши дни создать точное напряжение довольно легко, поскольку большинство дешевых преобразователей постоянного тока на Amazon и Ebay достаточно точны. Эти преобразователи обычно являются преобразователями постоянного тока в постоянный, повышающими или понижающими. Вы можете получить 54,6 Вольт от 12-вольтовой батареи, но это должна быть большая батарея. Вам также необходимо ограничить мощность зарядного устройства. Есть модули, в основном китайские, которые позволяют вам фиксировать напряжение и ограничение по ампер. Это ядро литиевого зарядного устройства, но оно не закончит зарядку без чего-то большего.
«Лучшая» настройка зарядного устройства заслуживает некоторого обсуждения. Если максимальный или 100% заряд достигается с использованием настройки 4,2 В, все, что меньше 4,2 В, будет производить меньше (%) заряда. Преимущество, скажем, 80% заряда заключается в том, что это снижает нагрузку на батарею, поэтому батарея будет проходить больше циклов. Нетрудно сказать, сколько еще циклов, но, вероятно, более чем вдвое при 80%. Знание этого должно побудить вас узнать больше о том, как заставить 80% заряд действительно работать.Простой ответ — купить аккумулятор большего размера и использовать только часть его емкости. Это может сработать, а может и не сработать. Мне нравятся небольшие аккумуляторные блоки, которые легко носить с собой и легко спрятать. Зарядка до 90% выгодна и, возможно, с ней легче жить.
Может быть выгодно сделать рюкзак, рассчитанный на 10 лет. Это то, что делают автопроизводители. Это означает настройку аккумулятора и зарядного устройства таким образом, чтобы аккумулятор не был полностью заряжен или полностью разряжен. Если вы используете пакет в середине емкости, его хватит на тысячи циклов.Но вы можете разработать «пуленепробиваемый» корпус и расположить ячейки таким образом, чтобы предотвратить тепловые взаимодействия, когда одна ячейка становится очень горячей, и это выливается наружу. Проблема в том, что многие пакеты являются проприетарными, и электровелосипеды, к которым они подходят, могут исчезнуть. С обычными упаковками больше места для изготовления десятилетней упаковки, рассчитанной на долгий срок службы. Но это может не иметь большого значения, поскольку цены на ячейки падают, а емкость ячеек увеличивается. Новый может быть лучше. Вы бы заплатили 600 долларов за десятилетний комплект и зарядное устройство по сравнению с 350 долларами за аккумулятор на 300 циклов?
Здесь мы показываем красные разъемы «Deans», белый корпус — это обычные разъемы «Molex», а самый популярный разъем для зарядки — желтый XT60.
Зарядные устройства
, которые работают с несколькими батареями, могут быть хорошей идеей для некоторых людей с несколькими велосипедами или батареями с разным напряжением. Есть довольно дорогое зарядное устройство «Швейцарский армейский нож». Зарядные устройства Hobby, в основном используемые с батареями LiPo, имеют функцию автосенсинга, которая определяет количество ячеек в серии. Такая защита хороша для любого зарядного устройства, которое можно использовать с несколькими напряжениями. Если у вас разные блоки питания, рекомендуется сделать соединитель для каждого блока и зарядного устройства, что-то уникальное, поэтому вам нужно будет подключить правильное зарядное устройство.
Вот статья на electricbike.com о том, как поменять местами разъемы, чтобы они совпадали (щелкните здесь).
Дополнительные ссылки
Если вам понравилась эта статья, вам также могут понравиться:
Введение в конструкцию и сборку аккумуляторных батарей
Что находится внутри ячейки 18650 и почему это важно
Написано Джорджем Сирсом, май 2017 г.
Как заряжать липоаккумуляторы
Когда вы увидели название статьи, возможно, вы рассмеетесь: зарядить липо аккумулятор — это так просто.Подключить аккумулятор к зарядному устройству готово. Это действительно просто? Давайте посмотрим, как профессионалы предоставят полную charge lipo аккумулятор , требующий внимания.
1. Используйте только зарядное устройство, предназначенное для литий-полимерного аккумулятора / аккумулятора Lion. Не используйте зарядное устройство NIMH / NICD / LIFEPO4 / LEAD ACID. Если зарядное устройство может поддерживать разные типы аккумуляторов. Обязательно выберите литий-полимерный (Lipo) режим на зарядном устройстве. Несоблюдение этого может привести к возгоранию, что может привести к травмам и материальному ущербу.
2. Пользователь должен всегда заряжать аккумуляторы на открытом месте вдали от легковоспламеняющихся материалов, жидкостей и поверхностей.
3. Никогда не заряжайте батареи внутри модели.
4. Никогда не заряжайте батареи при температуре ниже нуля (0 ° C, 32 ° F)
5. Никогда не заряжайте батареи, горячие на ощупь (выше 100 ° F). НЕ прикасайтесь к батареям, пока они не остынут.
6. Пользователь должен всегда настраивать зарядное устройство на правильное количество ячеек и / или напряжение, указанное на этикетках батарей.
7.Пользователь должен всегда устанавливать зарядное устройство на уровень заряда в амперах, указанный на этикетках аккумуляторов.
Зарядное устройство никогда не должно быть настроено на зарядку аккумуляторов со скоростью, превышающей 1 ° C (в 1 (один) раз больше емкости аккумуляторов в ампер-часах), если другая скорость не указана в документации производителя или эта скорость не задана как часть специальная комбинация аккумулятора и зарядного устройства. НЕ изменяйте скорость зарядки после начала зарядки.
8. Никогда не перезаряжайте батареи сверх емкости, указанной на этикетках батарей.
9. Никогда не перезаряжайте батареи сверх их максимального номинального напряжения (4,2 В / элемент для LiPo).
10. Он должен выбирать последовательную зарядку, если два или более аккумуляторных блока подключаются последовательно для использования.
11. Используйте подходящие и качественные зарядные устройства, пожалуйста, не используйте дешевые и некачественные зарядные устройства, используйте профессиональное литий-полимерное зарядное устройство для зарядки аккумулятора Gens ace & Tattu. Во время зарядки убедитесь, что вокруг чисто и нет всякой всячины. Не заряжайте без мониторинга.При зарядке рекомендуется использовать липовый мешок для обеспечения безопасности зарядки. Своевременно прекращайте зарядку, когда аккумулятор полностью заряжен. Не подключайте зарядное устройство к аккумулятору в течение длительного времени, когда аккумулятор полностью заряжен. Мы не несем ответственности за потерю имущества присяжных, потерю имущества или несчастный случай, вызванный неправильной зарядкой.
.

как зарядить, какие устройства использовать

Немного о литий-ионных батареях

Как заряжать АКБ 18650

Какое устройство следует использовать

Как сделать зарядку для литий-ионных аккумуляторов самостоятельно

Полезные рекомендации при эксплуатации аккумуляторов 18650

Как восстановить аккумулятор 18650 после глубокого разряда: все способы восстановления литий ионных АКБ

Первая ситуация: потеря емкости

Вторая ситуация: не хочет заряжаться

Как заставить заряжаться?

Как правильно зарядить литий-ионный аккумулятор?

Как зарядить литиевую батарею

Дополнительные рекомендации

Мифы и реальность

Литий-ионный аккумулятор — советы и правила пользования

Правила эксплуатации и зарядки литий-ионных аккумуляторов

Где применяются

Устройство литий-ионного аккумулятора

Балансировка аккумулятора

Схема работы

Виды аккумуляторов

Технические характеристики

Правила эксплуатации

Не допускать полного разряда

Разряжать не менее 1 раза в 3 месяца

Хранить аккумуляторы частично заряженными

Использовать только оригинальное зарядное устройство

Не допускать перегревания

Как заряжать литий-железо-фосфатные батареи (LiFePO4)

МОЖЕТ ЛИ СВИНЦОВО-КИСЛОТНОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ЗАРЯДИТЬ ЛИТИЕВУЮ БАТАРЕЮ?

ПРОФИЛЬ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРА ДЛЯ ЗАРЯДКИ АККУМУЛЯТОРА С УПЛОТНЕНИЕМ

ПРОФИЛЬ ДЛЯ ЗАРЯДКИ БАТАРЕИ LIFEPO4

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАРЯДА ЛИТИЕВОЙ БАТАРЕИ

Настройки напряжения и тока при зарядке

Литиевые батареи заменяют герметичные свинцово-кислотные в поплавковых системах

Долгосрочное хранение

Рекомендуемые зарядные устройства

Зарядка литиевых элементов

Как работают литий-ионные батареи | HowStuffWorks

Литий-ионные элементы

Ты убиваешь свои литиевые батарейки?

Что вызывает эти паразитарные реакции, убивающие литий-ионные батареи?

Как продлить срок службы литий-ионных аккумуляторов

Относится ли это ко всем литиевым батареям?

Знакомство с литиевыми батареями 18650

Как заряжать липоаккумуляторы

Читайте также

Что делать, если грудничок не спит днем: советы по налаживанию режима сна

Антигистаминные препараты для новорожденных: лечение и профилактика аллергии у грудничков

Методика «Цветоник» М. Лазарева для музыкального развития детей

Добавить комментарий Отменить ответ