Prvič napolnite litij-ionsko baterijo. Značilnosti litij-ionskih baterij. Kako pravilno polniti litij-ionske baterije

Litijeve baterije so galvanski par, v katerem litijeve soli služijo kot katoda. Ne glede na to, litij-ionska, litij-polimerna suha ali hibridna baterija, polnilnik ustreza vsem. Izdelki so lahko v obliki cilindra ali zaprti mehki embalaži, način polnjenja zanje je običajen, ki ustreza značilnostim elektrokemijske reakcije. Kako napolniti Li-ion baterijo?

Obstaja več shem za polnjenje litijevih baterij. Pogosteje se uporablja dvostopenjsko polnjenje, ki ga je razvil SONY. Ne uporabljajte naprav z impulznim in stopenjskim polnjenjem, kot pri kislinskih baterijah.

Polnjenje katere koli vrste litij-ionskih ali litij-polimernih baterij zahteva strogo upoštevanje napetosti. Na enem elementu napolnjene litijeve baterije ne sme biti več kot 4,2 V. Nazivna napetost zanje je 3,7 V.

Ali je mogoče litijeve baterije napolniti hitro, ne v celoti? da. Vedno jih lahko napolnite. Delovanje baterije pri 40-80 % zmogljivosti podaljša življenjsko dobo baterije.

Dvostopenjsko polnilno vezje litijeve baterije

Načelo CC/CV vezja je konstanten polnilni tok/konstantna napetost. Kako napolniti litijevo baterijo po tej shemi?

Na diagramu pred 1. stopnjo polnjenja je prikazana predstopnja za obnovitev globoko izpraznjene litijeve baterije z napetostjo na sponkah najmanj 2,0 V. Prva stopnja naj obnovi 70-80 % kapacitete. Polnilni tok je izbran 0,2-0,5 C. Polnite ga lahko hitreje, s tokom 0,5-1,0 C. (C je zmogljivost litijevih baterij, digitalna vrednost). Kakšna naj bo polnilna napetost v prvi fazi? Stabilno, 5 V. Ko je napetost na sponkah akumulatorja 4.2 dosežena, je to prehodni signal v drugo stopnjo.

Zdaj polnilnik vzdržuje stabilno napetost na sponkah, polnilni tok pa se z naraščanjem zmogljivosti zmanjšuje. Ko se njegova vrednost zmanjša na 0,05-0,01 C, se polnjenje konča, naprava se izklopi in prepreči ponovno polnjenje. Skupni čas obnovitve zmogljivosti litijeve baterije ne presega 3 ur.

Če se litij-ionska baterija izprazni globlje od 3,0 V, bo potreben "potis". To sestoji iz polnjenja z majhnim tokom, dokler na sponkah ni 3,1 V. Nato se uporabi običajno vezje.

Kako nadzorovati parametre polnjenja

Ker litijeve baterije delujejo v ozkem napetostnem območju priključkov, jih ni mogoče polniti nad 4,2 V in dovoliti, da se izpraznijo pod 3 V. Krmilnik polnjenja je nameščen v polnilniku. Toda vsaka baterija ali baterija ima lastne odklopnike, PCB ploščo ali PCM zaščitne module. Baterije so opremljene z zaščito pred enim ali drugim dejavnikom. V primeru kršitve parametra mora izklopiti kozarec, prekiniti vezje.

Krmilnik je naprava, ki mora izvajati nadzorne funkcije - preklapljati načine CC / CV, nadzorovati količino energije v bankah, izklopiti polnjenje. V tem primeru sklop deluje, segreje.

Domača polnilna vezja, ki se uporabljajo za litijeve baterije

LM317 - diagram preprostega polnilnika z indikatorjem napolnjenosti. Od vrata USB se ne vpraša.
MAX1555, MAX1551 - posebej za Li baterije, nameščene v napajalnik s telefona na USB. Obstaja funkcija predhodnega polnjenja.
LP2951 - stabilizator omejuje tok, ustvarja stabilno napetost 4,08-4,26V.
MCP73831 je eno najpreprostejših vezij, primerno za polnjenje ionskih in polimernih naprav.

Če je baterija sestavljena iz več pločevink, se ne izpraznijo vedno enakomerno. Pri polnjenju je potreben balansir, ki razporedi naboj in zagotovi enakomerno polnjenje vseh pločevink v bateriji. Balansirnik je lahko ločen ali vgrajen v priključni diagram akumulatorja. Naprava za zaščito baterije se imenuje BMS. Če veste, kako polniti naprave, razumete vezja, lahko z lastnimi rokami sestavite vezje zaščitne naprave za litijevo baterijo.

Kako napolniti 12-voltno litijevo baterijo

Vsaka litijeva baterija je zaprt izdelek cilindrične prizmatične oblike za Li-pol v mehki embalaži. Vsi imajo napetost 3,6-4,2 V in različno kapaciteto, merjeno v mAh. Če serijsko zberete 3 banke, dobite baterijo z napetostjo na sponkah 10,8 - 12,6 V. Zmogljivost zaporednega polnjenja se meri z najšibkejšim litijevim akumulatorjem v svežnju.

Morate vedeti, kako pravilno napolniti litijevo baterijo 18650 ali Pol pri 12 voltih. Za povrnitev zmogljivosti v napravo je potrebno uporabiti polnilnik s krmilnikom. Pomembno je, da ima PCM sklop za vsako pločevinko zaščito pred premajhnim in prenapolnjenim. Druga shema za nezaščitene litij-ionske baterije je namestitev PCB - nadzorne plošče, po možnosti z balansirji, za enakomerno polnjenje pločevink.

Na polnilniku morate nastaviti napetost, pri kateri deluje baterija, 12,6 V. Število pločevink in polnilni tok sta nastavljena na armaturni plošči, enaka 0,2-0,5 C.

Kako polniti, predlagajte ogled videoposnetka, način polnjenja za 2, 3 litijeve baterije 18650, povezane zaporedno. Uporablja se proračunski polnilnik.

Možnosti polnjenja litij-ionskih litij-polimernih baterij:

Polnilnik, ki je priložen napravi.
Uporabite priključek USB iz elektronske opreme - računalnika. Tukaj lahko dobite tok 0,5 A, polnjenje bo dolgo.
Od vžigalnika za cigarete z nakupom adapterja z naborom vrat. Izberite tistega, ki se ujema s parametri 12V baterije.
Univerzalni polnilnik "žaba" s priklopom za namestitev pripomočka. Kako napolniti? Obstaja plošča indikatorja napolnjenosti.

Strokovnjaki svetujejo uporabo običajnega polnilnika za polnjenje litijevih baterij, ostalo - le v okoliščinah višje sile. Vendar pa morate vedeti, kako polniti litijevo baterijo brez standardnega polnilnika.

Kako polniti litijeve baterije z izvijačem

Izvijač z litijevimi baterijami je skoraj vedno nadgradnja. Če so imele Ni-Cd celice enake zahteve glede polnjenja, so zdaj postale nasprotne. Najprej morate kupiti ali sestaviti polnilnik, posebej za energetsko intenzivne litijeve baterije izvijača s faktorjem oblike 18650. Shema polnjenja se uporablja v dveh fazah CC / CV.

Polnjenje litijeve baterije izvijača je optimalno, ko ostane 20-50% zmogljivosti - ena palica na indikatorju. Pogosteje ko polnite, stabilnejša je napetost na sponkah in daljša je življenjska doba vira energije. Bolj kot je napetost na sponkah, več ciklov bo litijeva baterija izvijača zdržala.

Če sta v izvijaču 2 bateriji, odstranite eno, jo napolnite za 50-60% in jo hranite v rezervi. Drugo pa vedno napolnite ob koncu dela, tudi za 10%. Najboljša temperatura za polnjenje je + 15-25 0 С. Če je minus, se baterija izvijača ne bo napolnila, lahko pa deluje do -10 0.

Kako napolniti litijevo baterijo izvijača s polnilnikom, je odvisno od sheme zbiranja baterije iz pločevink. V vsakem primeru mora biti napetost na polnilniku enaka deklarirani za napravo, jakost toka pa mora biti na prvi stopnji 0,5 C. Na drugem je napetost terminala stabilna in tok pade do konca procesa.

Koliko napolniti litijevo baterijo

Čas polnjenja baterije je določen s postopkom obnovitve zmogljivosti. Razlikovati med polnim in delnim polnjenjem.

Kapaciteta se meri v amper-urah. To pomeni, da če nanesete naboj, ki je številčno enak kapacitivnosti, se bo v eni uri na sponkah ustvarila zahtevana napetost, rezerva energije pa bo 70-80%. Če se kapacitivnost meri v enotah C, je treba med hitrim polnjenjem uporabiti tok 1C-2C. Čas hitrega polnjenja je približno eno uro.

Za polni cikel polnjenja baterij iz več zaporedno povezanih celic se uporabljata 2 stopnji - CC / CV. Stopnja SS traja, dokler se na sponkah ne pojavi napetost, enaka delovni napetosti v voltih. Druga stopnja: pri stabilni napetosti se tok dovaja v kozarec, vendar se s povečanjem kapacitivnosti nagiba k nič. Čas polnjenja traja približno 3 ure, ne glede na zmogljivost.

Ali je mogoče litijevo baterijo polniti z običajnim polnjenjem?

dva različni sistemi baterije - zahtevajo litij in svinec drugačen pristop obnoviti zmogljivost. Svinčene baterije niso tako zahtevne za parametre polnjenja kot litijeve. Da, in merila za plačilo so drugačna.

Za polnjenje v prvi fazi Li-ion, Li-pol zahteva konstanten tok, v drugi stopnji konstantno napetost. Če na prvi stopnji parametrov ne nadzirate, je možno prekomerno polnjenje. A če ima baterija vgrajeno zaščito – BMS – se zmore. Zato lahko s polnilnikom za telefon celo dodate nekaj energije.

V polnilniku svinčenih baterij je glavni indikator stabilna napetost. Za litijeve polnilnike je na prvi stopnji pomemben stabilen tok.

Res je, da so se pojavile univerzalne pomnilniške naprave, ki jih je mogoče ponovno konfigurirati v en ali drug način polnjenja. Pred vami je ruski razvoj "Obesek".

baterije

Koliko toka za polnjenje litij-ionske baterije 18650? Kako pravilno uporabljati takšno baterijo. Česa se bojijo litij-ionskih tokovnih virov in kako lahko takšna baterija podaljša življenjsko dobo? Podobna vprašanja se lahko pojavijo v različnih vejah elektronike.

In če se odločite, da boste svojo prvo svetilko ali elektronsko cigareto sestavili z lastnimi rokami, potem se morate zagotovo seznaniti s pravili za delo s takšnimi trenutnimi viri.

litij- ionska baterija- To je vrsta električne baterije, ki se je od leta 1991, potem ko jo je SONY uvedel na trg, široko uporabljala v sodobnih gospodinjskih in elektronskih aparatih. Kot vir energije se takšne baterije uporabljajo v mobilni telefon, prenosniki in video kamere, kot vir energije za elektronske cigarete in električna vozila.

Slabosti te vrste baterij se začnejo z dejstvom, da so bile litij-ionske baterije prve generacije na trgu eksplozija. Ne samo dobesedno, ampak tudi figurativno. Te baterije so eksplodirale.

To je bilo razloženo z dejstvom, da je bila v notranjosti uporabljena anoda iz litijeve kovine. Med številnimi polnjenji in praznjenji takšne baterije so se na anodi pojavile prostorske tvorbe, ki so privedle do kratkega stika elektrod in posledično do požara ali eksplozije.

Po zamenjavi tega materiala z grafitom je bila ta težava odpravljena, še vedno pa so lahko bile težave na katodi, ki je bila izdelana iz kobaltovega oksida. V primeru kršitve pogojev delovanja oziroma polnjenja se lahko težava ponovi. To je bilo popravljeno z začetkom uporabe litij-fero-fosfatnih baterij.

Vse sodobne litij-ionske baterije preprečujejo pregrevanje in prekomerno polnjenje, a problem izgube polnjenja ostaja pri nizkih temperaturah uporabe.

Med nespornimi prednostmi litij-ionskih baterij bi rad omenil naslednje:

visoka zmogljivost baterije;
nizka samopraznjenje;
ni potrebe po vzdrževanju.

Originalni polnilci

Polnilnik litij-ionskih baterij je precej podoben polnilniku svinčenih baterij. Edina razlika je v tem, da ima litij-ionska baterija zelo visoke napetosti na celico in strožje zahteve glede tolerance napetosti.

Takšna baterija se imenuje pločevinka zaradi zunanje podobnosti z aluminijastimi pločevinkami za pijačo. Najpogostejša baterija te oblike je 18650. To oznako je baterija dobila zaradi svoje velikosti: 18 milimetrov v premeru in 65 milimetrov v višini.

Če so pri svinčenih baterijah dopustne nekatere netočnosti pri označevanju mejnih napetosti med polnjenjem, je pri litij-ionskih celicah vse veliko bolj specifično. Med postopkom polnjenja, ko se napetost poveča na 4,2 volta, se mora dovajanje napetosti v celico ustaviti. Dovoljena napaka je le 0,05 voltov.

Kitajske polnilnike, ki jih najdemo na trgu, lahko izračunamo na baterije iz različnih materialov. Li-ion, ne da bi to vplivalo na njegovo delovanje, je mogoče napolniti s tokom 0,8 A. V tem primeru morate skrbno nadzorovati napetost na banki. Priporočljivo je, da ne dovolite vrednosti višjih od 4,2 V. Če je v sklopu z baterijo krmilnik, potem ne smete skrbeti za nič, krmilnik bo naredil vse namesto vas.

Najbolj idealen polnilnik za litij-ionske baterije bi bil napetostni stabilizator in omejevalnik toka na začetku polnjenja.

Litij je treba na začetku polnjenja polniti s stabilno omejitvijo napetosti in toka.

domači polnilec

Za polnjenje 18650 lahko kupite univerzalni polnilnik in vas ne muči vprašanje, kako preveriti potrebne parametre z multimetrom. Toda takšna pridobitev vas bo stala precej peni.

Cena takšne naprave se bo gibala okoli 45 dolarjev. Še vedno pa lahko porabite 2-3 ure in sestavite polnilnik z lastnimi rokami. Poleg tega bo ta polnilnik poceni, zanesljiv in bo samodejno izklopil vašo baterijo.

Vsak radioamater ima dele, ki jih bomo danes uporabili za izdelavo našega polnilnika. Če radioamaterja s potrebnimi podrobnostmi ni bilo pri roki, potem lahko na radijskem trgu kupite vse podrobnosti za največ 2-4 dolarje. Vezje, ki je pravilno sestavljeno in lepo nameščeno, začne delovati takoj in ne potrebuje dodatnega odpravljanja napak.

18650 shema za polnjenje baterije.

Poleg vsega pa lahko ob namestitvi stabilizatorja na primeren radiator varno polnite svoje baterije brez strahu, da se bo polnilnik pregrel in vnel. Česa ne moremo reči o kitajskih polnilnikih.

Vezje deluje precej preprosto. Najprej je treba baterijo napolniti z enosmernim tokom, ki je določen z uporom upora R4. Ko ima baterija napetost 4,2 volta, se začne polnjenje konstantna napetost. Ko polnilni tok pade na zelo majhne vrednosti, bo LED v vezju prenehala goreti.

Tokovi, priporočeni za polnjenje litij-ionskih baterij, ne smejo presegati 10 % zmogljivosti baterije. To bo podaljšalo življenjsko dobo vaše baterije. Z vrednostjo upora R4 - 11 ohmov bo tok v vezju 100 mA. Če uporabite upor 5 ohmov, bo polnilni tok že 230 mA.

Kako podaljšati življenjsko dobo vašega 18650

Razstavljena baterija.

Če morate litij-ionsko baterijo nekaj časa pustiti zunaj uporabe, je najbolje, da baterije shranite ločeno od naprave, ki jo napajajo. Popolnoma napolnjena celica bo sčasoma izgubila del naboja.

Element, ki je zelo malo napolnjen ali popolnoma izpraznjen, lahko po dolgem mirovanju trajno izgubi svoje delovanje. Optimalno bi bilo shraniti 18650 pri približno 50-odstotni napolnjenosti.

Ne dovolite popolnega praznjenja in ponovnega polnjenja elementa. Litij-ionske baterije sploh nimajo spominskega učinka. Takšne baterije je priporočljivo polniti do trenutka, ko se njihova napolnjenost popolnoma izprazni. To lahko tudi podaljša življenjsko dobo baterije.

Litijevi ioni ne marajo vročine ali mraza. Optimalni temperaturni pogoji za te baterije bodo od +10 do +25 stopinj Celzija.

Mraz lahko ne le skrajša čas delovanja elementa, ampak tudi uniči njegov kemični sistem. Mislim, da je vsak od nas opazil, kako na mrazu napolnjenost mobilnega telefona hitro pade.

Zaključek

Če povzamem vse zgoraj navedeno, bi rad omenil, da če boste litij-ionsko baterijo polnili s polnilnikom iz trgovine, bodite pozorni na dejstvo, da ta ni izdelana na Kitajskem. Zelo pogosto so ti polnilniki sestavljeni iz poceni materialov in v njih niso vedno spoštovani. pravo tehnologijo, kar lahko povzroči neželene posledice v obliki požarov.

Če želite napravo sestaviti sami, potem morate litij-ionsko baterijo napolniti s tokom, ki bo 10 % zmogljivosti baterije. Največja vrednost je lahko 20 odstotkov, vendar je ta vrednost že nezaželena.

Pri uporabi takšnih baterij je vredno upoštevati pravila delovanja in skladiščenja, da bi izključili možnost eksplozije, na primer zaradi pregrevanja ali okvare.

Skladnost s pogoji in pravili bo podaljšala življenjsko dobo litij-ionske baterije in vas posledično prihranila pred nepotrebnimi finančnimi stroški. Baterija je tvoj prijatelj. Poskrbi zanjo!

Najbolj priljubljene so litijeve baterije (Li-Io, Li-Po). ta trenutek polnilni viri električne energije. Litijeva baterija ima nazivno napetost 3,7 voltov, ki je navedena na ohišju. Vendar ima 100% napolnjena baterija napetost 4,2 V, izpraznjena "na nič" napetost pa 2,5 V, ni smiselno izprazniti baterije pod 3 V, prvič, zaradi tega se poslabša, in drugič, v razpon od 3 do 2,5 Baterija daje le nekaj odstotkov energije. Tako sprejemamo območje delovne napetosti 3 - 4,2 V. Moj izbor nasvetov o delovanju in shranjevanju litijevih baterij si lahko ogledate v tem videu.

Obstajata dve možnosti za priključitev baterij, serijsko in vzporedno.

Pri zaporedni povezavi se napetost na vseh baterijah sešteje, ko je obremenitev priključena, iz vsake baterije teče tok, enak skupnemu toku v vezju, na splošno upornost obremenitve določa tok praznjenja. To se morate spomniti iz šole. Zdaj zabavni del, zmogljivost. Zmogljivost sklopa s takšno povezavo je dobro enaka kapaciteti baterije z najmanjšo kapaciteto. Predstavljajte si, da so vse baterije 100% napolnjene. Poglejte, tok praznjenja je povsod enak in baterija z najmanjšo kapaciteto se bo prva izpraznila, to je vsaj logično. In takoj, ko se izprazni, tega sklopa ne bo več mogoče naložiti naprej. Da, preostale baterije so še napolnjene. Če pa še naprej odstranjujemo tok, se bo naša šibka baterija začela preveč prazniti in odpovedala. To pomeni, da je pravilno domnevati, da je zmogljivost serijsko povezanega sklopa enaka zmogljivosti najmanjše ali najbolj izpraznjene baterije. Iz tega sklepamo: serijsko baterijo je treba najprej sestaviti iz baterij enake zmogljivosti, in drugič, pred montažo jih je treba vse enako napolniti, z drugimi besedami, 100%. Obstaja taka stvar, imenovana BMS (Battery Monitoring System), ki lahko spremlja vsako baterijo v bateriji in takoj, ko se ena od njih izprazni, odklopi celotno baterijo od obremenitve, o tem bomo razpravljali spodaj. Zdaj pa glede polnjenja takšne baterije. Polniti ga morate z napetostjo, ki je enaka vsoti največjih napetosti na vseh baterijah. Za litij je to 4,2 volta. To pomeni, da napolnimo tri baterije z napetostjo 12,6 V. Poglejte, kaj se zgodi, če baterije niso enake. Baterija z najmanjšo kapaciteto se bo najhitreje polnila. Toda drugi se še niso naložili. In naša slaba baterija se bo ocvrla in polnila, dokler se ostali ne napolnijo. Preveliko praznjenje, spomnim vas, tudi litij ne mara zelo in se poslabša. Da bi se temu izognili, se spomnimo prejšnjega sklepa.

Pojdimo na vzporedno povezavo. Zmogljivost takšne baterije je enaka vsoti zmogljivosti vseh baterij, ki so vključene vanjo. Tok praznjenja za vsako celico je enak skupnemu toku obremenitve, deljenemu s številom celic. Se pravi, več kot je baterij v takem sklopu, več toka lahko daje. Toda z napetostjo se zgodi zanimiva stvar. Če zberemo baterije, ki imajo različne napetosti, torej grobo napolnjene na različne odstotke, potem bodo po priključitvi začele izmenjevati energijo, dokler napetost na vseh celicah ne postane enaka. Sklepamo: pred montažo je treba baterije ponovno napolniti na enak način, sicer bodo ob priključitvi tekli veliki tokovi, izpraznjena baterija pa se bo poškodovala, najverjetneje pa se lahko celo vname. Baterije v procesu praznjenja izmenjujejo tudi energijo, to je, če ima ena od pločevink manjšo kapaciteto, ostale ne bodo dovolile, da se izprazni hitreje od njih samih, torej se lahko vzporedno uporabljajo baterije z različnimi zmogljivostmi. montažo. Edina izjema je delovanje z visokim tokom. Na različne baterije pod obremenitvijo napetost pade na različne načine in med "močnim" in "šibkim" Akumom bo začel teči tok, tega pa sploh ne potrebujemo. In enako velja za polnjenje. Popolnoma varno lahko vzporedno polnite baterije različnih kapacitet, to pomeni, da uravnoteženje ni potrebno, sklop se bo uravnotežil sam.

V obeh obravnavanih primerih je treba upoštevati polnilni in praznilni tok. Polnilni tok za Li-Io ne sme presegati polovice kapacitete baterije v amperih (baterija 1000 mah - polnjenje 0,5 A, baterija 2 Ah, polnjenje 1 A). Največji tok praznjenja je običajno naveden v podatkovnem listu (TTX) baterije. Na primer: baterij prenosnih računalnikov 18650 in baterij iz pametnih telefonov ni mogoče napolniti s tokom, ki presega 2 kapaciteti baterije v amperih (primer: baterija 2500 mah, kar pomeni, da morate iz nje vzeti največ 2,5 * 2 = 5 amperov). Toda obstajajo visokotokovne baterije, kjer je tok praznjenja jasno naveden v specifikacijah.

Značilnosti polnjenja baterij s kitajskimi moduli

Standardno kupljen modul za polnjenje in zaščito za 20 rubljev za litijevo baterijo ( Aliexpress povezava)
(prodajalec pozicionira kot modul za eno pločevinko 18650) lahko in bo polnila katero koli litijevo baterijo, ne glede na obliko, velikost in kapaciteto na pravilno napetost 4,2 volta (napetost popolnoma napolnjene baterije, do zrkla). Tudi če gre za ogromen 8000mah litijev paket (seveda govorimo o eni celici pri 3,6-3,7v). Modul daje polnilni tok 1 amp, to pomeni, da lahko varno polnijo katero koli baterijo s kapaciteto 2000mah in več (2Ah, kar pomeni, da je polnilni tok polovica kapacitete, 1A) in bo v skladu s tem čas polnjenja v urah enak zmogljivosti baterije v amperih (pravzaprav malo več, eno in pol do dve uri za vsakih 1000mah). Mimogrede, lahko baterijo priključite na obremenitev že med polnjenjem.

Pomembno!Če želite napolniti baterijo z manjšo kapaciteto (na primer ena stara pločevinka 900mah ali majhna 230mah litijeva vrečka), potem je 1A polnilni tok veliko, ga je treba zmanjšati. To naredimo z zamenjavo upora R3 na modulu v skladu s priloženo tabelo. Ni nujno, da je upor smd, najpogostejši bo. Spomnim vas, da mora biti polnilni tok polovica kapacitete baterije (ali manj, ni strašljivo).

Če pa prodajalec pravi, da je ta modul za eno pločevinko 18650, ali lahko polni dve pločevinki? Ali trije? Kaj pa, če morate sestaviti zmogljivo napajalno baterijo iz več baterij?
LAHKO! Vse litijeve baterije je mogoče priključiti vzporedno (vsi plusi na pluse, vsi minusi na minuse) NEGLEDNO NA KAPACITET. Vzporedno spajkane baterije vzdržujejo delovno napetost 4,2 V in njihova zmogljivost se sešteva. Tudi če vzamete eno pločevinko pri 3400mah in drugo pri 900, dobite 4300. Baterije bodo delovale kot celota in se bodo praznile sorazmerno s svojo zmogljivostjo.
Napetost v VZPOREDNEM SKLOPU JE VEDNO NA VSEH AKUMULATORIH! In nobene baterije ni mogoče fizično izprazniti v sklopu pred drugimi; tukaj deluje princip komunikacijskih posod. Tisti, ki trdijo nasprotno in pravijo, da se bodo baterije z manjšo kapaciteto hitreje izpraznile in umrle - zamenjujejo se s SERIJSKO montažo, pljunejo v obraz.
Pomembno! Preden se med seboj povežejo, morajo imeti vse baterije približno enako napetost, da med spajkanjem ne tečejo izravnalni tokovi, lahko so zelo veliki. Zato je najbolje, da pred montažo preprosto napolnite vsako baterijo posebej. Seveda se bo čas polnjenja celotnega sklopa povečal, saj uporabljate isti 1A modul. Lahko pa vzporedite dva modula, tako da dobite polnilni tok do 2 A (če vaš polnilnik zmore toliko). Če želite to narediti, morate vse podobne terminale modulov povezati s skakalci (razen Out- in B +, na ploščah jih podvajajo drugi niklji, vseeno bodo že povezani). Lahko pa kupite modul ( Aliexpress povezava), na katerem so mikrovezja že vzporedna. Ta modul se lahko polni s tokom 3 ampere.

Oprostite, ker sem tako očiten, toda ljudje so še vedno zmedeni, zato se bomo morali pogovoriti o razliki med vzporednim in serijskim.
VZPOREDNO povezava (vsi plusi na pluse, vsi minusi na minuse) ohranja napetost baterije pri 4,2 volta, vendar poveča kapaciteto tako, da sešteje vse kapacitivnosti skupaj. Vsi napajalniki uporabljajo vzporedno povezavo več baterij. Takšen sklop je še vedno mogoče polniti iz USB-ja in pospeševalni pretvornik dvigne napetost na izhod 5v.
ZAPOREDNO povezava (vsak plus do minus naslednje baterije) daje večkratno povečanje napetosti ene napolnjene pločevinke 4,2v (2s - 8,4v, 3s - 12,6v in tako naprej), vendar zmogljivost ostane enaka. Če uporabljate tri 2000mah baterije, potem je montažna zmogljivost 2000mah.
Pomembno! Menijo, da je za zaporedno montažo sveto, da je treba uporabljati samo baterije enake zmogljivosti. Pravzaprav ni. Uporabite lahko različne, potem pa bo zmogljivost baterije določena z NAJNIŽJO kapaciteto v sklopu. Seštejte 3000 + 3000 + 800 - dobite 800mah gradnjo. Nato strokovnjaki začnejo kukati, da se bo manj zmogljiva baterija hitreje izpraznila in umrla. In ni važno! Glavno in resnično sveto pravilo je, da je za zaporedno montažo vedno potrebno uporabiti BMS zaščitno ploščo za potrebno število pločevink. Določil bo napetost na vsaki celici in izklopil celoten sklop, če se ena najprej izprazni. V primeru banke 800 se bo izpraznil, BMS bo odklopil obremenitev iz baterije, praznjenje se bo ustavilo in preostali napolnjenost 2200mah na preostalih bankah ne bo več pomembna - napolniti morate.

Plošča BMS, za razliko od modula z enim polnilnikom, NI SERIJSKI POLNILNIK. Potrebno za polnjenje konfiguriran vir želene napetosti in toka. Guyver je o tem posnel videoposnetek, zato ne izgubljajte časa, oglejte si ga, o tem je čim bolj temeljito.

Ali je mogoče polniti serijski sklop s priključitvijo več posameznih polnilnih modulov?
Pravzaprav je pod določenimi predpostavkami mogoče. Pri nekaterih domačih izdelkih se je izkazalo vezje z enojnimi moduli, tudi zaporedno povezanimi, vendar VSAK modul potrebuje svoj LOČEN NAPAJALNIK. Če polnite 3s - vzemite tri polnilnike za telefon in vsakega priključite na en modul. Pri uporabi enega vira - napajalni kratek stik, nič ne deluje. Tak sistem deluje tudi kot zaščita za sklop (vendar moduli ne morejo oddajati več kot 3 ampere) Ali pa preprosto napolnite sklop s celico, tako da modul povežete z vsako baterijo, dokler se popolnoma ne napolni.

Indikator baterije

Prav tako je nujna težava – vsaj približno vedeti, koliko odstotkov napolnjenosti ostane na bateriji, da se ne izprazni v najbolj ključnem trenutku.
Za vzporedne sklope pri 4,2 volta bi bila najbolj očitna rešitev takojšen nakup že pripravljene plošče power bank, ki že ima zaslon, ki prikazuje odstotke napolnjenosti. Ti odstotki niso super natančni, a vseeno pomagajo. Cena izdaje je približno 150-200 rubljev, vse so predstavljene na spletnem mestu Guyver. Tudi če ne gradite power bank, ampak kaj drugega, je ta plošča precej poceni in majhna, da jo postavite v doma narejen izdelek. Poleg tega že ima funkcijo polnjenja in zaščite baterij.
Obstajajo že pripravljeni miniaturni indikatorji za eno ali več pločevink, 90-100r
No, najcenejši in ljudska metoda je uporaba pospeševalnega pretvornika MT3608 (30 rubljev), nastavljenega na 5-5,1v. Pravzaprav, če naredite power bank na katerem koli 5-voltnem pretvorniku, vam sploh ni treba ničesar kupiti. Izboljšanje obsega namestitev rdeče ali zelene LED (druge barve bodo delovale pri drugačni izhodni napetosti, od 6 V in več) skozi upor za omejevanje toka 200-500 ohmov med izhodnim pozitivnim terminalom (to bo plus) in vhodni pozitivni terminal (za LED se bo to izkazalo za minus). Ne motite se, med dvema plusoma! Dejstvo je, da med delovanjem pretvornika nastane napetostna razlika med plusi, +4,2 in + 5V med seboj dajeta napetost 0,8V. Ko se baterija izprazni, bo njena napetost padla, izhod iz pretvornika pa je vedno stabilen, kar pomeni, da se bo razlika povečala. In ko je napetost na banki 3,2-3,4V, bo razlika dosegla zahtevano vrednost za osvetlitev LED - začne kazati, da je čas za polnjenje.

Kako izmeriti kapaciteto baterije?

Navajeni smo že na mnenje, da je za merjenje potreben Imax b6, ki pa stane in je za večino radioamaterjev odveč. Obstaja pa način za merjenje zmogljivosti 1-2-3-celične baterije z zadostno natančnostjo in poceni - preprost tester USB.

Litij-ionske baterije niso izbirčne, ampak za pravilno delovanje zanje je treba ustrezno poskrbeti. Nekaj preprostih pravil bo pomagalo znatno podaljšati življenjsko dobo baterije. Ugotovimo, kako pravilno napolniti Li-Ion baterije, da bodo delovale dlje časa.

Nekaj preprostih pravil za vašo baterijo

Litij-ionsko baterijo je treba uporabljati na naslednji način:

opraviti popolno izpust vsake tri mesece
preostali čas se ne izpraznite popolnoma
trgovina delno napolnjena
izogibajte se pregrevanju

Zdaj o vsem po vrsti

Ta vrsta baterij nima spominskega učinka, zato jih lahko lastnik napolni brez čakanja na popolno praznjenje. Običajno proizvajalec izračuna življenjsko dobo glede na število ciklov praznjenja. Kakovostna baterija zlahka zdrži 500-600-krat. Če začnete polniti baterijo pravočasno - natančneje, ko njen indikator napolnjenosti pade na 10-15 odstotkov, se bo njena življenjska doba baterije približno podvojila.

Vendar obstaja pomembno dejstvo - včasih je koristno popolnoma izprazniti baterijo. Popolno polnjenje v celotnem obdobju delovanja lahko povzroči tudi škodo.

Strokovnjaki svetujejo enkrat na četrtletje, da baterijo popolnoma izpraznite, nato pa jo napolnite do maksimuma in jo pustite priključeno na omrežje deset ur.

Zakaj so baterije napolnjene?

Če boste baterijo shranili, bo zanjo najboljše stanje 50-odstotna napolnjenost. Potrebna je pozitivna temperatura, po možnosti približno 20 stopinj. Če baterijo pustite na polici dlje časa, se bo njena zmogljivost postopoma začela zmanjševati. Če dalj časa odložite popolnoma izpraznjeno baterijo, je ta situacija še slabša, obstaja velika verjetnost, da se naprava z njo sploh ne bo zagnala.

Kako dolgo se polnijo baterije?

Baterije se praznijo zelo počasi, na mesec se porabi 5-7 odstotkov napolnjenosti. Proizvajalci priporočajo uporabo samo originalnih polnilcev. Uporabljajte samo visokokakovostne stvari, nakup kitajskih ponaredkov lahko negativno vpliva na stanje baterije.

Značilnosti pravilnega polnjenja

Da bi baterija zdržala dlje, je ne začnite polniti takoj po prihodu iz mraza. Visoka temperatura je tudi nevaren sovražnik takšnih naprav, ne prenesejo pregrevanja. To je škodljivo za njihovo stanje in nevarno za vaše zdravje, ni nenavadno, da se baterija, ki se je pod vplivom dela in sončne svetlobe segrela, vname. samsung galaxy Note 7 je najbolj presenetljiv primer takšne naprave, okvara baterije je povzročila odpoklic in zamenjavo večje serije pametnih telefonov. Poskusite pravilno upravljati baterijo, da lahko znatno podaljšate njeno življenjsko dobo.

V tem času so zelo razširjene litij-ionske baterije in Li-pol (litij-polimerne) baterije.

Razlika med njima je v elektrolitu. V prvi različici se uporablja helij, v drugi pa polimer, nasičen z raztopino, ki vsebuje litij. Danes je zaradi priljubljenosti avtomobilov z električnimi motorji pereče vprašanje iskanja idealne vrste litij-ionske baterije, ki je optimalna za takšno vozilo.

Sestavljen je, tako kot druge baterije, iz anode (porozni ogljik) in katode (litij), ločevalnika, ki ju ločuje, in prevodnika elektrolita. Proces praznjenja spremlja prehod "anodnih" ionov na katodo skozi separator in elektrolit. Njihova smer se med polnjenjem obrne (slika spodaj).

Ioni krožijo v procesu praznjenja in polnjenja celice med nasprotno nabitimi elektrodami.

Ionske baterije imajo katodo iz različnih kovin, kar je njihova glavna razlika. Proizvajalci z uporabo različnih materialov za elektrode izboljšujejo lastnosti baterij.

Vendar se zgodi, da izboljšanje nekaterih lastnosti povzroči močno poslabšanje drugih. Na primer, z optimizacijo zmogljivosti, potrebne za podaljšanje časa potovanja, lahko povečate moč, varnost in zmanjšate vpliv na okolje. Hkrati lahko zmanjšate obremenitveni tok, povečate stroške ali velikost baterije.

Spoznajte glavne parametre različni tipi litijeve baterije (litij-mangan, litij-kobalt, litij-fosfat in nikelj-mangan-kobalt) so lahko v tabeli:

Pravila za uporabnike električnega prometa

Zmogljivost takšnih baterij se pri dolgotrajnem skladiščenju praktično ne zmanjša. Li-ionske baterije se izpraznijo le za 23 %, če jih 15 let hranimo pri temperaturi 60 stopinj. Zaradi teh lastnosti se pogosto uporabljajo v električnih transportnih tehnologijah.

Litij-ionske baterije so primerne za električna vozila, ki imajo v ohišje vgrajen celoten nadzorni sistem.

Zaradi tega uporabniki med delovanjem pozabijo na osnovna pravila, ki jim lahko podaljšajo življenjsko dobo:

baterijo je treba popolnoma napolniti takoj po nakupu v trgovini, saj so elektrode med proizvodnim procesom napolnjene za 50%. Zato se bo razpoložljiva zmogljivost zmanjšala, t.j. čas delovanja, če ni začetnega polnjenja;
baterija se ne sme popolnoma izprazniti, da se prihrani njen vir;
je treba baterijo napolniti po vsakem odhodu, tudi če je napolnjenost še ostala;
Ne segrevajte baterij, saj visoke temperature prispevajo k procesu staranja. Da bi vir čim bolj izkoristili, je treba delovati pri optimalni temperaturi, ki je 20-25 stopinj. Zato baterije ni mogoče hraniti v bližini vira toplote;
v hladnem vremenu je priporočljivo baterijo zaviti v plastično vrečko z vakuumsko ključavnico za shranjevanje pri 3-4 stopinjah, t.j. v neogrevanem prostoru. Polnjenje mora biti vsaj 50 % polne;
po delovanju baterije pri nizkih temperaturah je ni mogoče polniti, ne da bi jo nekaj časa držali pri sobni temperaturi, torej jo je treba ogreti;
Baterijo morate polniti s polnilnikom, ki je priložen kompletu.

PU teh baterij ima več podvrst - litij - LiFePO4 (železo - fosfat), ki uporablja železofosfatno katodo. Njihove značilnosti nam omogočajo, da govorimo o baterijah kot o vrhuncu tehnologije, ki se uporablja za proizvodnjo baterij.

Njihove glavne prednosti so:

število ciklov polnjenja in praznjenja, ki doseže 5000 do trenutka, ko se zmogljivost zmanjša za 20 %;
dolga življenjska doba;
manjkajoč "učinek spomina";
široko temperaturno območje z nespremenjeno zmogljivostjo (300-700 stopinj Celzija);
kemična stabilnost in toplotna stabilnost, ki povečujeta varnost.

Najpogosteje uporabljene baterije

Med številnimi so najpogostejše litij-ionske baterije 18650, ki jih proizvaja pet podjetij: LG, Sony, Panasonic, Samsung, Sanyo, katerih tovarne se nahajajo na Japonskem, Kitajskem, Maleziji in Južni Koreji. Načrtovano je bilo, da se v prenosnih računalnikih uporabljajo litij-ionske baterije 18650. Vendar pa se zaradi uspešnega formata uporabljajo v radijsko vodenih modelih, električnih vozilih, lučeh itd.

Kot vsak kakovosten izdelek imajo tudi takšne baterije veliko ponaredkov, zato morate za podaljšanje življenjske dobe naprave kupiti samo baterije znanih blagovnih znamk.

Zaščitene in nezaščitene litij-ionske baterije

Za litijeve baterije je pomembno tudi, ali so zaščitene ali ne. Območje delovanja prvega je 4,2-2,5 V (uporablja se v napravah, zasnovanih za delo z litij-ionskimi viri): LED luči, gospodinjski aparati z nizko porabo itd.

V električnih orodjih, kolesih z elektromotorji, prenosnih računalnikih, video in foto opremi se uporabljajo nezaščitene baterije, ki jih upravlja krmilnik.

Kaj morate vedeti o litij-ionskih baterijah?

Najprej omejitve, ki jih je treba upoštevati med delovanjem:

napetost polnjenja (maksimalna) ne sme biti višja od 4,35 V;
njegova najmanjša vrednost ne sme biti nižja od 2,3 V;
izpustni tok ne sme presegati več kot dvakratne vrednosti kapacitivnosti. Če je vrednost slednjega 2200 mAh, je največji tok 4400 mA.

Funkcije, ki jih izvaja krmilnik

Zakaj potrebujete litij-ionski krmilnik polnjenja baterije? Opravlja več funkcij:

napaja tok, ki kompenzira samopraznjenje. Njegova vrednost je manjša od največjega polnilnega toka, vendar večja od toka samopraznjenja;
izvaja učinkovit algoritem cikla polnjenja/praznjenja za določeno baterijo;
kompenzira razliko v energetskih tokovih med polnjenjem in zagotavljanjem energije porabniku. Na primer pri polnjenju in napajanju prenosnika;
meri temperaturo med pregrevanjem ali hipotermijo in preprečuje poškodbe baterije.

Krmilnik polnjenja litij-ionske baterije je izdelan bodisi v obliki mikrovezja, vgrajenega v baterijo, bodisi kot ločena naprava.

Za polnjenje baterij je bolje uporabiti standardni polnilnik za litij-ionske baterije 18650, ki so priloženi v kompletu. Polnilnik za litijeve baterije 18650 ima običajno indikacijo stopnje napolnjenosti. Pogosteje je LED, ki prikazuje, kdaj je polnjenje v teku in njegov konec.

Na naprednejših napravah lahko spremljate preostali čas do konca polnjenja, trenutno napetost na zaslonu. Za baterijo 18650 z zmogljivostjo 2200 mA je čas polnjenja 2 uri.

Ampak, pomembno je vedeti, kako s kakšnim tokom napolniti baterijo li-ion 18650. Ta naj bo polovica nazivne kapacitete, torej če je 2000 mAh, potem je optimalni tok 1 A. S polnjenjem baterije z visokim tokom se hitro začne njena degradacija. Pri uporabi nizkega toka bo trajalo več časa.

Video: Kako napolniti polnilnik Li-ion baterije z lastnimi rokami

Shema naprave za polnjenje baterij

Izgleda takole:

Vezje odlikujeta zanesljivost in ponovljivost, vhodni deli pa so poceni in lahko dostopni. Da bi podaljšali življenjsko dobo baterije, je potrebno kompetentno polnjenje litij-ionskih baterij: do konca polnjenja naj bi se napetost zmanjšala.

Po njegovem zaključku, tj. ko tok doseže nič, se mora polnjenje litij-ionske baterije ustaviti. Zgornje vezje izpolnjuje te zahteve: izpraznjena baterija, priključena na polnilnik (VD3 zasveti), uporablja tok 300 mA.

Proces, ki poteka, je označen z gorenjem LED VD1.Tok, ki se postopoma zmanjšuje na 30 mA, kaže, da se baterija polni. Konec postopka signalizira prižgana LED VD2.

Vezje uporablja operacijski ojačevalnik LM358N (lahko ga zamenjate z analognim KR1040UD1 ali KR574UD2, ki ima drugačno razporeditev zatičev), pa tudi tranzistor VT1 S8550 9 rumenih, rdečih in zelenih LED (1,5 V).

Ali je mogoče obnoviti baterijo?

Po nekaj letih aktivne uporabe baterije katastrofalno izgubijo kapaciteto, kar povzroča težave pri uporabi vaše najljubše naprave. Ali je mogoče in kako obnoviti litij-ionsko baterijo, medtem ko uporabnik išče zamenjavo?

Obnovitev litij-ionske baterije je možna začasno na več načinov.

Če je baterija nabrekla, tj. prenehal držati naboj, kar pomeni, da so se v notranjosti nabrali plini.

Nato nadaljujte na naslednji način:

ohišje baterije je previdno odklopljeno od senzorja;
ločevanje elektronskega senzorja;
poiščite pokrovček s krmilno elektroniko pod njim in ga previdno prebodite z iglo;
nato najdejo težek ploščat predmet, ki je večji od površine baterije, ki bo uporabljen kot stiskalnica (ne uporabljajte primeža in podobnih naprav);
baterijo postavite na vodoravno ravnino in pritisnite s stiskalnico, ne pozabite, da se lahko baterija poškoduje s prekomerno silo. Če ni dovolj, rezultat morda ne bo dosežen. To je najbolj ključen trenutek;
ostane še kapljati epoksid na luknjo in spajkati senzor.

Obstajajo tudi drugi načini, o katerih lahko preberete na internetu.

Na spletnem mestu lahko izberete polnilnik http://18650.in.ua/chargers/.

Video: Li-ionske baterije, nasveti za uporabo litij-ionskih baterij