Cum se transformă nichelul în șurubelniță de litiu 12v. Cum se transformă o baterie de șurubelniță în litiu-ion: instrucțiuni pas cu pas

Salutări tuturor celor care s-au uitat la lumină. Revizuirea se va concentra, așa cum probabil ați ghicit deja, pe două eșarfe simple concepute pentru a controla ansamblul bateriilor Li-Ion, numite BMS. Revizuirea va include testarea, precum și mai multe opțiuni pentru transformarea unei șurubelnițe în litiu pe baza acestor plăci sau altele similare. Cui îi pasă, ești binevenit sub pisică.
Actualizare 1, Adăugat testul de curent de funcționare al plăcii și scurt video prin cartonaș roșu
Actualizare 2, Deoarece subiectul a trezit puțin interes, așa că voi încerca să completez recenzia cu mai multe moduri de a reface Shurik pentru a obține câteva întrebări frecvente simple

Forma generala:


Scurte caracteristici de performanță ale plăcilor:


Notă:

Vreau să vă avertizez imediat - există doar o tablă albastră cu balansor, una roșie fără balansier, adică. Aceasta este pur și simplu o placă de protecție a curentului de supraîncărcare/supradescărcare/scurt/încărcare mare. Și, de asemenea, contrar unor credințe, niciunul dintre ei nu are un controler de încărcare (CC / CV), așa că au nevoie de o eșarfă specială cu o limită fixă ​​de tensiune și curent pentru a funcționa.

Dimensiuni placa:

Dimensiunile plăcilor sunt destul de mici, doar 56mm * 21mm pentru cea albastră și 50mm * 22mm pentru cea roșie:




Iată o comparație cu bateriile AA și 18650:


Aspect:

Sa incepem cu:


La o inspecție mai atentă, puteți vedea controlerul de protecție - S8254AA și componentele de echilibrare pentru ansamblul 3S:


Din păcate, potrivit vânzătorului, curentul de funcționare este de numai 8A, dar judecând după fișele tehnice, un mosfet AO4407A este evaluat pentru 12A (vârf 60A) și avem două dintre ele:

De asemenea, observ că curentul de echilibrare este destul de mic (aproximativ 40mA) și echilibrarea este activată imediat ce toate celulele / băncile trec în modul CV (a doua fază de încărcare).
Conexiune:


mai simplu, deoarece nu are echilibrator:


De asemenea, se bazează pe controlerul de protecție - S8254AA, dar este proiectat pentru un curent de funcționare mai mare de 15A (din nou, conform producătorului):


Conform fișelor tehnice pentru mosfet-urile de putere utilizate, curentul de funcționare este declarat 70A, iar curentul de vârf este de 200A, chiar și un mosfet este suficient și avem două dintre ele:

Conexiunea este similară:


În total, după cum vedem, pe ambele plăci există un controler de protecție cu decuplarea necesară, mosfet-uri de putere și șunturi pentru controlul curentului de trecere, dar cel albastru are și un echilibrator încorporat. Nu m-am uitat prea mult în circuit, dar se pare că mosfet-urile de putere sunt în paralel, deci curenții de funcționare pot fi înmulțiți cu doi. Notă importantă - curenții maximi de funcționare sunt limitati de șunturile de curent! Aceste eșarfe nu știu despre algoritmul de încărcare (CC / CV). Pentru a confirma că acestea sunt plăci de protecție, se poate judeca după fișa de date pentru controlerul S8254AA, în care nu există niciun cuvânt despre modulul de încărcare:


Controlerul în sine este proiectat pentru o conexiune 4S, așa că, cu un anumit rafinament (judecând după fișa de date) - lipirea conderului și a rezistenței, eșarfa roșie poate funcționa:


Nu este atât de ușor să modificați eșarfa albastră la 4S, va trebui să lipiți elementele balansierului.

Testare la bord:

Deci, să trecem la cel mai important lucru, și anume cât de potrivite sunt pentru utilizare reală. Pentru testare, ne vor ajuta următoarele dispozitive:
- un modul prefabricat (trei trei/patru voltmetre de înregistrare și un suport pentru trei baterii 18650), care a fulgerat în recenzia mea despre încărcător, totuși, deja fără o coadă de echilibrare:


- ampervoltmetru cu două registre pentru controlul curentului (citiri mai mici ale instrumentului):


- convertor DC / DC cu limitare de curent și capacitatea de a încărca litiu:


- încărcător și echilibrator iCharger 208B pentru a descărca întregul ansamblu

Standul este simplu - placa convertor furnizează o tensiune constantă fixă ​​de 12,6 V și limitează curentul de încărcare. Folosind voltmetre, ne uităm la ce tensiune funcționează plăcile și cum sunt echilibrate băncile.
Pentru început, să ne uităm la caracteristica principală a tablei albastre, și anume echilibrarea. In fotografie sunt 3 cutii incarcate la 4.15V / 4.18V / 4.08V. După cum puteți vedea, dezechilibru. Aplicăm tensiune, curentul de încărcare scade treptat (dispozitivul inferior):


Deoarece batista nu are niciun indicator, sfârșitul echilibrării poate fi apreciat doar cu ochi. Ampermetrul cu mai mult de o oră înainte de sfârșit arăta deja zerouri. Pentru cei interesați, iată un scurt videoclip despre cum funcționează balansierul în această placă:


Ca urmare, băncile sunt echilibrate la nivelul de 4.210V/4.212V/4.206V, ceea ce este destul de bun:


Când se aplică o tensiune de puțin mai mare de 12,6V, după cum am înțeles, echilibrerul este inactiv și de îndată ce tensiunea pe una dintre cutii ajunge la 4,25V, controlerul de protecție S8254AA oprește încărcarea:


Situația este aceeași și cu placa roșie, controlerul de protecție S8254AA oprește și încărcarea la nivelul de 4,25V:


Acum să trecem prin decupajul sub sarcină. Mă voi descărca, așa cum am menționat mai sus, cu dispozitivul de încărcare și echilibrare iCharger 208B în modul 3S cu un curent de 0,5A (pentru măsurători mai precise). Deoarece nu prea vreau să aștept descărcarea întregii baterii, așa că am luat o baterie descărcată (în imagine este un Samson INR18650-25R verde).
Placa albastră deconectează sarcina de îndată ce tensiunea de pe una dintre cutii ajunge la 2,7V. În fotografie (fără încărcare->înainte de oprire->sfârșit):


După cum puteți vedea, placa deconectează sarcina exact la 2,7 V (vânzătorul a declarat 2,8 V). Mi se pare că este cam mare, mai ales având în vedere faptul că în aceleași șurubelnițe sarcinile sunt uriașe, prin urmare și căderea de tensiune este mare. Cu toate acestea, este de dorit ca astfel de dispozitive să aibă o întrerupere sub 2,4-2,5 V.
Placa roșie, dimpotrivă, oprește sarcina imediat ce tensiunea de pe una dintre cutii ajunge la 2,5V. În fotografie (fără încărcare->înainte de oprire->sfârșit):


Aici, în general, totul este bine, dar nu există echilibru.

Actualizare 1: Test de încărcare:
Următorul stand ne va ajuta cu curentul de recul:
- tot acelasi suport/suport pentru trei baterii 18650
- Voltmetru cu 4 registre (control total al tensiunii)
- lămpi incandescente auto ca sarcină (din păcate, am doar 4 lămpi incandescente de 65W fiecare, nu mai am)
- multimetru HoldPeak HP-890CN pentru masurarea curentilor (max 20A)
- fire acustice din cupru de înaltă calitate, cu secțiune transversală mare

Câteva cuvinte despre suport: bateriile sunt conectate cu un „jack”, adică. ca și cum unul după altul, pentru a reduce lungimea firelor de conectare și, prin urmare, căderea de tensiune pe ele sub sarcină va fi minimă:


Conectarea conservelor pe suport ("valtom"):


Firele de înaltă calitate cu crocodili de la dispozitivul de încărcare și echilibrare iCharger 208B au acționat ca sonde pentru multimetru, deoarece cele de la HoldPeak nu inspiră încredere, iar conexiunile suplimentare vor introduce distorsiuni suplimentare.
Mai întâi, să testăm placa roșie de protecție, ca fiind cea mai interesantă în ceea ce privește sarcina curentă. Lipiți firele de alimentare și laterale:


Se dovedește ceva de genul acesta (conexiunile de sarcină s-au dovedit a fi de o lungime minimă):


Am menționat deja în secțiunea despre modificarea lui Shurik că astfel de suporturi nu sunt foarte potrivite pentru astfel de curenți, dar se vor descurca pentru teste.
Deci, un stand bazat pe o eșarfă roșie (în funcție de măsurători, nu mai mult de 15A):


Voi explica pe scurt: placa deține 15A, dar nu am o sarcină adecvată pentru a se potrivi în acest curent, deoarece a patra lampă adaugă aproximativ 4,5-5A în plus, iar aceasta este deja în afara batistei. La 12,6 A, mosfet-urile de putere sunt calde, dar nu fierbinți, doar potrivite pentru funcționare continuă. La curenți peste 15A, placa intră în protecție. Am măsurat cu rezistențe, au adăugat câțiva amperi, dar suportul a fost deja demontat.
Un avantaj uriaș al plăcii roșii este că nu există blocare de protecție. Acestea. când protecția este declanșată, nu trebuie să fie activată prin aplicarea tensiunii la contactele de ieșire. Iată un scurt videoclip:


O să explic puțin. Deoarece lămpile cu incandescență reci au rezistență scăzută și, în plus, sunt conectate și în paralel, eșarfa crede că a apărut un scurtcircuit și protecția este declanșată. Dar datorită faptului că placa nu are blocaj, puteți încălzi puțin bobinele, făcând o pornire „mai moale”.

Eșarfa albastră reține mai mult curent, dar la curenți mai mari de 10A, mosfet-urile de putere devin foarte fierbinți. La 15A, batista nu poate rezista mai mult de un minut, pentru ca dupa 10-15 secunde degetul nu mai tine temperatura. Din fericire, se răcesc rapid, așa că pentru o încărcare pe termen scurt sunt destul de potrivite. Totul ar fi bine, dar atunci când protecția este declanșată, placa este blocată și pentru deblocare este necesară aplicarea tensiunii la contactele de ieșire. Această opțiune în mod clar nu este pentru o șurubelniță. În total, menține un curent de 16 A, dar mosfet-urile se încălzesc foarte mult:


Concluzie: Părerea mea personală este că o placă de protecție obișnuită fără echilibru (roșu) este perfectă pentru o unealtă electrică. Are curenți mari de funcționare, o tensiune de întrerupere optimă de 2,5V și poate fi ușor actualizat la o configurație 4S (14,4V / 16,8V). Cred că asta este cel mai mult alegere optimă pentru reelaborarea bugetului Shurik pentru litiu.
Acum pentru eșarfa albastră. Dintre plusuri - prezența echilibrării, dar curenții de funcționare sunt încă mici, 12A (24A) nu este oarecum suficient pentru un Shurik cu un cuplu de 15-25Nm, mai ales când cartusul aproape că se oprește când șurubul este strâns. Și tensiunea de întrerupere este de numai 2,7 V, ceea ce înseamnă că, în condiții de sarcină mare, o parte din capacitatea bateriei va rămâne nerevendicată, deoarece la curenți mari, căderea de tensiune pe bănci este decentă și sunt proiectate și pentru 2,5 V. Iar cel mai mare dezavantaj este că placa este blocată atunci când protecția este declanșată, deci nu este de dorit să o folosești într-o șurubelniță. Este mai bine să folosești o eșarfă albastră în unele produse de casă, dar din nou, aceasta este părerea mea personală.

Scheme de aplicații posibile sau cum să convertiți puterea lui Shurik în litiu:

Deci, cum poți schimba puterea Shurik-ului tău preferat de la NiCd la Li-Ion / Li-Pol? Acest subiect este deja destul de zguduit și s-au găsit soluții, în principiu, dar mă voi repeta pe scurt.
Pentru început, voi spune doar un lucru - în shurik-urile bugetare există doar o placă de protecție la supraîncărcare / supradescărcare / scurtcircuit / curent de sarcină mare (similar cu placa roșie monitorizată). Nu există echilibru acolo. În plus, chiar și în unele unelte electrice de marcă nu există echilibrare. Același lucru este valabil pentru toate instrumentele în care există inscripții mândre „Încărcare în 30 de minute”. Da, se incarca in jumatate de ora, dar oprirea are loc imediat ce tensiunea de pe una dintre cutii ajunge la valoarea nominala sau se declanseaza placa de protectie. Nu este greu de ghicit că băncile nu vor fi încărcate complet, dar diferența este de doar 5-10%, deci nu este atât de important. Principalul lucru de reținut este că încărcarea cu echilibrare durează cel puțin câteva ore. Deci întrebarea este, ai nevoie de el?

Deci, cea mai comună opțiune arată astfel:
Incarcator de retea cu iesire stabilizata 12,6V si limita de curent (1-2A) -> placa de protectie ->
Ca rezultat: ieftin, rapid, acceptabil, de încredere. Plimbări de echilibrare în funcție de starea conservelor (capacitate și rezistență internă). O opțiune destul de funcțională, dar după un timp dezechilibrul se va face simțit până la momentul lucrului.

Opțiune mai corectă:
Incarcator de retea cu iesire stabilizata 12.6V, limita de curent (1-2A) -> placa de protectie cu echilibrare -> 3 baterii conectate in serie
Ca rezultat: scump, rapid/lent, de înaltă calitate, fiabil. Echilibrul este normal, capacitatea bateriei este maximă

În total, vom încerca să facem ceva de genul a doua opțiune, iată cum o puteți face:
1) Baterii Li-Ion/Li-Pol, plăci de protecție și un dispozitiv specializat de încărcare și echilibrare (iCharger, iMax). În plus, va trebui să scoateți conectorul de echilibrare. Există doar două minusuri - încărcătoarele de model nu sunt ieftine și nu este foarte convenabil de întreținut. Avantaje – curent de încărcare mare, curent mare de echilibrare a borcanelor
2) Baterii Li-Ion / Li-Pol, placă de protecție cu echilibrare, convertor DC cu limitare de curent, PSU
3) Baterii Li-Ion/Li-Pol, placa de protectie fara echilibrare (rosu), convertor DC cu limitare de curent, PSU. Dintre minusuri, doar că în timp va apărea un dezechilibru de conserve. Pentru a minimiza dezechilibrul, înainte de a modifica Shurik-ul, este necesar să reglați tensiunea la același nivel și este indicat să luați conserve din același lot.

Prima variantă este potrivită doar pentru cei care au o memorie de model, dar mi se pare că dacă au avut nevoie, atunci și-au refăcut Shurik-ul cu mult timp în urmă. A doua și a treia opțiune sunt aproape aceleași și au dreptul la viață. Trebuie doar să alegeți ceea ce este mai important - viteza sau capacitatea. cred că cel mai mult cea mai buna varianta- ultimul, dar o singură dată la câteva luni trebuie să echilibrezi băncile.

Deci, destulă vorbărie, să trecem la modificare. Din moment ce nu am un Shurik pe baterii NiCd, prin urmare, despre modificarea doar în cuvinte. Noi vom avea nevoie:

1) Alimentare:

Prima varianta. Unitate de alimentare (PSU), cel puțin 14 V sau mai mult. Curentul de recul este de dorit cel puțin 1A (ideal aproximativ 2-3A). O sursă de alimentare de la laptopuri / netbook-uri, de la încărcătoare (ieșire mai mare de 14V), surse de alimentare pentru benzi LED, echipamente de înregistrare video (DIY PSU), de exemplu, sau:


- Convertor DC / DC cu limitare de curent și capacitatea de a încărca litiu, de exemplu sau:


- A doua varianta. Surse de alimentare gata făcute pentru shurikov cu limitare de curent și ieșire de 12,6 V. Nu sunt ieftine, ca exemplu din recenzia mea despre șurubelnița MNT -:


- A treia varianta. :


2) Placa de protectie cu sau fara echilibrator. Este recomandabil să luați curentul cu o marjă:


Dacă se folosește opțiunea fără echilibrator, atunci este necesară lipirea conectorului de echilibrare. Acest lucru este necesar pentru a controla tensiunea pe maluri, de exemplu. pentru a evalua dezechilibrul. Și după cum înțelegeți, va fi necesar să reîncărcați periodic bateria de către celulă cu un simplu modul de încărcare TP4056 dacă a început un dezechilibru. Acestea. o dată la câteva luni, luăm o eșarfă TP4056 și încărcăm pe rând toate băncile care, la sfârșitul încărcării, au o tensiune sub 4,18V. Acest modul oprește corect încărcarea la o tensiune fixă ​​de 4,2 V. Această procedură va dura o oră și jumătate, dar băncile vor fi mai mult sau mai puțin echilibrate.
Scris puțin haotic, dar pentru cei care sunt în rezervor:
După câteva luni, punem la încărcare bateria șurubelniței. La sfârșitul încărcării, scoatem coada de echilibrare și măsurăm tensiunea pe maluri. Dacă se dovedește așa ceva - 4,20 V / 4,18 V / 4,19 V, atunci echilibrarea nu este, în principiu, necesară. Dar dacă imaginea este următoarea - 4.20V / 4.06V / 4.14V, atunci luăm modulul TP4056 și reîncărcăm două bănci pe rând la 4.2V. Nu văd nicio altă opțiune, cu excepția încărcătoarelor de echilibrare specializate.

3) Baterii cu curent ridicat:


Am scris anterior câteva mici recenzii despre unele dintre ele - și. Iată principalele modele de baterii Li-Ion de mare curent 18650:
- Sanyo UR18650W2 1500mah (20A max.)
- Sanyo UR18650RX 2000mah (20A max.)
- Sanyo UR18650NSX 2500mah (20A max.)
- Samsung INR18650-15L 1500mah (18A max.)
- Samsung INR18650-20R 2000mah (22A max.)
- Samsung INR18650-25R 2500mah (20A max.)
- Samsung INR18650-30Q 3000mah (15A max.)
- LG INR18650HB6 1500mah (30A max.)
- LG INR18650HD2 2000mah (25A max.)
- LG INR18650HD2C 2100mah (20A max.)
- LG INR18650HE2 2500mah (20A max.)
- LG INR18650HE4 2500mah (20A max.)
- LG INR18650HG2 3000mah (20A max.)
- SONY US18650VTC3 1600mah (30A max.)
- SONY US18650VTC4 2100mah (30A max.)
- SONY US18650VTC5 2600mah (30A max.)

Recomand ieftin Samsung INR18650-25R 2500mah (20A max.), Samsung INR18650-30Q 3000mah (15A max.) sau LG INR18650HG2 3000mah (20A max.). Nu am întâlnit în mod special alte borcane, dar alegerea mea personală este Samsung INR18650-30Q 3000mah. Schiurile aveau un mic defect tehnologic și au început să apară falsuri cu curent scăzut. Pot să arunc un articol despre cum să distingem un fals de original, dar puțin mai târziu, trebuie să îl căutați.

Cum să conectezi toată această economie:


Ei bine, câteva cuvinte despre conexiune. Folosim fire de cupru de înaltă calitate, cu o secțiune decentă. Acestea sunt acustice sau convenționale ShVVP / PVS de înaltă calitate, cu o secțiune de 0,5 sau 0,75 mm2 dintr-un magazin de uz casnic (deschidem izolația și obținem fire de înaltă calitate de diferite culori). Lungimea conductorilor de conectare trebuie menținută la minimum. Baterii, de preferință din același lot. Înainte de a le conecta, este indicat să le încărcați la o singură tensiune, astfel încât să nu existe dezechilibru cât mai mult timp posibil. Lipirea bateriilor nu este dificilă. Principalul lucru este să aveți un fier de lipit puternic (60-80W) și un flux activ (acid de lipit, de exemplu). Lipit cu breton. Principalul lucru este atunci să ștergeți locul de lipit cu alcool sau acetonă. Bateriile în sine sunt plasate în compartimentul bateriei din cutii NiCd vechi. Este mai bine să aveți un triunghi, minus la plus, sau, după cum spun oamenii, „valt”, prin analogie cu acesta (o baterie va fi amplasată invers), sau puțin mai sus o explicație bună (în testare secțiune):


Deci, firele care conectează bateriile se vor dovedi a fi scurte, prin urmare, scăderea tensiunii prețioase din ele sub sarcină va fi minimă. Nu recomand folosirea suporturilor pentru 3-4 baterii, nu sunt destinate unor astfel de curenti. Conductoarele laterale și de echilibrare nu sunt atât de importante și pot avea o secțiune transversală mai mică. În mod ideal, este mai bine să introduceți bateriile și placa de protecție în compartimentul bateriei, iar convertorul DC-down separat în stația de andocare. Indicatoare LEDîncărcat/încărcat poate fi înlocuit cu al dvs. și adus în carcasa stației de andocare. Dacă doriți, puteți adăuga un minivoltmetru la modulul bateriei, dar aceștia sunt bani în plus, deoarece tensiunea totală a bateriei va spune doar indirect despre capacitatea reziduală. Dar dacă există o dorință, de ce nu. Aici :

Acum să ne uităm la prețuri:
1) BP - de la 5 la 7 dolari
2) Convertor DC / DC - de la 2 la 4 dolari
3) Plăci de protecție - de la 5 la 6 dolari
4) Baterii - de la 9 la 12 dolari (3-4 dolari)

Total, o medie de 15-20 USD per remake (cu reduceri/cupoane), sau 25 USD fără ele.

Actualizarea 2, alte câteva moduri de a reface Shurik:

Următoarea opțiune (sugerată de comentarii, mulțumesc I_R_Oși cartmannn):
Utilizați încărcătoare ieftine de tip 2S-3S (acesta este producătorul aceluiași iMax B6) sau tot felul de copii B3 / B3 AC / imax RC B3 () sau ()
SkyRC e3 original are un curent de încărcare per celulă de 1,2 A față de 0,8 A pentru copii, ar trebui să fie precis și fiabil, dar de două ori prețul copiilor. Puteți cumpăra destul de ieftin pe același. După cum am înțeles din descriere, are 3 module de încărcare independente, ceva asemănător cu 3 module TP4056. Acestea. SkyRC e3 și copiile sale nu au echilibrare ca atare, ci pur și simplu încarcă băncile la o valoare de tensiune (4,2V) în același timp, deoarece nu au conectori de alimentare. Există într-adevăr dispozitive de încărcare și echilibrare în sortimentul SkyRC, de exemplu, dar curentul de echilibrare este de doar 200mA și costă deja în jur de 15-20 USD, dar poate încărca plăcuțe de viață (LiFeP04) și poate încărca curenți de până la 3A. Cei interesați pot arunca o privire la gama de modele.
În total, pentru această opțiune, aveți nevoie de oricare dintre încărcătoarele 2S-3S de mai sus, o placă de protecție roșie sau similară (fără echilibrare) și baterii de mare curent:


În ceea ce mă privește, o variantă foarte bună și economică, probabil m-aș opri la ea.

O altă variantă propusă de tovarăș Volosaty:
Utilizați așa-numitul „echilibrator ceh”:

Unde se vinde este mai bine sa-l intrebi, am auzit prima data de el :-). Despre curenți nu vă spun nimic, dar judecând după descriere, are nevoie de o sursă de alimentare, așa că opțiunea nu este atât de bugetară, dar pare a fi interesantă în ceea ce privește curentul de încărcare. Iată un link către. În total, această opțiune necesită: o sursă de alimentare, o placă de protecție roșie sau similară (fără echilibrare), un „echilibrator ceh” și baterii de mare curent.

Avantaje:
Am menționat anterior avantajele surselor de alimentare cu litiu (Li-Ion / Li-Pol) față de nichel (NiCd). În cazul nostru, o comparație față în față este o baterie tipică Shurik din bateriile NiCd față de litiu:
+ densitate mare de energie. O baterie tipică de nichel 12S 14.4V 1300mah are o energie stocată de 14.4*1.3=18.72Wh, în timp ce o baterie cu litiu 4S 18650 14.4V 3000mah are 14.4*3=43.2Wh
+ fără efect de memorie, adică le puteți încărca oricând fără a aștepta o descărcare completă
+ dimensiuni și greutate mai mici cu aceiași parametri ca NiCd
+ timp de încărcare rapid (nu se teme de curenții mari de încărcare) și indicație clară
+ autodescărcare scăzută

Din minusurile Li-Ion, doar:
- rezistență scăzută la îngheț a bateriilor (le e frică de temperaturi negative)
- este necesară echilibrarea cutiilor în timpul încărcării și protecția împotriva supradescărcării
După cum puteți vedea, avantajele litiului sunt evidente, așa că adesea are sens să refaceți sursa de alimentare ...

Concluzie: eșarfele revizuite nu sunt rele, ar trebui să fie potrivite pentru orice sarcină. Dacă aș avea un Shurik pe cutii de NiCd, aș alege o eșarfă roșie pentru reluare, :-) ...

Produsul a fost furnizat pentru scrierea unei recenzii de către magazin. Revizuirea este publicată în conformitate cu clauza 18 din Regulile site-ului.

Ei bine, ce zici de cei care au un instrument vechi? Da, totul este foarte simplu: aruncați cutiile Ni-Cd și înlocuiți-le cu Li-Ion din popularul format 18650 (marcajul indică un diametru de 18 mm și o lungime de 65 mm).

Ce placă este necesară și ce elemente sunt necesare pentru a transforma o șurubelniță în litiu-ion

Deci, iată bateria mea de 9,6 V cu o capacitate de 1,3 Ah. La nivelul maxim de încărcare, are o tensiune de 10,8 volți. Celulele litiu-ion au o tensiune nominală de 3,6 volți, maximul este de 4,2. Prin urmare, pentru a înlocui celulele vechi de nichel-cadmiu cu cele de litiu-ion, am nevoie de 3 celule, tensiunea lor de funcționare va fi de 10,8 volți, maximul este de 12,6 volți. Depășirea tensiunii nominale nu va deteriora în niciun fel motorul, nu se va arde și, cu o diferență mai mare, nu este nevoie să vă faceți griji.

Celulelor cu litiu-ion, așa cum toată lumea știe de mult, nu le plac în mod categoric supraîncărcarea (tensiune peste 4,2 V) și descărcarea excesivă (sub 2,5 V). Cu astfel de excese ale intervalului de funcționare, elementul se degradează foarte repede. Prin urmare, celulele litiu-ion funcționează întotdeauna în tandem cu o placă electronică (BMS - Battery Management System), element de controlși controlând atât limitele superioare cât și inferioare de tensiune. Aceasta este o placă de protecție care pur și simplu deconectează borcanul de la circuit electric când tensiunea iese în afara domeniului de funcționare. Prin urmare, pe lângă elementele în sine, este necesară o astfel de placă BMS.

Acum două puncte importante, cu care am experimentat de mai multe ori fără succes, până am ajuns la alegerea potrivita. Acesta este curentul de funcționare maxim admisibil al elementelor Li-Ion și curentul maxim de funcționare al plăcii BMS.

Într-o șurubelniță, curenții de funcționare la sarcină mare ajung la 10-20 A. Prin urmare, trebuie să cumpărați elemente care sunt capabile să furnizeze curenți mari. Personal, am folosit cu succes celule de 30 amperi 18650 produse de Sony VTC4 (capacitate 2100 mAh) și Sanyo UR18650NSX de 20 amperi (capacitate 2600 mAh). Funcționează bine în șurubelnițele mele. Dar, de exemplu, chineză TrustFire 2500 mAh și japonez verde deschis Panasonic NCR18650B 3400 mAh nu sunt potrivite, nu sunt proiectate pentru astfel de curenți. Prin urmare, nu este nevoie să urmăriți capacitatea elementelor - chiar și 2100 mAh este mai mult decât suficient; principalul lucru atunci când alegeți este să nu calculați greșit curentul de descărcare maxim admisibil.

Și chiar așa, placa BMS trebuie să fie proiectată pentru curenți mari de funcționare. Am văzut pe Youtube cum oamenii colectează bateriile pe plăci de 5 sau 10 amperi - nu știu, personal, când am pornit șurubelnița, astfel de plăci au intrat imediat în apărare. Cred că este o risipă de bani. Voi spune că Makita în sine pune plăci de 30 de amperi în bateriile sale. Prin urmare, folosesc BMS de 25 de amperi cumpărat de la Aliexpress. Costă aproximativ 6-7 dolari și sunt căutați după „BMS 25A”. Deoarece aveți nevoie de o placă pentru un ansamblu de 3 elemente, trebuie să căutați o astfel de placă, în numele căreia va exista „3S”.

Un alt punct important: pentru unele plăci, încărcarea (denumirea „C”) și încărcarea (denumirea „P”) pot merge contacte diferite. De exemplu, placa poate avea trei contacte: "P-", "P +" și "C-", ca pe placa nativă Makitov litiu-ion. Această taxă nu este potrivită pentru noi. Încărcarea și descărcarea (încărcare / descărcare) trebuie efectuate printr-un singur contact! Adică, placa ar trebui să aibă 2 contacte de lucru: doar „plus” și doar „minus”. Pentru că vechiul nostru Încărcător are, de asemenea, doar două contacte.

În general, după cum probabil ați ghicit deja, cu experimentele mele am aruncat o mulțime de bani atât pe elementele greșite, cât și pe plăcile greșite, făcând toate greșelile care se puteau face. Dar am primit o experiență neprețuită.

Cum se dezasambla o baterie de șurubelniță

Cum se dezasambla o baterie veche? Sunt baterii la care jumătățile corpului sunt prinse cu șuruburi, dar sunt și lipite. Bateriile mele sunt doar cele mai noi și mult timp am crezut în general că nu pot fi demontate. S-a dovedit că este posibil dacă ai un ciocan.

În general, cu ajutorul unor lovituri intense la perimetrul marginii părții inferioare a carcasei (un ciocan cu cap de nailon, bateria trebuie ținută în mână în greutate), locul de lipire este deconectat cu succes. Carcasa nu este deteriorata in niciun fel, am demontat deja 4 piese de genul acesta.

Partea care ne interesează.

Din circuitul vechi, sunt necesare doar plăci de contact. Ele sunt sudate ferm pe cele două elemente de sus prin sudare în puncte. Puteți desface sudarea cu o șurubelniță sau un clește, dar trebuie să o culegeți cât mai atent posibil pentru a nu sparge plasticul.

Totul este aproape gata munca in continuare. Apropo, am lăsat senzorul obișnuit de temperatură și întrerupătorul de circuit, deși nu mai sunt deosebit de relevante.

Dar este foarte probabil ca prezența acestor elemente să fie necesară pentru operatie normalaîncărcător standard. Așa că recomand cu căldură să le păstrați.

Asamblarea unei baterii litiu-ion

Iată noile celule Sanyo UR18650NSX (le găsiți pe Aliexpress sub acest articol) cu o capacitate de 2600 mAh. Spre comparație, vechea baterie avea o capacitate de doar 1300 mAh, jumătate din aceasta.

Trebuie să lipiți firele la elemente. Firele trebuie luate cu o secțiune transversală de minim 0,75 mm pătrați, pentru că vom avea curenți considerabili. Un fir cu o astfel de secțiune transversală funcționează în mod normal cu curenți mai mari de 20 A la o tensiune de 12 V. Băncile de litiu-ion pot fi lipite, supraîncălzirea pe termen scurt nu le va dăuna în niciun fel, acest lucru a fost verificat. Dar aveți nevoie de un flux bun cu acțiune rapidă. Folosesc TAGS de flux de glicerină. O jumătate de secundă și gata.

Lipiți celelalte capete ale firelor pe placă conform diagramei.

Intotdeauna trec fire si mai groase de 1,5 mm patrati pe conectorii de contact a bateriei - pentru ca locul permite. Înainte de a le lipi la contactele de retur, am pus o bucată de tub termocontractabil pe placă. Este necesar pentru izolarea suplimentară a plăcii de celulele bateriei. În caz contrar, marginile ascuțite ale lipitului pot freca sau străpunge cu ușurință pelicula subțire a celulei Li-ion și pot provoca un scurtcircuit. Nu puteți folosi termocontractabil, dar măcar ceva izolator de așezat între placă și elemente este absolut necesar.

Acum totul este izolat așa cum ar trebui.

Partea de contact poate fi întărită în carcasa bateriei cu câteva picături de super lipici.

Bateria este gata de asamblare.

Este bine când carcasa este pe șuruburi, dar acesta nu este cazul meu, așa că doar lipesc din nou jumătățile cu „Momentul”.

Bateria se incarca cu un incarcator standard. Adevărat, algoritmul de lucru se schimbă.

Am două încărcătoare: DC9710 și DC1414 T. Și acum funcționează diferit, așa că vă voi spune exact cum.

Incarcator Makita DC9710 si baterie litiu-ion

Anterior, încărcarea bateriei era controlată de dispozitivul însuși. Când a fost atins nivelul complet, acesta a oprit procesul și a semnalat finalizarea încărcării cu un indicator verde. Dar acum circuitul BMS pe care l-am instalat este responsabil de controlul nivelului și de oprire. Prin urmare, când încărcarea este completă, LED-ul roșu de pe încărcător se va stinge pur și simplu.

Dacă ai un dispozitiv atât de vechi, ai noroc. Pentru că cu el e ușor. Dioda este pornită - încărcarea este în curs. Oprit - încărcarea este completă, bateria este încărcată complet.

Incarcator Makita DC1414 T si baterie litiu-ion

Există o mică nuanță aici pe care trebuie să o știți. Acest încărcător este mai nou și este conceput pentru a încărca o gamă mai largă de baterii de la 7,2 la 14,4 V. Procesul de încărcare a acestuia se desfășoară ca de obicei, LED-ul roșu este aprins:

Dar atunci când bateria (care în cazul celulelor NiMH se presupune că are o tensiune maximă de 10,8 V) ajunge la 12 volți (avem celule Li-Ion a căror tensiune totală maximă poate fi de 12,6 V), încărcătorul va arunca în aer acoperișul. Pentru că nu va înțelege ce fel de baterie încarcă: fie de 9,6 volți, fie de 14,4 volți. Și în acest moment, Makita DC1414 va intra în modul de eroare, LED-ul roșu și verde intermitent alternativ.

Este în regulă! Noua ta baterie se va încărca în continuare, dar nu complet. Tensiunea va fi de aproximativ 12 volți.

Adică vei pierde o parte din capacitatea acestui încărcător, dar mi se pare că poți supraviețui.

Upgrade-ul total al bateriei a costat aproximativ 1000 de ruble. Noul Makita Makita PA09 costă de două ori mai mult. Mai mult, am ajuns să avem o capacitate de două ori mai mare, iar reparațiile ulterioare (în cazul unei defecțiuni scurte) vor consta doar în înlocuirea celulelor litiu-ion.

De la NI-CD-uri native de nichel-cadmiu la li-ioni de litiu cu dimensiunea 18650.

Un pic de teorie.

În forțe puternice dispozitive portabile se folosesc baterii speciale cu curent ridicat. Într-o șurubelniță cu sarcină crescută, se creează un curent mare, iar bateriile Ni-CD și NiMH întărite (de obicei învelite în hârtie) sunt folosite pentru a face față acestuia. Curentul mediu de funcționare al unei șurubelnițe de doisprezece volți este de 3-7 amperi, sub sarcină poate ajunge până la 15A, iar într-un impuls până la 30A.

De aici urmează prima recomandare- este necesar să folosiți numai baterii litiu-ion de mare curent atunci când înlocuiți cadmiul cu litiu. Acum aceste baterii sunt produse de Samsung, LG, SONY și o serie de alți producători.

Folosind 4 baterii Li-Ion într-o șurubelniță de 12V dezastruos pentru controlerul de viteză PWM cheie de pornire, situat în buton. Tensiunea unei baterii Li-Ion complet încărcată este de 4,2 volți, tensiunea unui ansamblu complet încărcat de patru baterii va fi de 16,8 volți, ceea ce este cu o treime mai mare decât tensiunea recomandată, conform legii lui Ohm - „curentul este direct proporțional cu tensiune în circuit”, ne spune că și curentul va crește cu o treime, iar într-un impuls poate ajunge la 40A, nicio cheie nu poate rezista la o astfel de suprasarcină și va eșua. Vă recomandăm să utilizați doar 3 baterii Li-ion pentru o baterie de 12 V, 4 baterii vor funcționa bine cu o baterie de 14,4 V, iar bateriile de 18 V vor lua 5 baterii.

În timpul funcționării unei baterii litiu-ion, este necesar să se controleze tensiunea de încărcare și descărcare a acesteia, deoarece datorită caracteristicilor sale fizice și chimice, tensiunea trebuie menținută în limite strict definite de 2,5-4,2 volți. Doar în aceste condiții se poate garanta durata maximă a bateriei și funcționarea în siguranță.

Utilizarea unui controler de încărcare și descărcare este obligatorie și, pe baza primei recomandări, controlerul trebuie să susțină funcționarea la curenți de la 12 la 30 de amperi, altfel, cu sarcină crescută, controlerul va „intra în protecție” și dispozitivul nu va functioneaza normal.

Pentru încărcare, puteți folosi propriul încărcător, nu uitați să lăsați senzorul de temperatură și supraîncălzire pe loc, altfel nu se va încărca. Dacă din anumite motive încărcarea „nu vrea” să funcționeze, atunci următoarele două opțiuni sunt pentru dvs.

Puteți lua gata de lucru, calculat pe numărul de elemente din ansamblul dvs. și selectați curentul optim de încărcare. În acest caz, o gaură este găurită în bloc pentru o priză de 5,5 * 2,1 mm și încărcarea ulterioară va fi efectuată prin aceasta. Această soluție este utilă în special atunci când există foarte puțin spațiu în acumulator. În cazul nostru, tocmai asta am făcut, dar am lăsat toți senzorii la locul lor, în cazul în care ne este la îndemână.

O soluție excelentă pentru încărcare este utilizarea unui modul universal de conversie a tensiunii DC-DC cu capacitatea de a regla curentul și tensiunea, așa-numitul CC CV. Modulele step-down pe cipurile XL4015 și LM2596 sunt foarte populare. Setați tensiunea de încărcare de 12,6-13,6 V și curentul de încărcare în intervalul 500-900mAh la ieșirea modulului, iar modulul se va ocupa de restul singur. Utilizarea acestor module face posibilă încărcarea unei șurubelnițe de la orice sursă de alimentare cu o tensiune de peste 13 volți. Este justificat mai ales dacă șurubelnița dumneavoastră are o sursă de alimentare separată de bloc de încărcare, atunci vechea sursă de alimentare va face o treabă excelentă de încărcare a bateriilor noi.

Ei bine, recomandări generale - este recomandabil să folosiți o secțiune transversală a firului de cel puțin 4 mm2, aveți grijă în timpul instalării, orice scurtcircuite duc la încălzirea instantanee a conductorilor și vă puteți arde, toate conexiunile și punctele de lipit ar trebui să fie la fel de fiabile și durabil posibil, deoarece curenții mari, Ei bine, există vibrații.



Am decis să folosim baterii pentru șurubelnița noastră, acestea îndeplinesc toți parametrii necesari. De asemenea, a fost folosit - acesta este un controler de curent înalt miniatural de 50 * 22 mm cu protecție la scurtcircuit și la suprasarcină. Toate conexiunile le-am făcut cu un fir de silicon de 6 mm.kv (recomandăm să folosiți o secțiune mai mică, este dificil să lucrați cu o astfel de secțiune).



De la început ne-am gândit mult timp cum să punem bateriile cu placa, apoi ne-am gândit unde să punem conectorul de încărcare. Ei bine, așa cum au decis, au început să lipe totul încet. Sa dovedit a fi cel mai convenabil să puneți două baterii în corpul principal și să plasați placa BMS și a treia baterie în pinul corpului.



În timpul procesului de asamblare, a apărut ideea de a ne furniza bateria, zis și făcut. Există un loc unde să-l înșurubați și nu au uitat butonul, astfel încât să puteți apăsa și să vedeți câtă capacitate a mai rămas. Modulul este personalizabil, așa că de fapt îl puteți înșuruba pe orice baterie.

Drept concluzie.

Toată lumea a fost mulțumită de proces și de rezultat. Greutatea bateriei a fost redusă la jumătate. Bateria a trecut toate testele fără reclamații.

Urări pentru viitor.

O șurubelniță AEG zace și ea cu o baterie de 12 volți, sperăm că mâinile vor ajunge la ea și va fi mai mult spațiu în ea și ne gândim să instalăm baterii.

Transformarea bateriei unei șurubelnițe în celule cu litiu

Mulți proprietari de șurubelnițe doresc să transforme bateriile din acestea în celule de baterie cu litiu. Au fost scrise multe articole pe această temă, iar în acest articol aș dori să rezumam informații despre această problemă. În primul rând, luați în considerare argumentele în favoarea conversiei unei șurubelnițe în baterii cu litiu și împotriva acesteia. Și luați în considerare, de asemenea, punctele individuale ale procesului de înlocuire a bateriilor.

Pentru început, ar trebui să vă gândiți, am nevoie de această modificare? La urma urmei, va fi un sincer „de casă” și, în unele cazuri, poate duce la defectarea atât a bateriei, cât și a șurubelniței în sine. Deci, să aruncăm o privire la avantajele și dezavantajele acestei proceduri. Este posibil ca după aceasta unii dintre voi să decidă să refuze să transforme Ni─Cd în celule cu litiu.

Argumente pentru

Să începem cu beneficiile:

  • Densitatea energetică a celulelor cu litiu-ion este mult mai mare decât cea a celulelor cu nichel-cadmiu, care sunt utilizate implicit în șurubelnițe. Adică, o baterie pe bancurile de litiu va avea o greutate mai mică decât pe celulele cu cadmiu cu aceeași capacitate și tensiune de ieșire;
  • Bateriile cu litiu se încarcă mult mai repede decât Ni─Cd. Va dura aproximativ o oră pentru a le încărca în siguranță;
  • Bateriile litiu-ion nu au „efect de memorie”. Aceasta înseamnă că nu trebuie să fie complet descărcate înainte de încărcare..

Acum despre neajunsuri și complexități.

Argumente împotriva

  • Bateriile cu litiu nu trebuie încărcate peste 4,2 volți și descărcate sub 2,7 volți. În condiții reale, acest interval este și mai îngust. Dacă depășiți aceste limite, bateria se poate deteriora. Prin urmare, pe lângă ei înșiși cutii de litiu va trebui să conectați și să instalați un controler de încărcare-descărcare în șurubelniță;
  • Tensiunea unui element Li─Ion este de 3,6─3,7 volți, iar pentru Ni─Cd și Ni─MH această valoare este de 1,2 volți. Adică sunt probleme cu asamblarea baterie pentru șurubelnițe cu o tensiune nominală de 12 volți. Din trei cutii de litiu conectate în serie, puteți asambla o baterie cu o valoare nominală de 11,1 volți. Din patru - 14,8, din cinci - 18,5 volți și așa mai departe. Desigur, limitele de tensiune în timpul încărcării-descărcării vor fi și ele diferite. Adică pot apărea probleme de compatibilitate cu o baterie convertită cu o șurubelniță;
  • În majoritatea cazurilor, ca celule de litiu pentru conversie sunt folosite cutii standard 18650. Acestea diferă ca mărime de cutiile Ni─Cd și Ni─MH. În plus, veți avea nevoie de un loc pentru controlerul de încărcare-descărcare și fire. Toate acestea vor trebui să se potrivească într-o carcasă standard a bateriei unei șurubelnițe. În caz contrar, va fi extrem de incomod pentru ei să lucreze;
  • Este posibil ca un încărcător de baterie cu cadmiu să nu fie potrivit pentru reîncărcarea unei baterii după ce a fost modificat. Poate fi necesar să modificați memoria sau să utilizați încărcătoare universale;
  • Bateriile cu litiu își pierd performanța la temperaturi scăzute. Acest lucru este esențial pentru cei care folosesc o șurubelniță pe stradă;
  • Bateriile cu litiu sunt mai scumpe decât bateriile cu cadmiu.

Înlocuirea bateriilor într-o șurubelniță cu litiu

Ce trebuie luat în considerare înainte de a începe lucrul?

Este necesar să se determine numărul de celule din baterie, care decide în cele din urmă mărimea tensiunii. Pentru trei elemente, plafonul va fi de 12,6, iar pentru patru ─ 16,8 volți. Vorbim despre alterarea bateriilor utilizate pe scară largă cu o valoare nominală de 14,4 volți. Este mai bine să alegeți 4 elemente, deoarece în timpul funcționării tensiunea va scădea rapid la 14,8. O diferență de câțiva volți nu va afecta funcționarea șurubelniței.

În plus, mai multe celule cu litiu vor oferi mai multă capacitate. Aceasta înseamnă mai mult timp pentru a funcționa șurubelnița.



Apoi, trebuie să alegeți singuri celulele cu litiu potrivite. Factorul de formă fără opțiuni este 18650. Principalul lucru pe care trebuie să îl priviți este curentul de descărcare și capacitatea. Conform statisticilor, în timpul funcționării normale a unei șurubelnițe, curentul consumat este în intervalul 5-10 amperi. Dacă apăsați puternic butonul de pornire, curentul poate sări până la 25 de amperi pentru câteva secunde. Adică trebuie să alegeți baterii cu litiu cu un curent de descărcare maxim de 20-30 de amperi. Apoi, cu o creștere pe termen scurt a curentului la aceste valori, bateria nu va fi deteriorată.

Tensiunea nominală a celulelor cu litiu este de 3,6-3,7 volți, iar capacitatea în majoritatea cazurilor este de 2000-3000 mAh. Dacă carcasa bateriei permite, puteți lua nu 4, ci 8 elemente. Conectați-le două câte două în 4 ansambluri paralele, apoi conectați-le în serie. Ca rezultat, puteți crește capacitatea bateriei. Dar nu toate cutiile vor putea împacheta 8 cutii de 18650.

Iar ultima etapă pregătitoare este alegerea controlorului. În funcție de caracteristicile sale, trebuie să corespundă tensiunii nominale și curentului de descărcare. Adică, dacă decideți să asamblați o baterie de 14,4 volți, atunci alegeți un controler cu această tensiune. Curentul de funcționare al descărcării este de obicei ales de două ori mai mic decât curentul maxim admisibil.


Mai sus, am constatat că curentul maxim admisibil de descărcare pe termen scurt pentru celulele cu litiu este de 25-30 de amperi. Aceasta înseamnă că controlerul de încărcare-descărcare ar trebui să fie proiectat pentru 12-15 amperi. Apoi protecția va funcționa când curentul crește la 25-30 de amperi. Nu uitați și de dimensiunile plăcii de protecție. Acesta, împreună cu elementele, va trebui să se potrivească în carcasa bateriei șurubelniței.

Evaluarea caracteristicilor unui anumit încărcător este dificilă fără a înțelege cum ar trebui să curgă de fapt încărcătura exemplară. baterie li-ion A. Prin urmare, înainte de a trece direct la circuite, să ne amintim puțină teorie.

Ce sunt bateriile cu litiu

În funcție de materialul din care este fabricat electrodul pozitiv al unei baterii cu litiu, există mai multe varietăți:

  • cu catod de cobaltat de litiu;
  • cu catod pe bază de fosfat de fier litiat;
  • pe bază de nichel-cobalt-aluminiu;
  • pe baza de nichel-cobalt-mangan.

Toate aceste baterii au propriile lor caracteristici, dar întrucât aceste nuanțe nu au o importanță fundamentală pentru consumatorul general, nu vor fi luate în considerare în acest articol.

De asemenea, toate bateriile li-ion sunt produse în diferite dimensiuni și factori de formă. Acestea pot fi fie într-o versiune de carcasă (de exemplu, bateriile 18650 care sunt populare astăzi), fie într-o versiune laminată sau prismatică (baterii gel-polimer). Acestea din urmă sunt pungi închise ermetic dintr-o peliculă specială, în care se află electrozii și masa electrozilor.

Cele mai comune dimensiuni ale bateriilor li-ion sunt prezentate în tabelul de mai jos (toate au o tensiune nominală de 3,7 volți):

Desemnare mărimea Dimensiune similară
XXYY0,
Unde XX- indicarea diametrului în mm,
YY- valoarea lungimii în mm,
0 - reflectă execuția sub formă de cilindru		 10180 2/5 AAA
10220 1/2 AAA (Ø corespunde cu AAA, dar jumătate din lungime)
10280
10430 AAA
10440 AAA
14250 1/2AA
14270 Ø AA, lungime CR2
14430 Ø 14 mm (ca AA), dar mai scurt
14500 AA
14670
15266, 15270 CR2
16340 CR123
17500 150S/300S
17670 2xCR123 (sau 168S/600S)
18350
18490
18500 2xCR123 (sau 150A/300P)
18650 2xCR123 (sau 168A/600P)
18700
22650
25500
26500 DIN
26650
32650
33600 D
42120

Procesele electrochimice interne se desfășoară în același mod și nu depind de factorul de formă și de performanța bateriei, așa că tot ceea ce se spune mai jos se aplică în mod egal tuturor bateriilor cu litiu.

Cum să încărcați corect bateriile litiu-ion

Cel mai corect mod de a încărca bateriile cu litiu este încărcarea în două etape. Aceasta este metoda pe care Sony o folosește în toate încărcătoarele sale. În ciuda controlerului de încărcare mai complex, acesta oferă o încărcare mai completă a bateriilor Li-ion fără a le reduce durata de viață.

Aici vorbim despre un profil de încărcare în două etape a bateriilor cu litiu, prescurtat CC/CV (curent constant, tensiune constantă). Există și opțiuni cu curenți pulsați și trepți, dar nu sunt luate în considerare în acest articol. Puteți citi mai multe despre încărcarea cu curent pulsat.

Deci, să luăm în considerare ambele etape ale taxării mai detaliat.

1. La prima etapă trebuie asigurat un curent de încărcare constant. Valoarea curentă este 0,2-0,5C. Pentru încărcare accelerată, este permisă creșterea curentului până la 0,5-1,0C (unde C este capacitatea bateriei).

De exemplu, pentru o baterie cu o capacitate de 3000 mAh, curentul nominal de încărcare în prima etapă este de 600-1500 mA, iar curentul de încărcare accelerat poate fi în intervalul 1,5-3A.

Pentru a asigura un curent de încărcare constant de o valoare dată, circuitul încărcătorului (încărcătorul) trebuie să poată ridica tensiunea la bornele bateriei. De fapt, în prima etapă, memoria funcționează ca un stabilizator de curent clasic.

Important: dacă intenționați să încărcați bateriile cu o placă de protecție încorporată (PCB), atunci atunci când proiectați circuitul încărcătorului, trebuie să vă asigurați că tensiunea în circuit deschis a circuitului nu poate depăși niciodată 6-7 volți. În caz contrar, placa de protecție poate eșua.

În momentul în care tensiunea bateriei crește la o valoare de 4,2 volți, bateria va câștiga aproximativ 70-80% din capacitatea sa (valoarea capacității specifice va depinde de curentul de încărcare: cu o încărcare accelerată va fi puțin mai mică , cu o taxă nominală - puțin mai mult). Acest moment este sfârșitul primei etape a încărcării și servește drept semnal pentru trecerea la a doua (și ultima) etapă.

2. A doua etapă de încărcare- aceasta este încărcarea bateriei cu o tensiune constantă, dar curent în scădere (în scădere).

În această etapă, încărcătorul menține o tensiune de 4,15-4,25 volți pe baterie și controlează valoarea curentului.

Pe măsură ce capacitatea crește, curentul de încărcare va scădea. De îndată ce valoarea sa scade la 0,05-0,01С, procesul de încărcare este considerat finalizat.

O nuanță importantă în funcționarea încărcătorului corect este aceasta oprire completă de la baterie după ce încărcarea este completă. Acest lucru se datorează faptului că este extrem de nedorit ca bateriile cu litiu să fie sub tensiune înaltă pentru o perioadă lungă de timp, care este de obicei furnizată de încărcător (adică 4,18-4,24 volți). Acest lucru duce la degradarea accelerată a compoziției chimice a bateriei și, ca urmare, la o scădere a capacității acesteia. Şederea lungă înseamnă zeci de ore sau mai mult.

În timpul celei de-a doua etape a încărcării, bateria reușește să câștige cu aproximativ 0,1-0,15 mai mult din capacitatea sa. Încărcarea totală a bateriei ajunge astfel la 90-95%, ceea ce este un indicator excelent.

Am luat în considerare două etape principale de încărcare. Cu toate acestea, acoperirea problemei încărcării bateriilor cu litiu ar fi incompletă dacă nu ar fi menționată încă o etapă de încărcare - așa-numita. preîncărcare.

Etapa de preîncărcare (preîncărcare)- această treaptă este utilizată numai pentru bateriile descărcate profund (sub 2,5 V) pentru a le aduce în modul normal de funcționare.

În această etapă, taxa este furnizată curent continuu valoare redusă până când tensiunea bateriei atinge 2,8 V.

Etapa preliminară este necesară pentru a preveni umflarea și depresurizarea (sau chiar explozia cu foc) a bateriilor deteriorate, care, de exemplu, au un scurtcircuit intern între electrozi. Dacă un curent de încărcare mare este trecut imediat printr-o astfel de baterie, acest lucru va duce inevitabil la încălzirea acesteia și apoi cât de norocos.

Un alt beneficiu al preîncărcării este preîncălzirea bateriei, care este importantă atunci când se încarcă la temperaturi ambientale scăzute (într-o încăpere neîncălzită în timpul sezonului rece).

Încărcarea inteligentă ar trebui să poată monitoriza tensiunea bateriei în timpul etapei preliminare de încărcare și, dacă tensiunea nu crește pentru o perioadă lungă de timp, să concluzioneze că bateria este defectă.

Toate etapele de încărcare a unei baterii litiu-ion (inclusiv etapa de preîncărcare) sunt prezentate schematic în acest grafic:

Depășirea tensiunii nominale de încărcare cu 0,15 V poate reduce durata de viață a bateriei la jumătate. Reducerea tensiunii de încărcare cu 0,1 volți reduce capacitatea unei baterii încărcate cu aproximativ 10%, dar îi prelungește semnificativ durata de viață. Tensiunea unei baterii complet încărcate după scoaterea acesteia din încărcător este de 4,1-4,15 volți.

Pentru a rezuma cele de mai sus, conturăm principalele teze:

1. Ce curent pentru a încărca o baterie Li-ion (de exemplu, 18650 sau oricare alta)?

Curentul va depinde de cât de repede doriți să îl încărcați și poate varia de la 0,2C la 1C.

De exemplu, pentru o baterie 18650 cu o capacitate de 3400 mAh, curentul de încărcare minim este de 680 mA, iar cel maxim este de 3400 mA.

2. Cât timp durează încărcarea, de exemplu, a acelorași baterii reîncărcabile 18650?

Timpul de încărcare depinde direct de curentul de încărcare și este calculat prin formula:

T \u003d C / I tax.

De exemplu, timpul de încărcare al bateriei noastre cu o capacitate de 3400 mAh cu un curent de 1A va fi de aproximativ 3,5 ore.

3. Cum să încărcați corect o baterie cu polimer litiu?

Toate bateriile cu litiu sunt încărcate în același mod. Nu contează dacă este polimer de litiu sau ion de litiu. Pentru noi, consumatorii, nu există nicio diferență.

Ce este o placă de protecție?

Placa de protecție (sau PCB - placa de control al puterii) este proiectată pentru a proteja împotriva scurtcircuitului, supraîncărcării și supradescărcării bateriei cu litiu. De regulă, protecția la supraîncălzire este integrată și în modulele de protecție.

Din motive de siguranta, este interzisa folosirea bateriilor cu litiu in aparatele electrocasnice daca acestea nu au placa de protectie incorporata. Prin urmare, toate bateriile de telefon mobil au întotdeauna o placă PCB. Terminalele de ieșire a bateriei sunt amplasate direct pe placă:

Aceste plăci folosesc un controler de încărcare cu șase picioare pe un mikrukh specializat (analogi JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 etc.). Sarcina acestui controler este de a deconecta bateria de la sarcină atunci când bateria este complet descărcată și de a deconecta bateria de la încărcare când ajunge la 4,25 V.

Iată, de exemplu, o diagramă a plăcii de protecție a bateriei BP-6M care a fost furnizată cu telefoanele Nokia vechi:

Daca vorbim de 18650, atunci pot fi produse atat cu placa de protectie cat si fara. Modulul de protecție este situat în zona bornei negative a bateriei.

Placa mărește lungimea bateriei cu 2-3 mm.

Bateriile fără modul PCB vin de obicei cu baterii care vin cu propriile circuite de protecție.

Orice baterie cu protecție poate fi transformată cu ușurință într-o baterie neprotejată prin pur și simplu eviscerarea acesteia.

Până în prezent capacitate maximă Bateria 18650 este de 3400 mAh. Bateriile cu protecție trebuie să aibă o denumire corespunzătoare pe carcasă ("Protected").

Nu confundați placa PCB cu modulul PCM (PCM - modul de încărcare a puterii). Dacă primele servesc doar pentru a proteja bateria, atunci cele din urmă sunt concepute pentru a controla procesul de încărcare - limitează curentul de încărcare la un anumit nivel, controlează temperatura și, în general, asigură întregul proces. Placa PCM este ceea ce numim un controler de încărcare.

Sper că acum nu mai sunt întrebări, cum să încărcați o baterie 18650 sau orice altă baterie cu litiu? Apoi ne întoarcem la o mică selecție de soluții de circuite gata făcute pentru încărcătoare (aceleași regulatoare de încărcare).

Scheme de încărcare pentru bateriile li-ion

Toate circuitele sunt potrivite pentru încărcarea oricărei baterii cu litiu, rămâne doar să decideți asupra curentului de încărcare și a elementului de bază.

LM317

Schema unui încărcător simplu bazat pe cipul LM317 cu un indicator de încărcare:

Circuitul este simplu, întreaga setare se reduce la setarea tensiunii de ieșire la 4,2 volți cu ajutorul rezistenței trimmer R8 (fără o baterie conectată!) Și setarea curentului de încărcare selectând rezistențele R4, R6. Puterea rezistorului R1 este de cel puțin 1 watt.

De îndată ce LED-ul se stinge, procesul de încărcare poate fi considerat finalizat (curentul de încărcare nu va scădea niciodată la zero). Nu este recomandat să păstrați bateria în această încărcare mult timp după ce este complet încărcată.

Cipul lm317 este utilizat pe scară largă în diverși stabilizatori de tensiune și curent (în funcție de circuitul de comutare). Se vinde la fiecare colț și costă un ban în general (puteți lua 10 bucăți pentru doar 55 de ruble).

LM317 vine în diferite cazuri:

Atribuire pin (pinout):

Analogii cipului LM317 sunt: ​​GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, KR142EN12, KR1157EN1 (ultimele două sunt producție internă).

Curentul de încărcare poate fi crescut cu până la 3A dacă luați LM350 în loc de LM317. Adevărat, va fi mai scump - 11 ruble / bucată.

Placa de circuit imprimat și ansamblul de circuite sunt prezentate mai jos:

Vechiul tranzistor sovietic KT361 poate fi înlocuit cu unul similar tranzistor pnp(de exemplu, KT3107, KT3108 sau burghez 2N5086, 2SA733, BC308A). Poate fi îndepărtat cu totul dacă indicatorul de încărcare nu este necesar.

Dezavantajul circuitului: tensiunea de alimentare trebuie să fie în intervalul 8-12V. Acest lucru se datorează faptului că, pentru funcționarea normală a microcircuitului LM317, diferența dintre tensiunea bateriei și tensiunea de alimentare trebuie să fie de cel puțin 4,25 volți. Astfel, nu va fi posibilă alimentarea acestuia de la portul USB.

MAX1555 sau MAX1551

MAX1551/MAX1555 sunt încărcătoare specializate pentru baterii Li+ care pot funcționa de la USB sau de la un adaptor de alimentare separat (de exemplu, un încărcător de telefon).

Singura diferență dintre aceste microcircuite este că MAX1555 dă un semnal pentru indicatorul de progres de încărcare și MAX1551 - un semnal că alimentarea este pornită. Acestea. 1555 este încă de preferat în majoritatea cazurilor, așa că 1551 este acum greu de găsit la vânzare.

O descriere detaliată a acestor cipuri de la producător -.

Maxim tensiune de intrare de la adaptorul DC - 7 V, atunci când este alimentat de la USB - 6 V. Când tensiunea de alimentare scade la 3,52 V, microcircuitul se oprește și încărcarea se oprește.

Microcircuitul însuși detectează la ce intrare este prezentă tensiunea de alimentare și este conectat la acesta. Dacă alimentarea este furnizată prin magistrala USB, atunci curentul maxim de încărcare este limitat la 100 mA - acest lucru vă permite să conectați încărcătorul la portul USB al oricărui computer fără teama de a arde podul de sud.

Când este alimentat de o sursă de alimentare separată, curentul de încărcare tipic este de 280 mA.

Cipurile au protecție încorporată împotriva supraîncălzirii. Dar chiar și în acest caz, circuitul continuă să funcționeze, reducând curentul de încărcare cu 17mA pentru fiecare grad peste 110°C.

Există o funcție de pre-încărcare (vezi mai sus): atâta timp cât tensiunea bateriei este sub 3V, microcircuitul limitează curentul de încărcare la 40 mA.

Microcircuitul are 5 pini. Iată o diagramă tipică de cablare:

Dacă există garanția că tensiunea la ieșirea adaptorului dvs. nu poate depăși 7 volți în nicio circumstanță, atunci puteți face fără stabilizatorul 7805.

Opțiunea de încărcare USB poate fi asamblată, de exemplu, pe aceasta.

Microcircuitul nu are nevoie de diode externe sau tranzistoare externe. În general, desigur, mikruhi șic! Numai că sunt prea mici, este incomod de lipit. Și încă sunt scumpe ().

LP2951

Stabilizatorul LP2951 este fabricat de National Semiconductors (). Acesta oferă implementarea funcției de limitare a curentului încorporat și vă permite să generați un nivel stabil de tensiune de încărcare pentru o baterie litiu-ion la ieșirea circuitului.

Valoarea tensiunii de încărcare este de 4,08 - 4,26 volți și este setată de rezistența R3 când bateria este deconectată. Tensiunea este foarte precisă.

Curentul de încărcare este de 150 - 300mA, această valoare este limitată de circuitele interne ale cipului LP2951 (în funcție de producător).

Utilizați o diodă cu un curent invers mic. De exemplu, poate fi oricare din seria 1N400X pe care o puteți obține. Dioda este folosită ca o diodă de blocare pentru a preveni curentul invers de la baterie la cipul LP2951 atunci când tensiunea de intrare este oprită.

Acest încărcător produce un curent de încărcare destul de scăzut, astfel încât orice baterie 18650 poate fi încărcată toată noaptea.

Microcircuitul poate fi cumpărat atât într-un pachet DIP, cât și într-un pachet SOIC (costul este de aproximativ 10 ruble pe bucată).

MCP73831

Cipul vă permite să creați încărcătoarele potrivite, în plus, este mai ieftin decât MAX1555.

Un circuit de comutare tipic este luat din:

Un avantaj important al circuitului este absența rezistențelor puternice cu rezistență scăzută care limitează curentul de încărcare. Aici, curentul este setat de un rezistor conectat la a 5-a ieșire a microcircuitului. Rezistența sa ar trebui să fie în intervalul 2-10 kOhm.

Ansamblul încărcătorului arată astfel:

Microcircuitul se încălzește destul de bine în timpul funcționării, dar acest lucru nu pare să interfereze cu el. Își îndeplinește funcția.

Iată o altă opțiune placă de circuit imprimat cu led smd si conector micro usb:

LTC4054 (STC4054)

Foarte circuit simplu, opțiune grozavă! Permite încărcarea cu curent de până la 800 mA (vezi). Adevărat, tinde să devină foarte fierbinte, dar în acest caz, protecția încorporată la supraîncălzire reduce curentul.

Circuitul poate fi simplificat foarte mult prin aruncarea unuia sau chiar a ambelor LED-uri cu un tranzistor. Apoi va arăta așa (de acord, nu este nicăieri mai ușor: o pereche de rezistențe și un conder):

Una dintre opțiunile PCB este disponibilă la . Placa este proiectată pentru elemente de dimensiunea 0805.

I=1000/R. Nu ar trebui să setați un curent mare imediat, vedeți mai întâi cât de mult se va încălzi microcircuitul. Pentru scopurile mele, am luat un rezistor de 2,7 kOhm, în timp ce curentul de încărcare s-a dovedit a fi de aproximativ 360 mA.

Este puțin probabil ca un radiator să poată fi adaptat la acest microcircuit și nu este un fapt că va fi eficient datorită rezistenței termice ridicate a tranziției cu carcasa cristalului. Producătorul recomandă să faceți radiatorul „prin cabluri” - să faceți șinele cât mai groase și să lăsați folia sub carcasa microcircuitului. Și în general, cu cât rămâne mai multă folie „de pământ”, cu atât mai bine.

Apropo, cea mai mare parte a căldurii este îndepărtată prin al 3-lea picior, așa că puteți face această pistă foarte largă și groasă (umpleți-o cu exces de lipit).

Pachetul de cip LTC4054 poate fi etichetat LTH7 sau LTADY.

LTH7 diferă de LTADY prin faptul că primul poate ridica o baterie foarte descărcată (la care tensiunea este mai mică de 2,9 volți), în timp ce al doilea nu poate (trebuie să o balansați separat).

Микросхема вышла очень удачной, поэтому имеет кучу аналогов: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, WPM4054, IT4504, Y1880, PT6102, PT6181, VS6102, HX6001, LC6000, LN5060, CX9058, EC49016, CYT5026, Q7051. Înainte de a utiliza oricare dintre analogii, verificați fișele tehnice.

TP4056

Microcircuitul este realizat în pachetul SOP-8 (vezi), are pe burtă un radiator metalic care nu este conectat la contacte, ceea ce face posibilă îndepărtarea mai eficientă a căldurii. Vă permite să încărcați bateria cu un curent de până la 1A (curentul depinde de rezistența de setare a curentului).

Schema de conectare necesită un minim de atașamente:

Circuitul implementează procesul clasic de încărcare - mai întâi încărcare cu curent constant, apoi cu tensiune constantă și curent în scădere. Totul este științific. Dacă dezasamblați încărcarea pas cu pas, atunci puteți distinge mai multe etape:

  1. Monitorizarea tensiunii bateriei conectate (acest lucru se întâmplă tot timpul).
  2. Etapa de preîncărcare (dacă bateria este descărcată sub 2,9 V). Curent de încărcare 1/10 de la rezistența R prog programată (100mA la R prog = 1,2 kOhm) la nivelul de 2,9 V.
  3. Incarcare cu un curent maxim constant (1000mA la R prog = 1,2 kOhm);
  4. Când bateria ajunge la 4,2 V, tensiunea bateriei este fixată la acest nivel. Începe o scădere treptată a curentului de încărcare.
  5. Când curentul atinge 1/10 din R prog programat de rezistor (100mA la R prog = 1,2 kOhm), încărcătorul se oprește.
  6. După finalizarea încărcării, controlerul continuă să monitorizeze tensiunea bateriei (vezi punctul 1). Curentul consumat de circuitul de monitorizare este de 2-3 μA. După ce tensiunea scade la 4,0 V, încărcarea pornește din nou. Și așa într-un cerc.

Curentul de încărcare (în amperi) este calculat prin formula I=1200/R prog. Maximul permis este de 1000 mA.

Un test real de încărcare cu o baterie 18650 la 3400 mAh este prezentat în grafic:

Avantajul microcircuitului este că curentul de încărcare este stabilit de un singur rezistor. Nu sunt necesare rezistențe puternice de rezistență scăzută. În plus, există un indicator al procesului de încărcare, precum și o indicație a sfârșitului încărcării. Când bateria nu este conectată, indicatorul clipește o dată la câteva secunde.

Tensiunea de alimentare a circuitului trebuie să fie între 4,5 ... 8 volți. Cu cât este mai aproape de 4,5V - cu atât mai bine (deci cipul se încălzește mai puțin).

Primul picior este folosit pentru a conecta senzorul de temperatură încorporat în baterie litiu-ion(de obicei aceasta este puterea medie a bateriei telefon mobil). Dacă tensiunea de ieșire este sub 45% sau peste 80% din tensiunea de alimentare, atunci încărcarea este suspendată. Dacă nu aveți nevoie de controlul temperaturii, puneți piciorul pe pământ.

Atenţie! Acest circuit are un dezavantaj semnificativ: absența unui circuit de protecție inversă a bateriei. În acest caz, controlerul este garantat să se ardă din cauza depășirii curentului maxim. În acest caz, tensiunea de alimentare a circuitului cade direct pe baterie, ceea ce este foarte periculos.

Sigiliul este simplu, realizat intr-o ora pe genunchi. Dacă timpul are de suferit, puteți comanda module gata făcute. Unii producători de module finite adaugă protecție împotriva supracurentului și supradescărcării (de exemplu, puteți alege de ce placă aveți nevoie - cu sau fără protecție și cu ce conector).

De asemenea, puteți găsi plăci gata făcute cu un contact pentru un senzor de temperatură. Sau chiar un modul de încărcare cu mai multe cipuri TP4056 în paralel pentru a crește curentul de încărcare și cu protecție la inversarea polarității (exemplu).

LTC1734

Este, de asemenea, un design foarte simplu. Curentul de încărcare este stabilit de rezistorul R prog (de exemplu, dacă puneți un rezistor de 3 kΩ, curentul va fi de 500 mA).

Microcircuitele sunt de obicei marcate pe carcasă: LTRG (se pot găsi adesea în telefoanele vechi de la Samsung).

Tranzistorul se va potrivi orice p-n-p, principalul lucru este ca acesta să fie proiectat pentru un anumit curent de încărcare.

Nu există un indicator de încărcare pe această diagramă, dar pe LTC1734 se spune că pinul „4” (Prog) are două funcții - setarea curentului și monitorizarea sfârșitului de încărcare a bateriei. De exemplu, este prezentat un circuit cu control de sfârșit de încărcare folosind un comparator LT1716.

Comparatorul LT1716 în acest caz poate fi înlocuit cu un LM358 ieftin.

TL431 + tranzistor

Probabil că este dificil să vină cu un circuit din componente mai accesibile. Aici cel mai dificil lucru este să găsiți sursa tensiunii de referință TL431. Dar sunt atât de comune încât se găsesc aproape peste tot (rar ce sursa de alimentare face fără acest microcircuit).

Ei bine, tranzistorul TIP41 poate fi înlocuit cu oricare altul cu un curent de colector adecvat. Chiar și vechiul sovietic KT819, KT805 (sau KT815, KT817 mai puțin puternic) va face.

Configurarea circuitului se reduce la setarea tensiunii de ieșire (fără baterie !!!) folosind un trimmer la un nivel de 4,2 volți. Rezistorul R1 setează valoarea maximă a curentului de încărcare.

Această schemă implementează pe deplin procesul în două etape de încărcare a bateriilor cu litiu - mai întâi încărcarea cu curent continuu, apoi trecerea la faza de stabilizare a tensiunii și o scădere lină a curentului la aproape zero. Singurul dezavantaj este repetabilitatea slabă a circuitului (capricios în setare și pretențios la componentele folosite).

MCP73812

Există un alt microcip nemeritat de la Microcip - MCP73812 (vezi). Pe baza ei se dovedește foarte o optiune bugetaraîncărcare (și ieftin!). Întregul kit este doar un rezistor!

Apropo, microcircuitul este realizat într-o carcasă convenabilă pentru lipit - SOT23-5.

Singurul negativ este că se încălzește foarte mult și nu există nicio indicație de încărcare. De asemenea, cumva nu funcționează foarte fiabil dacă aveți o sursă de alimentare cu putere redusă (care dă o cădere de tensiune).

În general, dacă indicarea încărcării nu este importantă pentru dvs. și un curent de 500 mA vi se potrivește, atunci MCP73812 este o opțiune foarte bună.

NCP1835

Este oferită o soluție complet integrată - NCP1835B, oferind stabilitate ridicată a tensiunii de încărcare (4,2 ± 0,05 V).

Poate singurul dezavantaj al acestui microcircuit este dimensiunea prea mică (pachet DFN-10, dimensiune 3x3 mm). Nu toată lumea este capabilă să ofere lipire de înaltă calitate a unor astfel de elemente miniaturale.

Dintre avantajele incontestabile, aș dori să remarc următoarele:

  1. Numărul minim de piese pentru trusa de caroserie.
  2. Posibilitatea de a încărca o baterie complet descărcată (curent de preîncărcare 30mA);
  3. Definiția sfârșitului de încărcare.
  4. Curent de încărcare programabil - până la 1000 mA.
  5. Indicație de încărcare și eroare (capabil să detecteze bateriile nereîncărcabile și să semnalizeze acest lucru).
  6. Protecție la încărcare pe termen lung (prin schimbarea capacității condensatorului C t, puteți seta timpul maxim de încărcare de la 6,6 la 784 de minute).

Costul microcircuitului nu este atât de ieftin, dar nu atât de mare (~ 1 USD) încât să refuze să-l folosească. Daca esti prieten cu un fier de lipit, ti-as recomanda sa optezi pentru aceasta varianta.

Mai mult descriere detaliata este in .

Este posibil să încărcați o baterie litiu-ion fără controler?

Da, poti. Cu toate acestea, acest lucru va necesita un control strict asupra curentului și tensiunii de încărcare.

În general, nu va funcționa să încărcați bateria, de exemplu, 18650-ul nostru fără încărcător. Mai trebuie să limitezi cumva curentul maxim de încărcare, deci cel puțin cea mai primitivă memorie, dar totuși necesară.

Cel mai simplu încărcător pentru orice baterie cu litiu este un rezistor în serie cu bateria:

Rezistența și puterea disipată a rezistenței depind de tensiunea sursei de alimentare care va fi utilizată pentru încărcare.

Să calculăm, de exemplu, un rezistor pentru o sursă de alimentare de 5 volți. Vom încărca o baterie 18650 cu o capacitate de 2400 mAh.

Deci, chiar la începutul încărcării, căderea de tensiune pe rezistor va fi:

U r \u003d 5 - 2,8 \u003d 2,2 volți

Să presupunem că sursa noastră de alimentare de 5 V este nominală pentru un curent maxim de 1 A. Circuitul va consuma cel mai mare curent chiar la începutul încărcării, când tensiunea bateriei este minimă și este de 2,7-2,8 volți.

Atentie: aceste calcule nu iau in calcul posibilitatea ca bateria sa se descarce foarte profund iar tensiunea pe ea sa fie mult mai mica, pana la zero.

Astfel, rezistența rezistorului necesară pentru a limita curentul chiar la începutul încărcării la nivelul de 1 Amperi ar trebui să fie:

R = U / I = 2,2 / 1 = 2,2 ohmi

Putere de disipare a rezistenței:

P r \u003d I 2 R \u003d 1 * 1 * 2,2 \u003d 2,2 W

La sfârșitul încărcării bateriei, când tensiunea de pe aceasta se apropie de 4,2 V, curentul de încărcare va fi:

Încarc \u003d (U un - 4,2) / R \u003d (5 - 4,2) / 2,2 \u003d 0,3 A

Adică, după cum putem vedea, toate valorile nu depășesc limitele permise pentru o anumită baterie: curentul inițial nu depășește curentul de încărcare maxim admisibil pentru o anumită baterie (2,4 A), iar curentul final depășește curent la care bateria nu mai câștigă capacitate ( 0,24 A).

Principalul dezavantaj al unei astfel de încărcări este necesitatea de a monitoriza constant tensiunea bateriei. Și opriți manual încărcarea imediat ce tensiunea ajunge la 4,2 volți. Cert este că bateriile cu litiu nu tolerează prea bine nici măcar o supratensiune pe termen scurt - masele electrozilor încep să se degradeze rapid, ceea ce duce inevitabil la o pierdere a capacității. În același timp, sunt create toate condițiile prealabile pentru supraîncălzire și depresurizare.

Dacă bateria ta are o placă de protecție încorporată, despre care s-a discutat puțin mai sus, atunci totul este simplificat. La atingerea unei anumite tensiuni pe baterie, placa în sine o va deconecta de la încărcător. Cu toate acestea, această metodă de încărcare are dezavantaje semnificative, despre care am vorbit în.

Protecția încorporată în baterie nu va permite reîncărcarea acesteia sub nicio circumstanță. Tot ce vă rămâne de făcut este să controlați curentul de încărcare astfel încât să nu depășească valorile admise pentru această baterie (plăcile de protecție nu pot limita curentul de încărcare, din păcate).

Încărcarea cu o sursă de alimentare de laborator

Daca ai la dispozitie o sursa de alimentare cu protectie de curent (limitare), atunci esti salvat! O astfel de sursă de alimentare este deja un încărcător cu drepturi depline care implementează profilul de încărcare corect, despre care am scris mai sus (CC / CV).

Tot ce trebuie să faceți pentru a încărca li-ion este să setați sursa de alimentare la 4,2 volți și să setați limita de curent dorită. Și poți conecta bateria.

La început, când bateria este încă descărcată, bloc laborator sursa de alimentare va funcționa în modul de protecție a curentului (adică, va stabiliza curentul de ieșire la un anumit nivel). Apoi, când tensiunea de pe bancă crește la setul de 4,2 V, sursa de alimentare va trece în modul de stabilizare a tensiunii, iar curentul va începe să scadă.

Când curentul scade la 0,05-0,1C, bateria poate fi considerată complet încărcată.

După cum puteți vedea, sursa de laborator este un încărcător aproape perfect! Singurul lucru pe care nu îl poate face automat este să ia decizia de a încărca complet bateria și de a opri. Dar acesta este un fleac, căruia nici măcar nu merită să-i acordăm atenție.

Cum se încarcă bateriile cu litiu?

Și dacă vorbim despre o baterie de unică folosință care nu este destinată reîncărcării, atunci răspunsul corect (și singurul corect) la această întrebare este NU.

Faptul este că orice baterie cu litiu (de exemplu, comuna CR2032 sub formă de tabletă plată) se caracterizează prin prezența unui strat de pasivizare intern care acoperă anodul de litiu. Acest strat împiedică anodul să reacționeze chimic cu electrolitul. Și alimentarea cu curent extern distruge stratul protector de mai sus, ducând la deteriorarea bateriei.

Apropo, dacă vorbim despre acumulatorul nereîncărcabil CR2032, adică LIR2032, care este foarte asemănător cu acesta, este deja o baterie cu drepturi depline. Poate și trebuie reîncărcat. Doar că tensiunea ei nu este 3, ci 3,6V.

Cum să încărcați bateriile cu litiu (fie că este vorba despre o baterie de telefon, 18650 sau orice altă baterie li-ion) a fost discutată la începutul articolului.

85 cop/buc. Cumpără MCP73812 65 rub/buc. Cumpără NCP1835 83 rub/buc. Cumpără *Toate jetoanele cu transport gratuit

Se încarcă...
Top