Как правильно заряжать литий-ионный аккумулятор 18650: сколько, каким током и напряжением

У аккумуляторных батарей этого типоразмера несколько важных показателей:

емкость (mAh – мА/ч)
ток разряда (А)
ток заряда (А)
максимальное количество циклов разряда

В этой статье я расскажу вам о последнем параметре, и как эти сведения могут помочь вам продлить срок службы ваших батарей.

Шаг 1: Циклы полного разряда

Когда аккумулятор заряжается, а после этого разряжается, это считается одним циклом.

При зарядке литий-ионных 18650 аккумуляторов напряжение поднимается до максимума 4,2 В, потом падает до диапазона между 2 и 3 В, в зависимости от указанного в техническом описании конкретной ячейки предельного напряжения заряда.
Не допускайте меньше 3 В, чтобы сохранить аккумулятору ресурс службы. Это происходит при любом процессе, который требует питания от аккумулятора. На эти процессы требуется ток, который обеспечивает аккумулятор, поэтому он разряжается. Для разряда также можно использовать тестовое оборудование.
Для заряда литий-ионных аккумуляторных батарей 18650 типоразмера используйте специальное зарядное устройство.
Как высчитывают количество циклов? Максимальное количество циклов полного разряда определяется разницей между емкостью при первом заряде (номинальной) и текущим уровнем заряда. Например, первоначально ваш телефон был заряжался до 3000 мА/ч, а сейчас заряжается до 2900 мА/ч, то есть до 96% от номинальной емкости.
Когда этот показатель опустится до 80%, говорят, что батарея «умерла» (даже если на деле она переживёт еще пару тысяч циклов).

У аккумуляторной батареи 3000 мА/ч условная «смерть» наступает при 80% от номинальной емкости.
80% от 3000 – 2400, поэтому, когда емкость аккумулятора упадет до этого значения, она будет считаться «мертвой».
Количество циклов полного разряда у аккумуляторных батарей типоразмера 18650
Обычно современные аккумуляторы этого типоразмера имеют количество циклов от 300 до 500. Это число может снизиться до 200 от перезаряда или глубокого разряда. Если же уровень заряда упадет ниже минимальной границы (А), число циклов может упасть вплоть до 50.
При оптимальных условиях эксплуатации, число циклов вашего аккумулятора может превысить 500.
Некоторые умудряются увеличить это число аж до 1000.

Шаг 2: Оптимизируйте температуру

18650 рекомендуют эксплуатировать при температуре 20-25°С.

Отклонение от этих цифр влечет падение способности держать заряд. Отклонение на 10°С уменьшает емкость на 20, а то и 30 мА/ч.

Экстремальные температуры (ниже 0° и выше 70°С) ведут к быстрой деградации. Эксплуатация аккумуляторной батареи при температуре, выходящей за обозначенные границы, быстро испортит батарею.

Никогда не заряжайте батареи при температуре ниже 0, это очень быстро разрушит структуру аккумулятора.

Если во время использования батареи вы заметили, что она нагрелась, дайте ей отдохнуть. При нормальной эксплуатации батарея не нагреется очень сильно, и ее температура никогда не повысится до 60°С. Если она быстро нагревается, значит вы ее слишком нагружаете.

Шаг 3: Не перезаряжайте аккумулятор (свыше 4,2В) и не давайте ему уйти в глубокий разряд (ниже 4,0В)

Если вы больше заботитесь о сохранении числа циклов, а не о емкости, то вы можете не заряжать батарею до конца.

Вместо этого вы можете заряжать ее методом частичной зарядки – когда вы заряжаете ее, к примеру, до 3,8 В вместо положенных 4,2 В.

Вы заметите, что емкость снизилась, но если снизить и нагрузку, то число циклов вашей батареи возрастет. Перезаряд увеличит емкость батареи, но это опасно, и сократит жизнь вашего аккумулятора.

Шаг 4: Уменьшите зарядный ток (Амперы)

Многие зарядные устройства снижают зарядный ток. «Быстрая зарядка» проходит при токе 1 А, или выше. Хотя так батарея заряжается быстрее, она прослужит вам значительно меньше. На графике видно, как зарядный ток влияет на число циклов полного разряда.

Шаг 5: Уменьшите разрядный ток (Амперы)

При разрядке телефона, как уже говорилось выше, вы можете установить предельное напряжение. Но вы также можете установить ампераж тока разряда. Чем выше ампераж, тем меньше в итоге емкость.

Разряд большого тока также уменьшит число циклов разряда. Разряжайте аккумулятор на малом токе, когда это возможность. Все крупные компании-производители электроники обычно испытывают тесты разряда при токе всего лишь 0,5-0,8 А.

Шаг 6: Увеличьте предельное напряжение

Логичным продолжением метода частичной зарядки является частичная разрядка. Цикл частичного разряда, в отличии от цикла полного разряда, малоизвестен. Его преимущество состоит в том, что за счет снижения нагрузки на аккумулятор, увеличивается число циклов зарядки.

Вместо разряда до 2,8 В (или значения, указанного в техническом описании вашей батареи) вы можете разряжать аккумулятор до 3,2 В.

Шаг 7: Немного о химическом составе аккумуляторов

Аккумуляторы работают по-разному в зависимости от химического состава. При оптимальных условиях эксплуатации многие банки 18650 типоразмера могут достичь числа циклов 1000 и даже выше.

Литий-ионные аккумуляторные батареи 18650 типа с наибольшим числом циклов разряда имеют формулу LiFePO4 (литий-железо-фосфатные аккумуляторы).

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Зарядные устройства для литиевых Li-Ion Li-Fe Li-Pol аккумуляторов

Существует несколько схем зарядки литиевых аккумуляторов. Чаще используется двухэтапная зарядка, разработанная компанией SONY. Не применяются устройства с применением импульсного заряда и ступенчатой зарядки, как для кислотных АКБ.

Зарядка любых разновидностей ионно-литиевых или литий-полимерных аккумуляторов требует строгое соблюдение напряжения. На одном элементе заряженного литиевого аккумулятора должно быть не больше 4,2 В. Номинальным напряжением для них считается 3,7 В.

Литиевые аккумуляторы можно ли заряжать быстро, не полностью? Да. Их всегда можно дозарядить. Работа батареи на 40-80 % емкости удлинняет АКБ срок годности.

Двухступенчатая схема зарядки батареи литиевых аккумуляторов

Принцип схемы CC/CV – постоянная сила зарядного тока/ постоянное напряжение. Как зарядить по этой схеме литиевый аккумулятор?

На схеме до 1 этапа зарядки изображен предэтап, для восстановления глубоко севшего литиевого аккумулятора, с напряжением на клеммах не менее 2,0 В. Первый этап должен восстановить 70-80 % емкости. Ток зарядки выбирают 0,2-0,5 С. Ускоренно заряжать можно, током 0,5-1,0 С. (С – емкость литиевых аккумуляторов, цифровое значение). Каким должно быть напряжение зарядки на первом этапе? Стабильным, 5 В. Когда достигнуто напряжение на клеммах аккумулятора 4,2 – это сигнал перехода на второй этап.

Теперь ЗУ поддерживает стабильное напряжение на клеммах, а зарядный ток по мере поднятия емкости снижается. При уменьшении его значения до 0,05-0,01 С зарядка закончится, устройство отключится, не допуская перезарядки. Общее время восстановления емкости для литиевого аккумулятора не превышает 3 часов.

Читайте так же:

Можно ли использовать фото с водяными знаками

Если литий-ионная батарея разряжена глубже 3,0 В, потребуется провести «толчок». Это заключается в зарядке малым током до тех пор, пока на клеммах не будет 3,1 В. Потом используется обычная схема.

Как контролируют параметры зарядки

Так как литиевые аккумуляторы работают в узком диапазоне изменения напряжения на клеммах, их нельзя перезаряжать выше 4,2 В и допускать разрядку ниже 3 В. Контроллер заряда установлен в ЗУ. Но каждый аккумулятор или батарея имеют собственные прерыватели, РСВ плату или РСМ модули защиты. В аккумуляторах установлена именно защита от того или иного фактора. В случае нарушения параметра, она должна отключить банку, разорвать цепь.

Контроллер – устройство, которое должно реализовать функции управления – переводить режимы CC/CV, контролировать количество энергии в банках, отключать зарядку. При этом сборка работает, нагревается.

Самодельные схемы зарядки, применяемые для литиевых аккумуляторов

LM317 – схема простого зарядного устройства с индикатором заряда. От USB порта не запитывается.
MAX1555, MAX1551- специально для Li Аккумуляторов, устанавливаются в адаптер питания от телефона в USB. Есть функция предварительного заряда.
LP2951- стабилизатор ограничивает ток, формирует стабильное напряжение 4,08-4,26В.
MCP73831- одна из простейших схем, подходит для зарядки ионных и полимерных устройств.

Если батарея состоит из нескольких банок, разряжаются они не всегда равномерно. При зарядке необходим балансир, распределяющий заряд и обеспечивающий равномерный заряд всех банок в батарее. Балансир может быть отдельным или встроенным в схему подключения АКБ. Устройство защиты батареи называется BMS. Зная как заряжать приборы, разбираясь в схемах, можно своими руками собрать схему защитного устройства для литиевого аккумулятора.

Особенности литиевых батарей

Li-ion АКБ являются очень неприхотливыми в эксплуатации. При бережном обращении они прослужат около 3-4 лет. Однако стоит ориентироваться на то, что даже если аккумуляторы не используются, они медленно умирают. Поэтому запасаться аккумуляторами к устройству впрок не совсем резонно. 2 года – это нормальное время от момента производства. Если прошло больше, то это могут быть уже вышедшие из строя батареи.

Интересно. Самый распространенный размер банки 18650 в среднем имеет ёмкость в 3500 мАч. Нормальная цена для такой батареи – 3-4 доллара. Поэтому производители, обещающие за 3 доллара Power bank объемом 10000 мАч, мягко говоря, обманывают. Хорошо, если там будет хотя бы 3000 мАч.

Как зарядить литиевый аккумулятор 12 вольт

Каждый литиевый аккумулятор представляет герметичное изделие цилиндрической, призматической формы, для Li-pol в мягкой упаковке. Все они имеют напряжение 3,6- 4,2 В и разную емкость, измеряемую в мА/ч. Если собрать последовательно 3 банки получится батарея с напряжением на клеммах 10,8 — 12,6 В. Емкость при последовательной зарядке, измеряется по самому слабому литиевому аккумулятору в связке.

Как правильно заряжать литиевый аккумулятор 18650 или Pol на 12 вольт, нужно знать. Для возвращения прибору емкости необходимо использовать ЗУ с контроллером. Важно иметь в сборке РСМ для каждой банки, защиту от недо- и перезаряда. Другая схема незащищенных литиево-ионных аккумуляторов – установка РСВ – управляющей платы, лучше с балансирами, для равномерной зарядки банок.

На зарядном устройстве необходимо задать напряжение, под которым работает батарея, 12,6 В. На приборной доске устанавливается количество банок и ток зарядки, равный 0,2- 0,5 С.

Как заряжать, предлагаем посмотреть видео, способ зарядки для 2, 3 литиевых аккумуляторов 18650, соединенных последовательно. Используется бюджетное зарядное устройство.

Варианты зарядки литий-ионных литиево-полимерных аккумуляторов:

Зарядное устройство приобретаемое в комплекте с прибором.
Использовать разъем USB от электронной техники – компьютера. Здесь можно получить ток 0,5 А, зарядка будет долгой.
От прикуривателя, купив переходник с набором портов. Выбрать тот, что соответствует параметрам батареи на 12 В.
Универсальное зарядное устройство «лягушка» с доком для установки гаджета. Как заряжать? Есть панель индикации заряда.

Специалисты советуют использовать для зарядки литиевых аккумуляторов штатное зарядное, остальные – только в форс-мажорных обстоятельствах. Однако, как зарядить литиевый аккумулятор без штатного зарядного устройства, нужно знать.

Условия длительного хранения

Совет. Хранить литий-ионные аккумуляторы необходимо правильно. Если устройство долгое время не будет использоваться, то батарею лучше из него вынуть.

Если оставить хранится полностью заряженный аккумуляторный элемент, то он может навсегда утратить часть своей ёмкости. Если оставить хранится разряженную батарею, она может больше не восстановиться. Значит, даже попытавшись ее реанимировать, можно потерпеть фиаско. Поэтому оптимальный рекомендуемый заряд для хранения литиевых банок – 30-50%.

Как заряжать литиевые аккумуляторы шуруповерта

Шуруповерт на литиевых аккумуляторах почти всегда апгрейд. Если с Ni-Cd элементами были одни требования к зарядке, теперь они стали противоположными. В первую очередь нужно приобрести или собрать зарядник, именно для энергоемких литиевых аккумуляторов шуруповерта с форм фактором 18650. Схема зарядки применяется из двух этапов CC/CV.

Зарядка литиевого аккумулятора шуруповерта оптимальна, когда остается 20-50 % емкости – одна палочка на индикаторе. Чем чаще заряжать, тем стабильнее напряжение на клеммах и длиннее жизнь источника энергии. Чем ровнее напряжение на клеммах, тем больше циклов выдержит литиевый аккумулятор шуруповерта.

Глубина разряда, %	Количество циклов заряда
100	500
50	1500
25	2500
10	4 700

Если в шуруповерте 2 аккумулятора, один снимите, зарядите на 50-60 % и держите в резерве. Но второй заряжайте всегда по окончании работы, даже на 10 %. Лучшая температура для заряда +15-25 0 С. При минусе батарея шуруповерта не зарядится, но работать до -10 0 может.

Как заряжать литиевый аккумулятор шуруповерта зарядным устройством, зависит от схемы сбора батареи из банок. В любом случае, напряжение на ЗУ должно быть равно заявленному для прибора, а сила тока 0,5 С на первом этапе. На втором, напряжение клеммное стабильно, а сила тока падает, вплоть до окончания процесса.

Отношение к перепадам температур

Зарядное устройство для шуруповерта

Рабочий диапазон температур для литиевых батарей невелик – от +5 до +25 градусов по Цельсию. Сильные перепады температур нежелательны для их работы.

Самодельный зарядник для литий-ионных аккумуляторов

При перезаряде температура аккумулятора может повышаться, что нехорошо сказывается на его работе. Низкая температура также действует отрицательно. Подмечено, что на морозе аккумуляторы быстрее теряют свой заряд и садятся, хотя в тепле устройство показывает полную зарядку.

Сколько заряжать литиевый аккумулятор

Время зарядки аккумуляторов определяется процессом восстановления емкости. Различают полный и частичный заряд.

Емкость измеряется в ампер-часах. Это значит, если подать заряд, численно равный емкости, то за час на клеммах создастся нужное напряжение, а запас энергии будет 70-80 %. Если емкость измеряется в единицах С, при быстрой зарядке следует подавать ток 1С-2С. Время быстрой зарядки около часа.

Читайте так же:

Как в ворде исправить поля

Для полного цикла зарядки батарей из нескольких элементов, соединенных последовательно, используют 2 этапа – CC/CV. Этап СС длится, пока на клеммах не появится напряжение , равное рабочему, в вольтах. Второй этап: при стабильном напряжении подается в банку ток, но с увеличением емкости, он стремится к нулю. Время заряда занимает около 3 часов, независимо от емкости.

Принцип работы ЗУ

Восстановление емкости батареи начинается при включении ЗУ в сеть. При этом внутреннее сопротивление аккумулятора растет, а ток снижается. Как только напряжение на батарее достигнет отметки в 12В, ток приблизится к нулевой отметке. Такие параметры говорят о том, что зарядка аккумулятора выполнена успешно и устройство может быть отключено.

Кроме обычного процесса, занимающего довольно продолжительное время, существует и ускоренный. Стремительная зарядка значительно сокращает сроки, но в то же время негативно влияет на работу батареи, поэтому пользоваться этим методом специалисты не рекомендуют.

Можно ли заряжать литиевый аккумулятор обычной зарядкой

Две разных системы аккумуляторов – литиевые и свинцовые требуют разного подхода к восстановлению емкости. Свинцовый АКБ не настолько требовательны к параметрам зарядки, как литиевые. Да и критерии заряда другие.

Для зарядки на первом этапе Li-ion, Li-pol требуется постоянный ток, на втором этапе постоянное напряжение. Если не контролировать параметры на первом этапе, возможен перезаряд. Но если в батарее есть встроенная защита – BMS – она справится. Поэтому несколько добавить энергии можно даже зарядником от телефона.

В зарядном устройстве для свинцовых АКБ главный показатель – стабильное напряжение. Для литиевых зарядников на первом этапе важен стабильный ток.

Правда, появились универсальные ЗУ, которые можно перенастроить на тот или иной режим зарядки. Перед вами российская разработка «Кулон».

Использование оригинальных зарядных устройств

Зарядное устройство для аккумуляторов

Некоторые производители указывают, что использование неродных зарядных устройств для li ion аккумуляторов может привести к потере гарантии на устройство. Все дело в том, что плохое зарядное может погубить аккумуляторный элемент. Литиевые батареи могут портиться из-за неправильного напряжения или некорректного затухания в конце зарядки. Поэтому использование оригинального зарядного устройства – это всегда лучший выбор.

Заводское ЗУ

Литий-ионные аккумуляторы — долговечны ли? На сколько циклов зарядки? Стоит ли отказываться от шнура? Bosch, DeWalt, Metabo, Makita, Milwaukee и Ridgid готовы ответить на все ваши вопросы.

Аккумуляторные инструменты прошли долгий путь за последнее десятилетие. Переход на литий-ионные аккумуляторы в качестве накопителя энергии вместо старых никель-кадмиевых батарей позволяет повысить производительность и время автономной работы. Это происходит так повсеместно, что «отказ от шнура» стал вполне себе жизнеспособным вариантом для многих производителей профессионального инструмента. Пользователи сегодня могут избавиться от необходимости таскать удлинители и генераторы на место работы.

Из-за дороговизны литий-ионных аккумуляторов переход к удобству их использования может оказаться затратным. Естественно, прежде чем перейти к линейке аккумуляторных инструментов, профессионал рассмотрит, насколько хороша идея купить беспроводной инструмент, как долго батарея может работать? Сколько циклов зарядки можно ожидать от аккумулятора? Чем отличаются литий-ионные аккумуляторы? Короче говоря, на сколько реально хватает литий-ионных аккумуляторов?

Мы поговорили с менеджерами по продукции и руководителями компаний Bosch, DeWalt, Metabo HPT (ранее Hitachi), Makita, Milwaukee и Ridgid, чтобы получить ответы напрямую от производителей. И хотя ответы их +/- различаются, по основным моментам они сошлись.

Начнем с хранения аккумуляторов. Как долго они работают при их использовании — это одно, но как насчет того времени, что они лежат на полках? На срок службы аккумуляторной батареи на полке влияет ряд внешних факторов. В каком состоянии был заряд, когда он хранился? Будет ли пользователь хранить батарею при более высоких или более низких температурах? Будет ли он храниться в инструменте, на полке или в зарядном устройстве? Кто произвел внутреннюю электронику и насколько хорошо она контролирует ток внутри блока?

Конечно, если аккумулятор разрядится ниже определенного уровня, он вообще перестанет заряжаться. Это сигнализирует об окончании его срока службы, хотя некоторые разряженные аккумуляторы можно «воскресить». Время, необходимое для этого, зависит, опять же, от производственных процессов и компонентов, а также от этих внешних факторов.

При всем вышесказанном, все равно существует одно мнение относительно среднего срока годности аккумулятора. Если вы позаботитесь о правильном хранении батарей, вы можете рассчитывать, что они прослужат от 3 до 6 лет на полке. Какой же самый главный вывод? Держите батареи вдали от источников тепла. Сильная жара — самый главный враг срока службы литий-ионных аккумуляторов.

На сколько циклов зарядки рассчитывать?

Опять же, ответ на этот вопрос во многом зависит от ряда переменных. Важную роль играют конфигурация и емкость аккумулятора, а также температура окружающей среды при хранении.

Поведение пользователя тоже влияет на то, сколько циклов зарядки может пройти аккумулятор, прежде чем он разрядится. Важно — действительно не стоит использовать аккумулятор вместо молотка. Травма от удара тупым предметом отрицательно скажется на сроке службы литий-ионных аккумуляторов.

Итак, с точки зрения циклов зарядки, на сколько хватит литий-ионных аккумуляторов? Несмотря на вышеупомянутые переменные, большинство наших производителей заявляют, что пользователи должны рассчитывать на более 1000 циклов зарядки.

Что такое цикл зарядки?

Отчасти это зависит от того, как сам производитель определяет цикл зарядки. Как правило, один цикл зарядки означает разрядку аккумулятора и его повторную зарядку. Однако большинство аккумуляторов рассчитывают один полный цикл зарядки каждый раз, когда вы кладете аккумулятор на зарядное устройство. Это происходит независимо от того, на сколько действительно нужно зарядить аккумулятор.

Макита говорит, что они используют «умную» систему, которая учитывает это. Их зарядные устройства и аккумуляторы используют систему связи, которая распознает текущий уровень заряда и температуру аккумулятора. Затем зарядное устройство регулирует оптимальный ток, напряжение и температуру для зарядки аккумулятора. Этот процесс продлевает срок службы батареи. Это также увеличивает количество циклов зарядки, которые может выдержать аккумулятор. Это лишь один из примеров того, почему стоит придерживаться оригинальных аккумуляторов и зарядных устройств производителя.

Что касается ожидаемого количества циклов зарядки, большинство производителей попадают в лагерь от 1000 до 2000 циклов зарядки. Это ежедневная зарядка аккумулятора в течение от 3 до 6 лет. Мы бы рекомендовали жить в рамках ожиданий, склоняясь к более короткой стороне этого уравнения.

Читайте так же:

Можно ли изменить тип файла

Каков срок службы литий-ионных аккумуляторов по сравнению с никель-кадмиевыми?

Мы знаем, что никель-кадмиевые батареи давно вышли из употребления, уже более десяти лет. Тем не менее, это служит своего рода отправной точкой в мышлении некоторых людей. Поскольку литий-ионный аккумулятор имеет более высокую плотность энергии, сопоставимый никель-кадмиевый аккумулятор будет больше и тяжелее. С функциональной точки зрения литий-ионный аккумулятор также не испытывает падений напряжения при истощении. Так что насчет срока годности?

Обе разновидности аккумуляторов при хранении саморазряжаются. Однако NiCad саморазряжается со скоростью около 1–3% в день. Из-за этого неиспользованная никель-кадмиевая батарея нередко требовала подзарядки каждые пару недель или около того, даже если вы никогда ее не использовали!

Литий-ионные аккумуляторы саморазряжаются намного медленнее. Фактически, почти незаметно. Скорость, с которой происходит этот разряд, в значительной степени зависит от качества конструкции упаковки. В литий-ионных батареях задействовано гораздо больше технологий, чем в никель-кадмиевых. На самом деле сравнение кажется немного несправедливым и устаревшим. Многие производители используют защиту от перегрузки и перегрева для своих литий-ионных аккумуляторов. Все эти технологии защищают аккумулятор. Они также продлевают ожидаемый жизненный цикл. Никель-кадмиевые и никель-металлгидридные аккумуляторы обычно не имеют такой защиты.

Итак, хотя некоторые могут утверждать, что никель-кадмиевые батареи также должны были прослужить до 1000 циклов зарядки, вам приходилось заряжать эти батареи гораздо больше во время их использования. Также приходилось иметь дело со страшным «эффектом памяти батареи».

Итак, как долго работают литий-ионные батареи? Подводя итог, можно сказать, что минимум, который большинство производителей ожидают от своих аккумуляторов, составляет около 3 лет или 1000 циклов зарядки (в зависимости от того, что меньше). Компании Bosch, DeWalt, Metabo, Makita, Milwaukee Tool и Ridgid дают на свои литий-ионные батареи 2–3 года гарантии. Это действительно хороший показатель их минимальных ожиданий от этих устройств.

Если вы заботитесь о своих батареях, нет причин не рассчитывать, что они прослужат как минимум так долго или дольше.

Li Ion Аккумуляторы Как Заряжать Первый Раз

Современный человек не представляет свою жизнь без мобильного телефона, планшета, ноутбука, переносной дрели, отвертки, фонарика и других устройств, которые могут работать как от сети, так и от аккумулятора. Эти устройства часто используют литий-ионные источники питания.

Многие люди спрашивают, почему этот тип накопителя энергии используется в большинстве случаев в электронных устройствах. Ответ довольно прост и очевиден, литий-ионные аккумуляторы имеют небольшие размеры и достаточно длительный срок службы. От 300 до 2000 циклов зарядки-разрядки. В частности, потому что вокруг нас так много источников энергии, каждый должен знать, как заряжать литий-ионный аккумулятор.

Что такое литий-ионный аккумулятор?

Хотя все сталкивались с таким источником питания, не все понимают, что такое аккумулятор и как он работает. Самым простым и распространенным вариантом является литий-ионный блок питания для мобильных телефонов. Он имеет следующую конструкцию: сверху находится контроллер управления зарядом, а снизу. аккумулятор (банка).

99% аккумуляторов мобильных телефонов используют только одну батарею; Эксперты на своем жаргоне часто называют это банком. Номинальное напряжение этого источника питания составляет 3,7 вольт.

Устройство также имеет специальный контроллер (обычная микросхема), который предотвращает перезарядку батареи. Поэтому производитель, со своей стороны, сделал все возможное, чтобы предотвратить аварийные ситуации, которые приведут к быстрому выходу из строя источника питания.

Как зарядить в первый раз

Многие, вероятно, помнят, что все говорили, что новую батарею следует полностью разряжать, затем полностью заряжать и делать три раза. Действительно, такой первоклассный процесс действительно необходим, но для Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов. Такие батареи поставлялись в довольно древних телефонах, которых сейчас практически нет.

Как зарядить литий-ионный аккумулятор в первый Раз не все знают и начинают завершать процедуру полной выписки. Этот тип батареи совершенно другой, и процесс глубокого разряда очень вреден для них. Вот почему такие устройства продаются с зарядом 2/3, а не так, чтобы люди могли проверить телефон или другое устройство.

К сожалению, потребители часто перезаряжают свои литий-ионные аккумуляторы, прежде чем вспоминать старые времена, почти сразу же тратя половину своей жизни. Поэтому будьте осторожны, чтобы не допустить распространенных ошибок, которые могут привести к повреждению аккумулятора.

В качестве заряд литиевого иона аккумулятор?

Наиболее оптимальной рабочей средой для обычного литий-ионного источника питания является уровень заряда 20-80%. Этим устройствам действительно не нравится подзарядка, и хотя на аккумуляторе есть специальный контроллер, который этого не позволяет, есть некоторые потребители, которые держат аккумулятор заряженным весь день. Это абсолютно бесполезно и, следовательно, не продлевает работу устройства, а скорее.

18650 литий-ионный аккумулятор

Такая батарея имеет цилиндрическую форму и внешне напоминает обычную батарею. Стоит отметить, что недобросовестные производители, всячески пытаясь увеличить продажи, начинают указывать на завышенные показатели. Сегодня нет более энергоемких 18650 литий-ионных аккумуляторов, чем 3400 мАч. Если число, превышающее это, указано на аккумуляторе, следует понимать, что производитель заведомо переоценивает характеристики своего продукта. В то же время вполне вероятно, что аккумулятор на самом деле будет иметь не более 2200 мАч.

Как зарядить литий-ионный аккумулятор 18650

Эти батареи можно заряжать только с помощью специального зарядного устройства, которое продается практически в любом магазине электротоваров. Для зарядки литий-ионного аккумулятора требуется зарядное устройство с минимальным напряжением не менее 2,2 В и максимальным. не более 4,35. Ток разряда не должен превышать удвоенную емкость батареи. То есть, если аккумулятор имеет 2000 мАч, то ток на зарядном устройстве не должен быть больше 4000 мАч.

Зарядите литий-ионный аккумулятор для телефона, смартфона, планшета и других гаджетов

Это видео объясняет простые правила, как это сделать зарядить литий-ионный аккумулятор телефон, смартфон.

Как зарядить свой смартфон или чего боится ваша батарея

В этом видео я расскажу. В качестве упражнение смартфон или чего он боится аккумулятор Подпишитесь на канал!

Каков риск перезарядки и глубокого разряда?

Потому что люди не знают как литий-ионный аккумулятор, они часто делают ошибки и могут занять слишком много времени, чтобы зарядиться или, наоборот, забыть об этом слишком долго. Каков риск отказа батареи? Дело в том, что в этом случае ионы лития перемещаются с одного электрода на другой. Изготовление самих электродов может быть различным, но в этом вопросе эти детали не так важны.

Читайте так же:

Где найти линейку в фотошопе

Проще говоря, чем больше заряжен аккумулятор, тем больше ионов лития в электроде. Если их значение постоянно на максимуме, то в этом случае происходит довольно быстрый износ устройства.

Как зарядить батареи

Литий-ионные аккумуляторы приобрели большую популярность, потому что есть больше вариантов, чем вы можете зарядить.

Самый логичный и правильный способ, как заряд литиевого иона Аккумулятор является стандартным зарядным устройством. Благодаря специальному устройству аккумулятор получит максимальный заряд в кратчайшие сроки. Более того, он полностью безопасен для батарей.

Для тех, кто не может литий-ионный аккумулятор, если у вас нет обычного зарядное устройство, Обратите внимание, что это также можно сделать с помощью компьютера и USB-кабеля. Однако в так обстоит дело ток достигнет всего 0,5 ампер.

Также можно заряжать литий-ионный аккумулятор через автомобильный прикуриватель. Сегодня многие магазины продают специальные USB-адаптеры с разной силой тока. Как заряжать литий-ионные аккумуляторы, Лучше всего См. Документацию, прилагаемую к вашему телефону, ноутбуку или другому устройству. Большинство аккумуляторов заряжаются от 3,7 до 19 вольт. Однако есть модели аккумуляторов, которые требуют более или менее напряжения. В любом случае, нет необходимости рисковать, но лучше пересмотреть руководство по эксплуатации.

Если ни один из предыдущих способов зарядки не подошел, вы можете использовать старый, но все еще актуальный сегодняшний день устройство, обычно называемое лягушкой. Эти устройства больше предназначены для аккумуляторов мобильных телефонов. Конструкция лягушки довольно проста: есть один док, в котором установлена литий-ионная батарея, а также контакты регулируемой ширины. Таким образом, этот заряд подходит практически для любой батареи этого типа.

Как видите, есть много способов зарядить аккумулятор. Но прежде чем заряжать литий-ионный аккумулятор, убедитесь, что вы действительно не можете использовать обычную зарядку. Другие методы используются по мере необходимости. Они не повреждают батарею, но все же оригинальный заряд должен быть приоритетом для остальных.

Если человек не знает, как заряжать литиевую батарею отвертки, мы советуем вам делать это только с помощью специальной зарядки, которая идет в комплекте с устройством. Стоит отметить, что, если зарядка не удалась, но невозможно купить новую, например, эта модель больше не производится, и в этом случае вы можете подключить несколько батарей 18650 вместе и вставить их в оригинальную зарядную коробку. Невозможно сказать, сколько нужно 18650 батарей, все зависит от напряжения отвертки.

калибровка

Калибровка требуется один раз в три месяца. Для этого дайте батарее полностью разрядиться. В этом случае контроллер батареи сможет самостоятельно калибровать пределы полной зарядки и разрядки устройства. Это сделано для того, чтобы устройство с литий-ионным аккумулятором отображало текущую информацию о зарядке. Если аккумулятор не был полностью разряжен в течение длительного времени, может отображаться неверная информация о проценте заряда аккумулятора.

После полной разрядки аккумулятора он должен быть полностью заряжен до 100%, когда устройство выключено. Вы можете увидеть время зарядки аккумулятора в инструкции. Если по истечении этого времени вы включаете устройство, и заряд показывает менее 100%, вам необходимо снова выключить его и продолжить зарядку, пока он полностью не зарядится.

Место хранения

Если вы не планируете использовать батареи в течение длительного периода, вы должны обратить особое внимание на то, как они должны храниться. Оптимальный заряд составляет 30-60% от емкости. Аккумулятор должен находиться в достаточно прохладном помещении, где температура воздуха остается около 15 градусов. Если аккумулятор хранится в полностью заряженном состоянии, при следующем включении вы увидите, что его емкость значительно снизилась.

Когда устройство остается полностью разряженным, становится хуже. С большой вероятностью шесть месяцев его нужно будет принять на утилизацию. Литий-ионные аккумуляторы не следует долго хранить в глубоком разряде.

Внешний перегрев

Другим злейшим врагом литий-ионных батарей является высокая температура, которую они абсолютно не переносят. Держатель батареи этого типа не должен подвергаться воздействию солнца и не должен находиться рядом с батареей или другим источником тепла. Максимальная температура, разрешенная для использования батареи. 50 градусов. Если вы пренебрегаете температурой, вполне вероятно, что через несколько месяцев новая батарея будет повреждена.

Вывод

Теперь вы знаете, можете ли вы заряжать литий-ионные аккумуляторы и как это сделать правильно. Подводя итог всему вышесказанному, можно выделить следующие моменты:

По возможности аккумулятор всегда следует заряжать оригинальным аккумулятором.
Лучше всего заряжать батареи до 80%, не снижая значение разряда ниже 20%.
Не держите аккумулятор постоянно на зарядном устройстве, и полная разрядка тоже не рекомендуется.

Имея в виду несколько простых правил, литий-ионная батарея может работать долго, оставаясь при этом высокой.

Технический блог — металургия — альтернативная энергетика

Можно ли заряжать литиевые аккумуляторы напрямую от солнечных батарей

Возможно ли использовать солнечную панель как зарядное для литиевых аккумуляторов li ion типа 18650. Мы решили проверить, и вот что у нас получилось

Для нетерпеливых сразу отвечу. Да, заряжать литиевые аккумуляторы напрямую от солнечных батарей можно. Нужно только чтобы солнечная панель отвечала определенным требованиям.

Каким должно быть правильное зарядное для литиевых аккумуляторов

Заряжать литиевые аккумуляторы 18650 мы будем напрямую от солнечной панели. Панель изготовим сами, такую, чтобы максимально подходила для нашей цели. Но как правильно заряжать литиевый аккумулятор? Давайте разбираться.

Усредненное, расчетное напряжение на литий-ионном Li-ion аккумуляторе типа 18650 считается U=3,7V. Но оно не постоянно и изменяется по мере разряда аккумулятора.
Заряженным считается аккумулятор у которого U=4,2V (значение может незначительно отличаться у разных производителей)
Разряженным считается li ion аккумулятор напряжение которого 2.8V
Разряжать литиевый аккумулятор ниже 2.8V и заряжать его выше 4,2V категорически не рекомендуется. Иначе в батарее начнутся необратимые процессы, что плохо скажется на емкости и времени жизни.

Li ion аккумуляторы заряжают по принципу CC-CV (constant current — constant voltage) Приблизительно, кривые заряда во многих зарядных устройствах выглядят так:Вначале заряда, устройство устанавливает максимальный ток, допустимый для данного вида аккумуляторов. Это этап CC — constant current. По достижению 80-90% емкости аккумулятора ток сбрасывается и аккумулятор заряжается постоянным напряжением — этап CV — constant Voltage.

Рассчитываем солнечное зарядное для литиевых аккумуляторов

Исходя из вышесказанного наша задача при заряде литиевого аккумулятора от солнечной батареи — ограничить зарядный ток и не допустить перезаряда батареи свыше 4,2В.

По поводу максимального тока. Некоторые li ion аккумуляторы допускают заряд током в 3С, где С это заявленная емкость. Т.е. если С = 2000 mAh то можем заряжать током 6А. Некоторые 1С. Но несомненно для всех аккумуляторов — чем меньше зарядный ток тем меньшим «стрессам» мы подвергаем батарею. Правда, в таком случае мы проигрываем в длительности заряда.

Читайте так же:

Как вордовский документ перевести в jpg

Для практически всех моделей 18650 подойдет ток 1000 mA (1A) — такой ток мы и выберем для нашего зарядного. Как его обеспечить?

Монокристаллическая кремниевая пластина 125х125 мм купленная на Aliexpress выдает ток короткого замыкания Iкз 5,4А — при интенсивности солнца 1000 Вт/м² (центр Украины около 950 Вт/м² в солнечный июльский полдень).

Значит чтобы получить с нашей солнечной батареи, ток 1А нам нужно изготовить ее из элементов в 1/5 от целой пластины. При резке пластины на части, общая производительность ее частично теряется. Поэтому кроить каждую пластину мы будем на 4 равных элемента. С расчетом получить с каждой из частей ток около 1 — 1,3А. Точнее сказать трудно, т.к. много факторов влияют на конечные характеристики частей полученных при порезке пластины.

Напряжение Uxx холостого хода каждого из кремниевых солнечных элементов приблизительно равно 0,55 V. Может незначительно отличаться в зависимости от качества изготовления солнечной пластины.

Если солнечные элементы мы будем соединять параллельно то общий ток такой сборки будет суммироваться а напряжение будет равно не более 0,55V. Если же их соединять последовательно, то ток останется неизменным и будет зависеть от размера каждого из элементов, а напряжение станет суммироваться.

Давайте посмотрим на Вольт-Амперную кривую нашего китайского солнечного элемента

Из графика мы понимаем, что максимальный ток который способен генерировать элемент зависит от яркости солнца. А напряжение в меньшей мере зависит от погоды. И даже в пасмурный день наш аккумулятор будет заряжаться до максимального напряжения, только за более длительное время.

Изготовление солнечного модуля для зарядки литиевых аккумуляторов

Итак конфигурация нашей солнечной панели будет следующая. Одну пластину 125х125 кроим на 4 равных части. Таких частей берем 8 штук и соединяем последовательно. Рассчитываем получить модуль с Uxx около 4,5V и 1,2 А.

Более подробно о том как самостоятельно изготовить солнечную панель мы писали ранее. А сейчас перед вами уже готовый тестовый модуль — зарядное для литиевых аккумуляторов, изготовленный по нашим расчетам при содействии специалистов из киевской фирмы «Пролог Семикор».

Давайте проверим его характеристики. Направляем модуль на солнце и измеряем Uxx=4,57V; Ikz=1,16A. Через пол часа модуль прогревается на солнце и мы получаем Uxx=4,42V; Ikz=1,15A. Подключаем модуль напрямую к аккумулятору. Плюс на плюс, минус на минус. Последовательно с аккумулятором включаем резистор 0,1 Ом. Измерив напряжение на этом резисторе и умножив его на 10, мы узнаем текущий ток заряда.

Результаты измерений

Далее данные замеров тока и напряжения при испытании зарядного устройства литиевых аккумуляторов от солнца, приведем сразу в виде графиков.

Как видим данные немного скачут, это связанно с тем что небо в день эксперимента было не идеально чистым. И еще приходилось разворачивать и направлять модуль на солнце. Но общая картина вполне однозначна. И вот что мы видим из полученных данных:

Аккумулятор зарядился до 4,42V что равно Uxx модуля. И что конечно же многовато для литиевого аккумулятора 18650
Кривые очень схожи с кривыми зарядных устройств для литиевых аккумуляторов. Это говорит о том что такой метод зарядки хорошо подходит для данного типа АКБ.
Чем ближе напряжение на аккумуляторе к Uxx, тем меньше ток заряда
несмотря на то что Ikz у нас был свыше 1А, максимальный ток заряда не превышал 600 mA. Возможно стоит изготовить модуль не из четвертинок а из половин.

Решаем проблему перезаряда

Здесь все на самом деле очень просто. Мы имеем 4,42V, значит 0,2V нам надо где-то потерять. Включаем последовательно с солнечным модулем диод Шоттки, как показано на схеме ниже. Он выполняет двойную функцию. Первое — на диоде падает как-раз 0,2V, второе — диод Шоттки защищает литиевый аккумулятор от разряда на модуль при плохом освещении (это если у элементов вдруг высокие обратные токи, что может случиться при некачественной порезке солнечной пластины)

Резистор 0,1 ом на нуже для того чтобы измерить текущий ток заряда. В свою схему вы можете его не включать. Помимо этого, при токе в 1А на резисторе упадет 0,1В.

Выводы

Ну что же, я и не ожидал что результат окажется настолько положительным. Солнечное зарядное для литиевых аккумуляторов, при подключении напрямую, отлично справляется со своей задачей. В начале оно выдает большой зарядный ток, который ограничен размерами пластин. По мере заряда ток уменьшается к минимуму, что очень хорошо для долговечности Li-ion элемента.

Если выходное напряжения солнечного модуля было бы значительно выше, ну к примеру 30V. То подключив этот модуль напрямую к литиевому аккумулятору, ток заряда все равно не смог бы превысить Ikz. Не причинив никакого вреда нашему аккумулятору. А напряжение провалилось бы до ≈ 4V. Это я к тому что даже если у вас под рукой отсутствует подходящее зарядное для литиевых аккумуляторов. Вы можете зарядить их с помощью солнечного модуля. Но если его напряжение выше 4,2 V, то следите за напряжением на АКБ, дабы не допустить перезаряд.

В следующей статье мы попробуем заряжать литиевые аккумуляторы от солнечного модуля 5,5V (десять последовательных солнечных элементов) и платы защиты TR4056. Следите за нашими материалами.