Как сделать зарядку для литий ионных аккумуляторов: Схемы самодельных зарядок для литий-ионных аккумуляторов (18650, 14500 li-ion), как правильно заряжать литий-полимерные АКБ

Содержание

Самодельное зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов 18650

Аккумуляторы играют важную роль в любом механизме, работающим не от сети. Перезаряжаемые аккумуляторные батареи стоят довольно дорого, из-за того, что вместе с ними нужно приобретать зарядное устройство. В аккумуляторных батареях используются разные комбинации проводниковых материалов и электролитов – свинцово-кислотные, никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлгидридные (NiMH), литий-ионные (Li-ion), литий-ионполимерные (Li-Po).

Я использую литий-ионные аккумуляторы в своих проектах, поэтому решил сделать зарядку для литиевых аккумуляторов 18650 своими руками, а не покупать дорогое, так что приступим.

Шаг 1: Видео

В видео показана сборка зарядного устройства.
Ссылка на youtube

Шаг 2: Список электрокомпонентов

Показать еще 3 изображения

Список компонентов, необходимых для сборки зарядного устройства для аккумуляторных батареек 18650:

Модуль зарядного устройства на базе чипа TP4056 с защитой аккумулятора
Блок питания 12В 2А
Выключатель SPST с двумя контактами
Стабилизатор напряжения 7805, вам понадобится 1 шт (не нужен, если есть 5В блок питания)
Конденсатор 100 нФ, 4 шт (не нужен, если есть 5В блок питания)
Батарейный отсек 18650
Разъем питания
Печатная плата

Шаг 3: Список инструментов

Для работы вам будут нужны следующие инструменты:

Паяльник и проволочный припой
Горячий нож
Клеевой пистолет и палочки термоклея
Отвертка и винты
Пластиковая коробочка 8х7х3 см (или близкая по размерам)

Теперь, когда все нужные инструменты и компоненты подготовлены к работе, займемся модулем ТР4056.

Шаг 4: Модуль зарядного устройства Li-io аккумуляторов на основе чипа ТР4056

Немного подробнее об этом модуле. На рынке представлены два варианта этих модулей: с защитой аккумулятора и без нее.

Коммутационная плата, содержащая схему защиты, осуществляет контроль напряжения с помощью фильтра цепи питания DW01A (интегральная схема защиты батареи) и FS8205A (N-канальный транзисторный модуль). Таким образом, коммутационная плата содержит три интегральных схемы (TP4056+DW01A+FS8205A), в то время как модуль зарядного устройства без защиты батареи содержит лишь одну интегральную схему (TP4056).

TP4056 – модуль заряда одноэлементных Li-io аккумуляторов с линейным зарядом постоянного тока и напряжения. Корпус SOP и малое число внешних компонентов делают этот модуль прекрасным вариантом для использования в самодельных электроприборах. Он заряжает через USB так же хорошо, как через обычный блок питания. Распиновка модуля TP4056 прилагается (рис.2), как и график цикла зарядки (рис.

3) с кривыми постоянного тока и постоянного напряжения. Два диода на коммутационной плате показывают текущий статус заряда – заряд, прекращение заряда и тд (рис.4).

Чтобы не повредить аккумулятор, заряд 3,7 В литий-ионных аккумуляторов должен осуществляться при значении постоянного тока 0,2-0,7 от их емкости, пока выходное напряжение не достигнет 4,2 В, после чего заряд будет осуществляться постоянным напряжением и постепенно снижающимся (до 10% от первоначального значения) током. Мы не можем прервать заряд при напряжении 4,2 В, так как уровень заряда будет 40-80% от полной емкости аккумулятора. За этот процесс отвечает модуль TP4056. Еще один важный момент – резистор, соединенный с выводом PROG, определяет зарядный ток. В модулях, представленных на рынке, обычно с этим выводом соединен 1,2 КОм резистор, что соответствует зарядному току 1А (рис.5). Чтобы получить другие значения зарядного тока, можно попробовать ставить другие резисторы.

Даташит модуля ТР4056

DW01A – интегральная схема защиты батареи, на рис. 6 показана обычная схема подключения. Полевые МОП-транзисторы М1 и М2 соединены внешне интегральной схемой FS8205A.

Даташит DW01A

Даташит FS8205A

Эти компоненты установлены на коммутационной плате модуля заряда литий-ионных батарей TP4056, ссылка на который есть в Шаге 2. Мы должны сделать только две вещи: дать напряжение в диапазоне 4-8 В на входной разъем, и соединить полюса аккумулятора и контактами + и – модуля TP4056.

После этого продолжим сборку зарядного устройства.

Шаг 5: Схема проводки

Чтобы завершить сборку электрокомпонентов, спаяем их в соответствии со схемой. Я приложил схему в программе Fritzing и фото физического соединения.

+ контакт разъема питания соединяем с одним из контактов выключателя, а – контакт разъема питания соединяем с пином GND стабилизатора 7805
Второй контакт выключателя соединяем с пином Vin стабилизатора 7805

Устанавливаем три конденсатора 100 нФ параллельно между Vin и GND пинами стабилизатора напряжения (для этого используйте макетную плату)
Устанавливаем конденсатор 100 нФ между пинами Vout и GND стабилизатора напряжения (на макетной плате)
Соедините Vout пин стабилизатора напряжения с IN+ пином модуля TP4056
Соедините пин GND стабилизатора напряжения с IN- пином модуля TP4056
Соедините + контакт батарейного отсека с B+ пином модуля TP4056, а – контакт батарейного отсека соедините с В- пином модуля TP4056

На этом соединения завершены. Если вы используете 5 В блок питания, пропускайте все пункты с подключениями к стабилизатору напряжения 7805, и подключайте + и – блока напрямую к IN+ и IN- пинам модуля TP4056 соответственно.
Если вы будете использовать 12В блок питания, при прохождении тока 1А стабилизатор 7805 будет нагреваться, это можно исправить теплоотводом.

Шаг 6: Сборка, часть 1: прорезаем отверстия в корпусе

Показать еще 7 изображений

Для того, чтобы правильно уместить все электрокомпоненты в корпусе, в нем нужно прорезать отверстия:

Лезвием ножа отметьте на корпусе границы батарейного отсека (рис.1).
Горячим ножом прорежьте отверстие по сделанным меткам (рис.2 и 3).
После прорезания отверстия, корпус должен выглядеть как на рис.4.
Отметьте место, где будет находиться USB-разъем модуля TP4056 (рис.5 и 6).
Горячим ножом прорежьте в корпусе отверстие для USB-разъема (рис. 7).
Отметьте места на корпусе, где будут находиться диоды модуля TP4056 (рис. 8 и 9).
Горячим ножом прорежьте отверстия под диоды (рис. 10).
Таким же образом сделайте отверстия под разъем питания и выключатель (рис.11 и 12)

Шаг 7: Сборка, часть 2: устанавливаем электрокомпоненты

Следуйте инструкции, чтобы установить компоненты в корпусе:

Установите батарейный отсек так, чтобы монтажные точки были снаружи отсека/корпуса. Клеевым пистолетом приклейте отсек (рис.1).
Установите на место модуль TP4056 так, чтобы USB0разъем и диоды попали в соответствующие отверстия, зафиксируйте термоклеем (рис.2).
Установите на место стабилизатор напряжения 7805, зафиксируйте термоклеем (рис.3).
Установите на свои места разъем питания и выключатель, зафиксируйте их термоклеем (рис.4).
Расположение компонентов должно выглядеть так же, как на рис.5.
Нижнюю крышку закрепите на месте винтами (рис.6).
Позже я закрыл неровности, оставшиеся от горячего ножа, черной изолентой. Также их можно сгладить наждачкой.

Завершенное зарядное устройство показано на рис.7. теперь его нужно испытать.

Шаг 8: Испытание

Установите разряженный аккумулятор в зарядное устройство. Включите питание в разъем 12В или USB. Красный диод должен моргать, это значит, что идет процесс заряда.

Когда заряд будет завершен, должен загореться синий диод.
Прикладываю фото зарядного устройства в процессе заряда и фото с заряженным аккумулятором.
На этом работа завершена.

Изготовление и зарядка зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов своими руками！-battery-knowledge

Лучший литиевый аккумулятор 18650
Цилиндрическая литий-ионная батарея
Лучшее руководство по литиево-ионной батарее
Лучшее руководство по LiPo батареям
Лучшее руководство по батарее Lifepo4
Руководство по литиевой батарее 12 В
Литий-ионный аккумулятор 48 В
Подключение литиевых батарей параллельно и последовательно
Лучшая литий-ионная батарея 26650

Aug 03, 2020 Вид страницы：658

Батареи играют важную роль в любом предприятии / предметах, работающих от батарей. Перезаряжаемые батареи дороги, так как вы должны покупать зарядное устройство вместе с батареями, а не использовать и выбрасывать батареи, но они являются невероятным стимулом для денег. В аккумуляторных батареях используется несколько уникальных смесей анодных материалов и электролитов, например, коррозионно-свинцовые, никель-кадмиевые (NiCd), никель-металлогидридные (NiMH), литиевые (Li-частицы) и литиевые частицы. полимер (литий-частицы полимера).

Вам интересно сделать зарядное устройство для сборки вместо того, чтобы покупать дорогое? Давайте начнем.

Как сделать зарядное устройство для литий-ионного аккумулятора

Шаг 1. Первый шаг – собрать электронные компоненты, необходимые для зарядного устройства литий-ионной батареи.

· Модуль защиты зарядного устройства литий-ионного аккумулятора на основе TP4056 с аккумулятором,

· Сетевой адаптер 12 В, 2 А,

· 2-контактный переключатель SPST,

· Регулятор напряжения 7805

· Конденсатор 100 нФ (4 шт. )

· Литий-ионный аккумулятор 18650

· Разъем постоянного тока и,

· Печатная плата общего назначения.

Шаг 2-Модуль зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов на основе TP4056

Давайте углубимся в тонкости этого модуля. На рынке доступны два варианта этой коммутационной платы для литий-частиц зарядного устройства на основе TP4056, с оборудованием для обеспечения гарантии заряда аккумулятора и без него.

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4-40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

TP4056 – это полный модуль прямого зарядного устройства с постоянным током / постоянным напряжением для одноэлементных литиевых батарей. Комплект поставки SOP и низкий уровень проверки внешних деталей делают TP4056 идеальным решением для самостоятельного использования. Он может работать с USB так же, как настенные разъемы.

Для безопасной зарядки литий-ионных аккумуляторов 3,7 В их следует заряжать постоянным током от 0,2 до 0,7 раз от их способности, пока их напряжение на клеммах не достигнет 4,2 В, позже их следует заряжать в режиме постоянного напряжения до зарядный ток падает до 10% от начальной скорости зарядки.

Вы не можете завершить зарядку при 4,2 В, так как предел до 4,2 В составляет всего около 40-70% от полного лимита. Это учтено TP4056.

В настоящее время важна одна важная вещь: ток зарядки определяется резистором, связанным с выводом PROG, модули, доступные на рынке, по большей части сопровождают 1,2 кОм, связанные с этим выводом, что сопоставимо с током зарядки 1 ампер.

Шаг 3 – Подключите все детали

В настоящее время вы должны соединить электрические части, используя железо и соединительный провод, чтобы закончить оборудование.

Клемма «+» разъема постоянного тока связана с одной клеммой переключателя, а клемма «-» разъема постоянного тока взаимодействует с контактом GND контроллеров 7805.

Другой вывод переключателя связан с выводом Vin контроллеров 7805.

Низкотемпературныйпрочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

Подключить три одинаковых конденсатора по 100 нФ между Vin и GND контроллера напряжения. (По этой причине используйте печатную плату общего назначения)

Подключите конденсатор 100 нФ между выводами Vout и GND контроллера напряжения. (По этой причине используйте печатную плату общего назначения)

Интерфейсный вывод Vout контроллера напряжения 7805 с выводом IN + модуля TP4056.

Интерфейсный вывод GND контроллера напряжения 7805 с выводом IN модуля TP4056.

Свяжите клемму «+» держателя батареи с контактом B +, а клемму «-» держателя батареи – с двухполюсным контактом модуля TP4056.

Шаг 4 – Сборка

Сборка деталей – Изменение корпуса

Отпечатайте компоненты держателя батареи на обнесенной стеной области, используя режущее лезвие.

Используйте острый край, чтобы прорезать уголок в соответствии с отметкой на держателе батареи.

После корректировки среза с помощью острого острия уголки должны выглядеть так.

Вы должны сделать маркировку USB-порта TP4056 на огороженной территории.

Используйте острый край, чтобы прорезать огороженную территорию в соответствии с проверкой порта USB.

Произведите замер и нанесите маркировку светодиодов TP4056 на обнесенную стеной область.

Используйте острый край, чтобы прорезать огороженную территорию в соответствии с проверкой светодиодов.

Сделайте аналогичные шаги, чтобы сделать монтажные отверстия для разъема постоянного тока и переключателя.

после настройки огороженной территории открывается адекватный доступ к оборудованию.

Хранение электроники внутри корпуса

Дополнительный аккумуляторный отсек с конечной целью, то есть фокусировки крепления находятся вне огороженной территории; использовать клеевой пистолет для выполнения сварного шва.

Модуль Spot TP4056, конечная цель которого состоит в том, чтобы светодиоды и USB-порты были доступны для структурирования за пределами огороженной территории. Нет веских причин для подчеркивания, если соответствующие оценки были сделаны в прошлом заранее, то, как следствие, все обрушится, и, наконец, используйте клеевой пистолет, чтобы сделать прочное соединение.

Схема регулятора напряжения Spot 7805; с помощью клеевого пистолета сделайте сварной шов.

Найдите разъем постоянного тока и переключатель в их сравниваемых областях и снова используйте клеевой пистолет, чтобы сделать жесткое соединение.

Используйте несколько дополнительных винтов и отвертку, чтобы закрыть заднюю крышку.

Позже вы можете использовать темную защитную ленту, чтобы скрыть неприятные выступы, возникшие из-за разреза горячего края. (запись также является достойной альтернативой)

Завершенный вид зарядного устройства литий-гранулированный. Теперь вам следует проверить зарядное устройство.

Какой инструмент вам понадобится, если вы сделаете самостоятельно зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов

Это инструменты, необходимые для самостоятельного зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов.

Припой, проволока для припоя,

Горячий клинок (ссылка на мои инструкции, которые помогут вам в создании этого клинка),

Клеевой пистолет, клеевые стержни,

Отвертка и несколько винтов и,

Пластиковый корпус 8 см х 7 см х 3 см.

Можно ли зарядить литий-ионный аккумулятор стандартным зарядным устройством?

Основной стандарт зарядки аккумуляторов заключается в том, что зарядное устройство, предназначенное для одного типа аккумулятора, может не подходить для зарядки другого. Вы не можете заряжать мобильный телефон автомобильным зарядным устройством, но также не должны заряжать никель-металлгидридные батареи зарядного устройства nicad.

Многочисленные современные перезаряжаемые приборы и устройства, такие как ПК, MP3-плееры и мобильные телефоны, сопровождают свое собственное необычное зарядное устройство, когда вы их получаете, поэтому вам не нужно беспокоиться о согласовании зарядного устройства с аккумулятором.

Однако, если вы покупаете в магазине комплект обычных батарей с батарейным питанием, важно, чтобы вы покупали батареи, подходящие к имеющемуся у вас зарядному устройству, или заменяли зарядное устройство аналогичным образом.

Обратите внимание на напряжение и ток, которые требуются для аккумуляторов (они будут установлены отдельно на блоке аккумуляторов или на самих аккумуляторах), убедитесь, что выбрали зарядное устройство с правильным напряжением и током, чтобы работать с ними, и заряжайте в течение правильного времени. .

Однако, если вам нужно приобрести несколько аккумуляторных батарей, но вы не совсем уверены, как подходить к согласованию аккумуляторов и зарядного устройства, выбирайте объединенный набор, в котором вы покупаете аккумуляторы и зарядное устройство в одном и том же комплекте.

А теперь сделайте собственное зарядное устройство.

Предыдущая статья： Аккумуляторы для мобильных скутеров – введение, срок службы и использование
Следующая статья： Компании по производству аккумуляторных батарей – введение, развитие и будущее

Самые популярные категории

Индивидуальные решения

Схема конструкции аккумулятора 11,1 В, 6600 мАч портативного сверхзвукового диагностического набора B
Схема резервного питания 7,4 В 10 Ач медицинского инфузионного насоса
Решения для литий-ионных аккумуляторов AGV 25,6 В, 38,4 Ач

Как заряжать литий-железо-фосфатные (LiFePO4) аккумуляторы

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

Power Sonic рекомендует выбирать зарядное устройство, разработанное с учетом химического состава вашей батареи. Это означает, что при зарядке литиевых аккумуляторов мы рекомендуем использовать литиевое зарядное устройство, такое как серия зарядных устройств LiFe от Power Sonic.

МОЖЕТ ЛИ ЗАРЯДИТЬ ЛИТИЕВУЮ БАТАРЕЮ ОТ СВИНЦОВО-КИСЛОТНОГО ЗАРЯДНОГО УСТРОЙСТВА?

Как вы узнаете из этого блога, профили зарядки SLA и лития во многом схожи. Тем не менее, следует проявлять особую осторожность при использовании зарядных устройств SLA для зарядки литиевых батарей, поскольку они могут привести к повреждению, недозаряду или снижению емкости литиевой батареи с течением времени. Есть много различий при сравнении литиевых и SLA-аккумуляторов.

ПРОФИЛЬ ЗАРЯДКИ ГЕРМЕТИЧЕСКИХ СВИНЦОВО-КИСЛОТНЫХ (SLA) АККУМУЛЯТОРОВ

Вернемся к основам зарядки герметичной свинцово-кислотной батареи. Наиболее распространенным методом зарядки является трехэтапный подход: первоначальный заряд (постоянный ток), заряд до насыщения (постоянное напряжение) и плавающий заряд.

В Stage 1 , как показано выше, ток ограничен во избежание повреждения аккумулятора. Скорость изменения напряжения постоянно меняется на этапе 1, в конечном итоге выходя на плато, когда приближается предел напряжения полного заряда. Постоянный ток/этап 1 заряда имеет решающее значение перед переходом к следующему этапу. Зарядка на этапе 1 обычно выполняется при токе 10–30 % (от 0,1 до 0,3 °C) от номинальной емкости аккумулятора или меньше.

Стадия 2 , постоянное напряжение, начинается, когда напряжение достигает предела напряжения (14,7 В для быстрой зарядки аккумуляторов SLA, 14,4 В для большинства других). На этом этапе потребляемый ток постепенно уменьшается по мере продолжения заряда батареи. Этот этап завершается, когда ток падает ниже 5% от номинальной емкости батареи. Последняя стадия, подзарядка, необходима для предотвращения саморазряда и потери емкости аккумулятора.

Этап 3 используется, если батарея используется в режиме ожидания, подзарядка необходима для обеспечения полной емкости батареи, когда требуется ее разрядка. В приложениях, где батарея находится на хранении, подзарядка поддерживает батарею SLA в состоянии 100% заряда (SOC), что необходимо для предотвращения сульфатации батареи, что, следовательно, предотвращает повреждение пластин батареи.

ПРОФИЛЬ ЗАРЯДКИ БАТАРЕИ LIFEPO4

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

Стадия 1 зарядка батареи обычно выполняется при токе 30–100 % (от 0,3 до 1,0 °C) от номинальной емкости батареи. Этап 1 приведенной выше таблицы SLA занимает четыре часа. Этап 1 литиевой батареи может занять всего один час, что делает литиевую батарею доступной для использования в четыре раза быстрее, чем SLA. На приведенной выше диаграмме показано, что литиевая батарея заряжается всего при 0,5°C и при этом заряжается почти в 3 раза быстрее! Как показано на приведенной выше диаграмме, литиевая батарея заряжается всего при 0,5°C и при этом заряжается почти в 3 раза быстрее!

Стадия 2 необходима в обеих химиях для доведения батареи до 100% SOC. Аккумулятору SLA требуется 6 часов для завершения этапа 2, в то время как литиевому аккумулятору может потребоваться всего 15 минут. В целом, литиевая батарея заряжается за четыре часа, а батарея SLA обычно занимает 10 часов. В циклических приложениях время зарядки очень важно. Литиевый аккумулятор можно заряжать и разряжать несколько раз в день, тогда как свинцово-кислотный аккумулятор можно полностью заряжать только один раз в день.

Где они отличаются в профилях зарядки Этап 3 . Литиевая батарея не нуждается в плавающем заряде, как свинцово-кислотная. При длительном хранении литиевая батарея не должна храниться при 100% SOC, и поэтому ее можно обслуживать с полным циклом (зарядкой и разрядкой) каждые 6–12 месяцев, а затем хранить при зарядке только до 50% SoC.

В режиме ожидания, поскольку скорость саморазряда лития настолько низка, литиевая батарея будет обеспечивать почти полную емкость, даже если она не заряжалась в течение 6–12 месяцев. Для более длительных периодов времени рекомендуется система зарядки, которая обеспечивает дозарядку в зависимости от напряжения. Это особенно важно для наших аккумуляторов Bluetooth, где модуль Bluetooth потребляет очень небольшой ток от аккумулятора, даже когда он не используется.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗАРЯДКИ ЛИТИЕВОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Настройки напряжения и тока во время зарядки

Напряжение холостого хода при полной зарядке (OCV) 12-вольтовой батареи SLA номинально составляет 13,1, а OCV полной зарядки 12-вольтовой литиевой батареи составляет около 13,6. Аккумулятор может быть поврежден только в том случае, если приложенное зарядное напряжение значительно превышает напряжение полного заряда аккумулятора.

Это означает, что напряжение батареи SLA должно быть ниже 14,7 В для зарядки Stage 2 и ниже 15 В для литиевых. Плавающая зарядка требуется только для батареи SLA, рекомендуется около 13,8 В. Исходя из этого, диапазон зарядного напряжения от 13,8 В до 14,7 В достаточен для зарядки любого аккумулятора без повреждения. При выборе зарядного устройства для любого химического состава важно выбрать то, которое останется в пределах, перечисленных выше.

Зарядные устройства выбираются в соответствии с емкостью заряжаемой батареи, поскольку ток, используемый во время зарядки, зависит от номинальной емкости батареи. Литиевая батарея может заряжаться со скоростью 1C, тогда как свинцово-кислотная батарея должна поддерживаться при температуре ниже 0,3C. Это означает, что литиевую батарею емкостью 10 Ач обычно можно заряжать током 10 А, а свинцово-кислотную батарею емкостью 10 Ач можно заряжать током 3 А.

Ток отсечки заряда составляет 5% от емкости, поэтому отсечка для обеих батарей будет 0,5А. Как правило, установка тока терминала определяется зарядным устройством.

Универсальные зарядные устройства обычно имеют функцию выбора химического состава. Эта функция выбирает оптимальный диапазон зарядного напряжения и определяет, когда аккумулятор полностью заряжен. Если он заряжает литиевую батарею, зарядное устройство должно отключиться автоматически. Если он заряжает аккумулятор SLA, он должен переключиться на плавающий заряд.

Литиевые батареи вместо герметичных свинцово-кислотных в устройствах с плавающей запятой

Очень часто литиевые батареи используются в приложениях, в которых батареи SLA должны поддерживаться в режиме плавающего заряда, например, в системе ИБП. Были некоторые опасения, безопасно ли это для литиевых батарей. Обычно допустимо использовать стандартное зарядное устройство SLA постоянного напряжения с нашими литиевыми батареями, если оно соответствует определенным стандартам.

При использовании зарядного устройства SLA с постоянным напряжением зарядное устройство должно соответствовать следующим условиям:
— Зарядное устройство не должно иметь настройки десульфатации
— Напряжение быстрой/массовой зарядки 14,7 В
— Рекомендуемое напряжение подзарядки 13,8 В

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

Долгосрочное хранение

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

Первая причина заключается в том, что химический состав батареи определяет оптимальный SOC для хранения. Аккумулятор SLA следует хранить как можно ближе к 100% SOC, чтобы избежать сульфатирования, которое вызывает накопление кристаллов сульфата на пластинах. Накопление кристаллов сульфата снижает емкость аккумулятора.

Для литиевой батареи структура положительного вывода становится нестабильной при истощении электронов в течение длительных периодов времени. Нестабильность плюсовой клеммы может привести к необратимой потере емкости. По этой причине литиевая батарея должна храниться при температуре около 50% SOC, которая равномерно распределяет электроны на положительной и отрицательной клеммах. Для получения подробных рекомендаций по долгосрочному хранению литиевых батарей ознакомьтесь с этим руководством по хранению литиевых батарей.

Вторым фактором, влияющим на хранение, является скорость саморазряда. Высокая скорость саморазряда батареи SLA означает, что вы должны поставить ее на подзарядку или подзарядку, чтобы поддерживать ее SOC как можно ближе к 100%, чтобы избежать необратимой потери емкости. Для литиевой батареи, которая имеет гораздо более низкую скорость разряда и не требует 100% SOC, вы можете обойтись минимальной подзарядкой для обслуживания.

Вас также может заинтересовать…

Полное руководство по UL9540 — Стандарт для систем накопления энергии

Категории: Блог, Эвеско

Системы накопления энергии (ESS) быстро становятся неотъемлемой частью современных энергетических систем. Они имеют решающее значение для интеграции возобновляемых источников энергии, сохраняя…

Подробнее…

Как ухаживать за литий-железной батареей

Категории: Блог, Забота, литий, PowerSport

Литий-железные батареи становятся популярным выбором в качестве стандартной батареи во многих приложениях. Понимание характеристик вашего…

Подробнее. ..

Преимущества накопления энергии аккумуляторов для зарядки электромобилей

Категории: Блог, Эвеско

Мировые продажи электромобилей продолжают оставаться высокими: 4,3 миллиона новых аккумуляторных электромобилей и подключаемых гибридов были поставлены в течение…

Подробнее…

Обещание бренда Power Sonic

Качество

Изготовленные с использованием новейших технологий и под строгим контролем качества, наши аккумуляторы отличаются превосходной производительностью и надежностью.

Опыт

Наш целенаправленный подход к исключительному комплексному обслуживанию клиентов отличает нас от конкурентов. От запроса до доставки и всего, что между ними, мы регулярно превосходим ожидания наших клиентов.

Служба

Доставка вовремя, каждый раз по спецификации заказчика. Мы гордимся тем, что предлагаем индивидуальные сервисные решения, точно соответствующие спецификациям наших клиентов.

Перевести »

Li-Ion Battery Charging » Li-Ion Charging » Electronics Notes

Для правильной работы литий-ионных, литий-ионных аккумуляторов их необходимо правильно заряжать, в противном случае они не будут работать должным образом.

Литий-ионный аккумулятор Включает:
Литий-ионная технология Типы литий-ионных аккумуляторов Литий-полимерный аккумулятор литий-ионная зарядка Преимущества и недостатки литий-ионных аккумуляторов Как продлить срок службы литий-ионных аккумуляторов

Аккумуляторная технология Включает: Обзор аккумуляторных технологий Определения и термины батареи Цинк-углерод щелочной Цинковые воздушные ячейки NiCad NiMH литий-ион Свинцово-кислотные

Литий-ионные, литий-ионные аккумуляторы обеспечивают превосходный уровень производительности. Чтобы получить от них максимальную пользу, их необходимо правильно заряжать.

Если зарядка ионно-литиевых аккумуляторов не производится надлежащим образом, это может привести к нарушению работы аккумуляторов и даже к их разрушению, поэтому следует соблюдать осторожность.

Правильная зарядка литий-ионных аккумуляторов обеспечивает наилучшую производительность и максимальный срок службы. В результате зарядка литий-ионных аккумуляторов обычно осуществляется в сочетании с системой управления батареями. Это контролирует уровень заряда, разряда и скорость, с которой они могут происходить.

Зарядка литий-ионного аккумулятора электроинструмента

Химия заряда/разряда литий-ионного аккумулятора

Говоря простыми словами, процесс зарядки и разрядки ионно-литиевой батареи объяснить относительно легко.

Когда литий-ионный элемент или аккумулятор разряжаются, он подает ток во внешнюю цепь. Внутри анода в процессе окисления выделяются ионы лития, которые переходят к катоду. Электроны из созданных ионов текут в противоположном направлении, вытекая в электрическую или электронную цепь, на которую подается питание. Затем ионы и электроны воссоединяются на катоде.

Этот процесс высвобождает химическую энергию, которая хранится в клетке в виде электрической энергии.

Во время цикла заряда реакции протекают в обратном направлении с переходом ионов лития от катода через электролит к аноду. Электроны, обеспечиваемые внешней цепью, затем объединяются с ионами лития, чтобы обеспечить накопленную электрическую энергию.

Следует помнить, что процесс зарядки не является полностью эффективным – часть энергии теряется в виде тепла, хотя типичными являются уровни эффективности около 95% или чуть меньше.

Электронные условия для зарядки ионно-литиевых аккумуляторов

С точки зрения электроники процесса зарядка ионно-литиевых аккумуляторов сильно отличается от зарядки никель-кадмиевых или никель-металлогидридных аккумуляторов. Использовать одни и те же электронные схемы для их зарядки невозможно по разным причинам.

Зарядка ионно-литиевых аккумуляторов зависит от напряжения, а не от тока. Таким образом, зарядка литий-ионных аккумуляторов больше похожа на зарядку свинцово-кислотных аккумуляторов.

Одно из отличий от зарядки ионно-литиевых аккумуляторов заключается в том, что они имеют более высокое напряжение на элемент — около 3,7–4 вольта на элемент, а не 1,2 вольта.1

Литий-ионные элементы

также требуют гораздо более жесткого допуска по напряжению при обнаружении полного заряда, и после полной зарядки они не допускают и не требуют непрерывного или плавающего заряда. Особенно важно иметь возможность точно определять состояние полного заряда, потому что ионно-литиевые батареи не терпят перезарядки. Они перегреваются, и это сокращает срок их службы, но в экстремальных условиях это может привести к возгоранию или даже взрыву.

Типичная кривая разряда потребительского литий-ионного элемента

Большинство ориентированных на потребителя литий-ионных аккумуляторов заряжаются до напряжения 4,2 вольта на элемент, и это имеет допуск около ± 50 мВ на элемент. Зарядка сверх этого значения вызывает нагрузку на элемент и приводит к окислению, что сокращает срок службы и емкость. Это также может вызвать проблемы с безопасностью.

Кривая разряда, показанная выше, является типичной для литий-ионного элемента в форме оксида кобальта. Различные типы ионно-литиевых элементов имеют немного разные напряжения, но все они будут иметь одинаковую форму разрядных кривых.

Зарядку ионно-литиевых аккумуляторов можно разделить на два основных этапа:

Заряд постоянным током: На первом этапе зарядки литий-ионного аккумулятора или элемента контролируется ток заряда. Как правило, это будет от 0,5 до 1,0 C. (Примечание: для батареи емкостью 2000 мАч скорость заряда будет составлять 2000 мА при скорости заряда C).
Для потребительских элементов и батарей LCO рекомендуется скорость заряда не более 0,8C.
На этом этапе напряжение на литий-ионном элементе увеличивается для заряда постоянным током. На этом этапе время зарядки может составлять около часа.
Заряд насыщения: Через некоторое время напряжение достигает пика около 4,2 В для элемента LCO. В этот момент элемент или батарея должны войти во вторую стадию зарядки, известную как заряд насыщения. Поддерживается постоянное напряжение 4,2 вольта, а ток будет неуклонно падать.
Конец цикла заряда достигается, когда ток падает примерно до 10 % от номинального тока. Время зарядки на этом этапе может составлять около двух часов в зависимости от типа элемента, производителя и т. д.

Эффективность заряда, т. е. количество заряда, сохраняемого аккумулятором или элементом, по сравнению с количеством заряда, поступающего в элемент, является высоким. Может быть достигнута эффективность заряда от 95 до 99%. Это отражается в относительно низких уровнях повышения температуры клеток.

Многие элементы в настоящее время предназначены для быстрой зарядки, хотя в пределах рейтинга для элемента этот процесс может сократить срок службы батареи, и необходимо найти баланс между удобством и сроком службы.

Меры предосторожности при зарядке ионно-литиевых аккумуляторов

Ввиду количества энергии, хранящейся в ионно-литиевых батареях, характера их химического состава и т. д., необходимо обеспечить, чтобы батареи заряжались надлежащим образом и с использованием соответствующего зарядного устройства и оборудования.

Зарядные устройства для ионно-литиевых аккумуляторов или аккумуляторные блоки включают в себя различные механизмы для предотвращения повреждений и опасностей. Часто эти механизмы предусмотрены внутри аккумуляторной батареи, которую затем можно использовать с простым зарядным устройством.

Механизм, необходимый для зарядки и разрядки литий-ионной батареи, включает:

Ток заряда: Для литий-ионных аккумуляторов ток заряда должен быть ограничен. Обычно максимальное значение составляет 0,8°C, но чаще устанавливаются более низкие значения, чтобы дать некоторый запас. Для некоторых аккумуляторов возможна более быстрая зарядка.
Даже аккумуляторы или элементы, способные выдерживать более высокие токи зарядки, влияют на срок службы. Если есть возможность снизить скорость заряда и не использовать быструю зарядку, это увеличит срок службы элемента.
Температура заряда: Необходимо контролировать температуру заряда литий-ионного аккумулятора. Элемент или аккумулятор нельзя заряжать при температуре ниже 0°C или выше 45°C.
Ионно-литиевые элементы и батареи
лучше всего работают при комнатной температуре, поэтому зарядка в указанных температурных пределах обеспечивает наилучшую зарядку, а также продлевает срок службы батареи.
Ток разряда: Требуется защита от тока разряда для предотвращения повреждения или взрыва в результате короткого замыкания. Для конкретного аккумуляторного блока существует ограничение, которое не следует превышать. Ввиду огромного запаса энергии превышение пределов может привести к пожару или даже к впечатляющему взрыву.
Обычно аккумуляторные блоки имеют схему управления зарядом/разрядом, чтобы гарантировать, что допустимый ток не будет превышен, но всегда лучше не перенапрягать их.
Различные типы технологии литий-ионных аккумуляторов могут обеспечивать разные возможности – в результате фактический выбор технологии ионно-литиевых аккумуляторов будет зависеть от области применения и необходимого тока/разрядной способности.
Перенапряжение: Защита от перенапряжения при зарядке необходима для предотвращения подачи слишком высокого напряжения на клеммы аккумулятора. если зарядному напряжению будет позволено подняться слишком высоко, это может привести к повреждению.
Защита от перезарядки: Схема защиты от перезарядки необходима для остановки процесса зарядки Li-ion, когда напряжение на элемент превышает 4,30 В. Чрезвычайно важно не перезаряжать литий в аккумуляторе. Система управления батареями должна обеспечивать защиту от перезарядки.
Защита от обратной полярности: Защита от обратной полярности литий-ионного аккумулятора необходима, чтобы убедиться, что аккумулятор не заряжается в неправильном направлении, так как это может привести к серьезному повреждению или даже к взрыву.
Переразряд литий-ионного аккумулятора: Защита от переразряда требуется для предотвращения падения напряжения аккумулятора ниже 2,3 В в зависимости от производителя.
Перегрев: Часто используется защита от перегрева, чтобы предотвратить работу батареи, если температура поднимается слишком высоко. Температуры выше 100°C могут привести к непоправимым повреждениям.

При использовании ионно-литиевой батареи обязательно используйте зарядное устройство производителя, поскольку в зарядном устройстве и аккумуляторной батарее могут использоваться различные элементы защиты в зависимости от конструкции.

циклов зарядки-разрядки Li-ion

Срок службы ионно-литиевых элементов и батарей часто выражается количеством циклов заряда-разряда, которые они выдерживают до того, как их емкость удержания заряда упадет.

Несмотря на то, что литий-ионные элементы имеют так называемый календарный срок службы — их срок службы с точки зрения прошедшего времени, даже если они не используются, еще одним важным фактором является количество циклов заряда-разряда, которые они могут выдержать. Обычно это, а не календарный срок службы, означает конец срока службы литий-ионного элемента.

Другие характеристики литий-ионного элемента свидетельствуют об улучшении по сравнению с конкурентами. Было показано, что он способен выдержать около 1000 циклов заряда/разряда при очень осторожном использовании и при этом сохранять 80% своей начальной емкости.

Ni-Cad выдерживают около 500 циклов, хотя это сильно зависит от способа их использования. Плохо обработанная ячейка может дать только 50 или 100. Ячейки NiMH еще хуже, и это одно из основных направлений развития. Они способны дать в лучшем случае 500 циклов, прежде чем их емкость упадет до 80% от начального заряда.

Также было обнаружено, что ионно-литиевые элементы и батареи не страдают от эффекта памяти, который был очевиден для Ni-Cad.