Ablakok.  Vírusok.  Jegyzetfüzetek.  Internet.  hivatal.  Segédprogramok.  Drivers

Nehéz értékelni egy adott töltő jellemzőit anélkül, hogy megértené, hogyan kell a lítium-ion akkumulátor példaértékű töltésének ténylegesen folynia. Ezért mielőtt közvetlenül az áramkörökhöz kezdenénk, emlékezzünk meg egy kis elméletet.

Mik azok a lítium akkumulátorok

Attól függően, hogy milyen anyagból készül a lítium akkumulátor pozitív elektródája, többféle változata létezik:

  • lítium-kobaltát katóddal;
  • lítium-vas-foszfát alapú katóddal;
  • nikkel-kobalt-alumínium alapú;
  • nikkel-kobalt-mangán alapú.

Mindegyik akkumulátornak megvannak a saját jellemzői, de mivel ezek az árnyalatok nem alapvető fontosságúak az általános fogyasztó számára, ebben a cikkben nem foglalkozunk velük.

Ezenkívül minden lítium-ion akkumulátort különféle méretben és formában gyártanak. Lehetnek tokos kivitelben (például a ma népszerű 18650-es akkumulátorok), vagy laminált vagy prizmás kivitelben (gél-polimer akkumulátorok). Utóbbiak speciális fóliából készült, hermetikusan lezárt zacskók, amelyekben az elektródák és az elektródatömeg található.

A lítium-ion akkumulátorok leggyakoribb méreteit az alábbi táblázat mutatja (mindegyik névleges feszültsége 3,7 volt):

Kijelölés Méret Hasonló méretű
XXYY0,
Ahol XX- az átmérő feltüntetése mm-ben,
YY- hossz értéke mm-ben,
0 - henger formájában tükrözi a végrehajtást
10180 2/5 AAA
10220 1/2 AAA (Ø megfelel az AAA-nak, de a hossz fele)
10280
10430 AAA
10440 AAA
14250 1/2AA
14270 Ø AA, hossz CR2
14430 Ø 14 mm (mint az AA), de rövidebb
14500 AA
14670
15266, 15270 CR2
16340 CR123
17500 150S/300S
17670 2xCR123 (vagy 168S/600S)
18350
18490
18500 2xCR123 (vagy 150A/300P)
18650 2xCR123 (vagy 168A/600P)
18700
22650
25500
26500 VAL VEL
26650
32650
33600 D
42120

A belső elektrokémiai folyamatok ugyanúgy zajlanak, és nem függnek az akkumulátor alaktényezőjétől és teljesítményétől, így az alábbiakban leírtak egyformán érvényesek minden lítium akkumulátorra.

Hogyan kell megfelelően feltölteni a lítium-ion akkumulátorokat

A lítium akkumulátorok töltésének leghelyesebb módja a kétlépcsős töltés. Ezt a módszert alkalmazza a Sony minden töltőjénél. A bonyolultabb töltésvezérlő ellenére ez a lítium-ion akkumulátorok teljesebb töltését biztosítja anélkül, hogy csökkentené azok élettartamát.

Itt a lítium akkumulátorok kétlépcsős töltési profiljáról beszélünk, rövidítve CC / CV (állandó áram, állandó feszültség). Vannak impulzusos és lépcsős áramú lehetőségek is, de ebben a cikkben ezeket nem veszik figyelembe. Az impulzusárammal való töltésről bővebben olvashat.

Tehát nézzük meg részletesebben a töltés mindkét szakaszát.

1. Az első szakaszbanállandó töltőáramot kell biztosítani. Az aktuális értéke 0,2-0,5C. Gyorsított töltés esetén az áramerősség 0,5-1,0 C-ig növelhető (ahol C az akkumulátor kapacitása).

Például egy 3000 mAh kapacitású akkumulátornál a névleges töltőáram az első fokozatban 600-1500 mA, a gyorsított töltőáram pedig 1,5-3A tartományban lehet.

Egy adott értékű állandó töltőáram biztosításához a töltőáramkörnek (töltőnek) képesnek kell lennie az akkumulátor kapcsain a feszültség emelésére. Valójában az első szakaszban a memória úgy működik, mint egy klasszikus áramstabilizátor.

Fontos: ha beépített védőkártyával (NYÁK) tervezi az akkumulátorok töltését, akkor a töltőáramkör kialakításakor ügyelni kell arra, hogy az áramkör szakadási feszültsége soha ne haladja meg a 6-7 voltot. Ellenkező esetben a védőtábla meghibásodhat.

Abban a pillanatban, amikor az akkumulátor feszültsége 4,2 voltra emelkedik, az akkumulátor kapacitásának körülbelül 70-80% -át nyeri el (a fajlagos kapacitás értéke a töltőáramtól függ: gyorsított töltéssel valamivel kisebb lesz , névleges töltéssel - egy kicsit több). Ez a pillanat a töltés első szakaszának vége, és jelként szolgál a második (és utolsó) szakaszba való átmenethez.

2. Második töltési fokozat- ez az akkumulátor töltése állandó feszültséggel, de fokozatosan csökkenő (eső) árammal.

Ebben a szakaszban a töltő 4,15-4,25 V feszültséget tart fenn az akkumulátoron, és szabályozza az áramértéket.

A kapacitás növekedésével a töltőáram csökken. Amint az értéke 0,05-0,01С-ra csökken, a töltési folyamat befejezettnek tekinthető.

A megfelelő töltő működésének fontos árnyalata, hogy a töltés befejezése után teljes leválasztása az akkumulátorról. Ennek az az oka, hogy rendkívül nem kívánatos, hogy a lítium akkumulátorok hosszú ideig magas feszültség alatt legyenek, amit általában a töltő (azaz 4,18-4,24 volt) biztosít. Ez az akkumulátor kémiai összetételének felgyorsult lebomlásához vezet, és ennek eredményeként csökken a kapacitása. A hosszú tartózkodás több tíz órát vagy többet jelent.

A töltés második szakaszában az akkumulátor körülbelül 0,1-0,15-tel nagyobb kapacitásra képes. A teljes akkumulátor töltöttség így eléri a 90-95%-ot, ami kiváló mutató.

A töltés két fő szakaszát vettük figyelembe. A lítium akkumulátorok töltésének kérdéskörének lefedettsége azonban hiányos lenne, ha nem kerülne szóba a töltés egy további szakasza - az ún. előtöltés.

Előtöltési szakasz (előtöltés)- ez a fokozat csak a mélyen lemerült (2,5 V alatti) akkumulátorokhoz használható, hogy normál üzemmódba kerüljenek.

Ebben a szakaszban a díjat biztosítják egyenáram csökkentett értéket, amíg az akkumulátor feszültsége el nem éri a 2,8 V-ot.

Az előzetes szakaszra azért van szükség, hogy megakadályozzuk a sérült akkumulátorok duzzadását és nyomáscsökkenését (vagy akár tűz általi felrobbanását), amelyek például belső rövidzárlattal rendelkeznek az elektródák között. Ha azonnal nagy töltőáramot vezetnek át egy ilyen akkumulátoron, ez elkerülhetetlenül annak felmelegedéséhez vezet, és milyen szerencsés.

Az előtöltés másik előnye az akkumulátor előmelegítése, ami alacsony környezeti hőmérsékleten történő töltéskor fontos (hideg évszakban fűtetlen helyiségben).

Az intelligens töltésnek képesnek kell lennie az akkumulátor feszültségének figyelésére az előtöltési szakaszban, és abban az esetben, ha a feszültséget hosszú ideje nem emelkedik, arra a következtetésre juthat, hogy az akkumulátor hibás.

A lítium-ion akkumulátor töltésének minden szakasza (beleértve az előtöltési szakaszt is) vázlatosan látható ezen a grafikonon:

A névleges töltési feszültség 0,15 V-tal történő túllépése felére csökkentheti az akkumulátor élettartamát. A töltési feszültség 0,1 V-os csökkentése körülbelül 10%-kal csökkenti a feltöltött akkumulátor kapacitását, de jelentősen meghosszabbítja az élettartamát. A teljesen feltöltött akkumulátor feszültsége a töltőből való kivétel után 4,1-4,15 volt.

Összefoglalva a fentieket, vázoljuk a fő téziseket:

1. Milyen áramerősséggel töltsünk lítium-ion akkumulátort (például 18650 vagy bármilyen más)?

Az áramerősség attól függ, hogy milyen gyorsan szeretné tölteni, és 0,2 C és 1 C között változhat.

Például egy 3400 mAh kapacitású 18650-es akkumulátornál a minimális töltőáram 680 mA, a maximális pedig 3400 mA.

2. Mennyi ideig tart például ugyanazon 18650-es újratölthető akkumulátorok feltöltése?

A töltési idő közvetlenül függ a töltési áramtól, és a következő képlettel számítják ki:

T \u003d C / I töltés.

Például a 3400 mAh kapacitású, 1A áramerősségű akkumulátorunk töltési ideje körülbelül 3,5 óra lesz.

3. Hogyan kell megfelelően feltölteni a lítium-polimer akkumulátort?

Minden lítium akkumulátor töltődik ugyanúgy. Nem számít, hogy lítium polimer vagy lítium ion. Nekünk, fogyasztóknak nincs különbség.

Mi az a védőtábla?

A védőkártya (vagy PCB - teljesítményvezérlő kártya) a lítium akkumulátor rövidzárlat, túltöltés és túlkisülés elleni védelmére szolgál. Általában a túlmelegedés elleni védelem is be van építve a védelmi modulokba.

Biztonsági okokból tilos lítium akkumulátorokat használni háztartási készülékekben, ha azok nem rendelkeznek beépített védőtáblával. Ezért minden akkumulátorban től mobiltelefonok mindig van PCB kártya. Az akkumulátor kimeneti kapcsai közvetlenül a kártyán találhatók:

Ezek a táblák hatlábú töltésvezérlőt használnak egy speciális mikrukh-on (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 stb. analógok). Ennek a vezérlőnek az a feladata, hogy lekapcsolja az akkumulátort a terhelésről, ha az akkumulátor teljesen lemerült, és leválasztja az akkumulátort a töltésről, amikor eléri a 4,25 V-ot.

Itt van például a régi Nokia telefonokhoz mellékelt BP-6M akkumulátorvédő kártya diagramja:

Ha 18650-ről beszélünk, akkor védőtáblával és anélkül is gyárthatók. A védelmi modul az akkumulátor negatív pólusának területén található.

A tábla 2-3 mm-rel növeli az akkumulátor hosszát.

A PCB modul nélküli akkumulátorokhoz általában saját védelmi áramkörrel ellátott akkumulátorok tartoznak.

Bármilyen védelemmel ellátott akkumulátor könnyen átalakítható védelem nélküli akkumulátorrá, egyszerűen kibelezve.

Randizni maximum kapacitás Az 18650 akkumulátor kapacitása 3400 mAh. A védelemmel ellátott akkumulátorok házán fel kell tüntetni a megfelelő jelölést ("Védett").

Ne keverje össze a NYÁK-kártyát a PCM-modullal (PCM - teljesítménytöltő modul). Ha az előbbiek csak az akkumulátor védelmét szolgálják, akkor az utóbbiak a töltési folyamat szabályozására szolgálnak - egy adott szinten korlátozzák a töltőáramot, szabályozzák a hőmérsékletet és általában biztosítják a teljes folyamatot. A PCM kártyát töltésvezérlőnek hívjuk.

Remélem, most már nem marad kérdés, hogyan kell feltölteni egy 18650-es akkumulátort vagy bármilyen más lítium akkumulátort? Ezután rátérünk a töltőkre (ugyanazokra a töltésvezérlőkre) vonatkozó kész áramköri megoldások egy kis választékára.

Töltési sémák Li-ion akkumulátorokhoz

Minden áramkör alkalmas bármilyen lítium akkumulátor töltésére, csak a töltőáramról és az elembázisról kell dönteni.

LM317

Az LM317 chipen alapuló egyszerű töltő sémája töltésjelzővel:

Az áramkör egyszerű, a teljes beállítás a kimeneti feszültség 4,2 V-ra történő beállításán alapul az R8 trimmer ellenállással (csatlakozott akkumulátor nélkül!), és a töltőáram beállításával az R4, R6 ellenállások kiválasztásával. Az R1 ellenállás teljesítménye legalább 1 watt.

Amint a LED kialszik, a töltési folyamat befejezettnek tekinthető (a töltőáram soha nem csökken nullára). Nem ajánlott az akkumulátort hosszú ideig ebben a töltésben tartani, miután teljesen feltöltődött.

Az lm317 chipet széles körben használják különféle feszültség- és áramstabilizátorokban (a kapcsolóáramkörtől függően). Minden sarkon eladják, és általában egy fillérbe kerül (10 darabot csak 55 rubelért vehet).

Az LM317 különböző esetekben kapható:

Pin-hozzárendelés (pinout):

Az LM317 chip analógjai: GL317, SG31, SG317, UC317T, ECG1900, LM31MDT, SP900, KR142EN12, KR1157EN1 (az utolsó kettő hazai gyártású).

A töltőáram 3A-ig növelhető, ha az LM317 helyett LM350-et választasz. Igaz, drágább lesz - 11 rubel / darab.

A nyomtatott áramköri kártya és az áramköri összeállítás az alábbiakban látható:

A régi szovjet KT361 tranzisztor helyettesíthető egy hasonlóval pnp tranzisztor(például KT3107, KT3108 vagy bourgeois 2N5086, 2SA733, BC308A). Teljesen eltávolítható, ha nincs szükség a töltésjelzőre.

Az áramkör hátránya: a tápfeszültségnek 8-12V tartományban kell lennie. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az LM317 mikroáramkör normál működéséhez az akkumulátor feszültsége és a tápfeszültség közötti különbségnek legalább 4,25 voltnak kell lennie. Így nem lesz lehetséges az USB-portról táplálni.

MAX1555 vagy MAX1551

A MAX1551/MAX1555 speciális töltők Li+ akkumulátorokhoz, amelyek USB-ről vagy külön hálózati adapterről (például telefontöltőről) működhetnek.

Az egyetlen különbség ezek között a mikroáramkörök között az, hogy a MAX1555 jelet ad a töltési folyamatjelzőnek, a MAX1551 pedig azt, hogy a tápfeszültség be van kapcsolva. Azok. Az 1555 a legtöbb esetben még mindig előnyösebb, így az 1551-et már nehéz megtalálni az értékesítésben.

Ezeknek a chipeknek a részletes leírása a gyártótól -.

Az egyenáramú adapter maximális bemeneti feszültsége 7 V, USB-ről táplálva 6 V. Ha a tápfeszültség 3,52 V-ra csökken, a mikroáramkör kikapcsol és a töltés leáll.

A mikroáramkör maga érzékeli, hogy melyik bemeneten van a tápfeszültség, és rá van kötve. Ha az áramellátás az USB buszon keresztül történik, akkor a maximális töltőáram 100 mA-re korlátozódik - ez lehetővé teszi, hogy a töltőt bármely számítógép USB-portjához csatlakoztassa anélkül, hogy félne a déli híd égésétől.

Külön tápegységről táplálva a tipikus töltőáram 280 mA.

A chipek beépített túlmelegedés elleni védelemmel rendelkeznek. De még ebben az esetben is az áramkör tovább működik, és 110°C felett minden fokkal 17mA-rel csökkenti a töltőáramot.

Van egy előtöltési funkció (lásd fent): amíg az akkumulátor feszültsége 3 V alatt van, addig a mikroáramkör 40 mA-re korlátozza a töltőáramot.

A mikroáramkör 5 érintkezős. Itt van egy tipikus kapcsolási rajz:

Ha van garancia arra, hogy az adapter kimenetén a feszültség semmilyen körülmények között nem haladhatja meg a 7 voltot, akkor a 7805 stabilizátor nélkül is megteheti.

Az USB töltési lehetőség például erre szerelhető.

A mikroáramkör nem igényel semmilyen külső diódát vagy külső tranzisztort. Általában persze sikkes mikruhi! Csak azok túl kicsik, kényelmetlen forrasztani. És még mindig drágák ().

LP2951

Az LP2951 stabilizátort a National Semiconductors () gyártja. Ez biztosítja a beépített áramkorlátozó funkció megvalósítását, és lehetővé teszi, hogy stabil töltési feszültséget generáljon egy lítium-ion akkumulátor számára az áramkör kimenetén.

A töltőfeszültség értéke 4,08 - 4,26 volt, és az R3 ellenállás állítja be, amikor az akkumulátort leválasztják. A feszültség nagyon pontos.

A töltőáram 150 - 300mA, ezt az értéket az LP2951 chip belső áramkörei korlátozzák (gyártótól függően).

Használjon kis fordított áramú diódát. Például bármelyik 1N400X sorozat lehet, amit beszerezhetsz. A diódát blokkoló diódaként használják a megelőzés érdekében fordított áram az akkumulátorról az LP2951 chipre, ha a bemeneti feszültség ki van kapcsolva.

Ez a töltő meglehetősen alacsony töltőáramot produkál, így bármelyik 18650-es akkumulátor egész éjjel tölthető.

A mikroáramkör DIP-csomagban és SOIC-csomagban is megvásárolható (a költség körülbelül 10 rubel darabonként).

MCP73831

A chip lehetővé teszi a megfelelő töltők létrehozását, ráadásul olcsóbb, mint a felkapott MAX1555.

Egy tipikus kapcsolóáramkör a következőkből származik:

Az áramkör fontos előnye az alacsony ellenállású nagy teljesítményű ellenállások hiánya, amelyek korlátozzák a töltőáramot. Itt az áramerősséget a mikroáramkör 5. kimenetére csatlakoztatott ellenállás állítja be. Ellenállásának 2-10 kOhm tartományban kell lennie.

A töltőegység így néz ki:

A mikroáramkör elég jól felmelegszik működés közben, de úgy tűnik, ez nem zavarja. A funkcióját ellátja.

Itt van egy másik NYÁK-változat smd leddel és micro usb csatlakozóval:

LTC4054 (STC4054)

Nagyon egyszerű, nagyszerű ötlet! Lehetővé teszi a töltést 800 mA-ig (lásd). Igaz, hajlamos nagyon felmelegedni, de ilyenkor a beépített túlmelegedés elleni védelem csökkenti az áramerősséget.

Az áramkör nagyban leegyszerűsíthető, ha tranzisztorral kidobjuk az egyik vagy akár mindkét LED-et. Akkor így fog kinézni (egyetértek, sehol nincs könnyebb: egy pár ellenállás és egy konder):

A PCB opciók egyike a címen érhető el. A tábla 0805-ös méretű elemekhez készült.

I=1000/R. Nem szabad azonnal nagy áramot beállítani, először nézze meg, mennyire melegszik fel a mikroáramkör. Célomra egy 2,7 ​​kOhm-os ellenállást vettem, míg a töltőáram körülbelül 360 mA-nek bizonyult.

Nem valószínű, hogy ehhez a mikroáramkörhöz radiátort lehet illeszteni, és az sem tény, hogy a kristálytokos átmenet nagy hőellenállása miatt hatékony lesz. A gyártó azt javasolja, hogy a hűtőbordát a vezetékeken keresztül készítsék el – a sínek minél vastagabbá tételét és a fóliát a mikroáramkör háza alatt hagyva. És általában, minél több "föld" fólia marad, annál jobb.

Mellesleg a hő nagy része a 3. lábon keresztül távozik, így ezt a pályát nagyon szélesre és vastagra teheti (töltse fel felesleges forraszanyaggal).

Az LTC4054 chipcsomag LTH7 vagy LTADY felirattal lehet ellátva.

Az LTH7 abban különbözik az LTADY-tól, hogy az első egy nagyon lemerült akkumulátort képes felemelni (amelyen a feszültség 2,9 volt alatt van), míg a második nem (külön kell lendíteni).

A chip nagyon sikeres volt, ezért van egy csomó analógja: STC4054, MCP73831, TB4054, QX4054, TP4054, SGM4054, ACE4054, LP4054, U4054, BL4054, WPM4054, BL4054, WPM4054, IT181,801 VS610 2, HX6001, LC6000, LN5060, CX9058, EC49016, CYT5026, Q7051. Mielőtt bármelyik analógot használna, ellenőrizze az adatlapokat.

TP4056

A mikroáramkör SOP-8 kiszerelésben készül (lásd), hasán fém hűtőborda található, ami nem kapcsolódik az érintkezőkhöz, ami hatékonyabb hőelvezetést tesz lehetővé. Lehetővé teszi az akkumulátor feltöltését legfeljebb 1 A áramerősséggel (az áramerősség az árambeállító ellenállástól függ).

A kapcsolási rajz a legkevesebb rögzítést igényel:

Az áramkör a klasszikus töltési folyamatot valósítja meg - először állandó árammal tölt, majd állandó feszültséggel és csökkenő árammal. Minden tudományos. Ha lépésről lépésre szétszereli a töltést, akkor több szakaszt különböztethet meg:

  1. A csatlakoztatott akkumulátor feszültségének figyelése (ez állandóan megtörténik).
  2. Előtöltési szakasz (ha az akkumulátor 2,9 V alatt lemerült). Töltőáram 1/10 a programozott R prog ellenállásról (100mA R prog = 1,2 kOhm-nál) 2,9 V szintig.
  3. Töltés maximális állandó árammal (1000mA, R prog = 1,2 kOhm);
  4. Amikor az akkumulátor eléri a 4,2 V-ot, az akkumulátor feszültsége ezen a szinten rögzül. Megkezdődik a töltőáram fokozatos csökkenése.
  5. Amikor az áram eléri az ellenállás által beprogramozott R prog 1/10-ét (100mA R prog = 1,2 kOhm mellett), a töltő kikapcsol.
  6. A töltés befejezése után a vezérlő továbbra is figyeli az akkumulátor feszültségét (lásd az 1. pontot). A felügyeleti áramkör által fogyasztott áram 2-3 μA. Miután a feszültség 4,0 V-ra csökken, a töltés újra bekapcsol. És így egy körben.

A töltőáramot (amperben) a képlet számítja ki I=1200/R prog. A megengedett maximum 1000 mA.

Az 18650-es, 3400 mAh-s akkumulátorral való töltés valódi tesztje látható a grafikonon:

A mikroáramkör előnye, hogy a töltőáramot csak egy ellenállás állítja be. Erőteljes, kis ellenállású ellenállásokra nincs szükség. Ezenkívül van egy jelzés a töltési folyamatról, valamint a töltés végének jelzése. Ha az akkumulátor nincs csatlakoztatva, a jelzőfény néhány másodpercenként egyszer felvillan.

Az áramkör tápfeszültségének 4,5 ... 8 volton belül kell lennie. Minél közelebb van a 4,5 V-hoz, annál jobb (így a chip kevésbé melegszik fel).

Az első láb a lítium-ion akkumulátorba épített hőmérséklet-érzékelő csatlakoztatására szolgál (általában a mobiltelefon akkumulátorának középső kivezetése). Ha a kimeneti feszültség a tápfeszültség 45%-a alatti vagy 80%-a felett van, akkor a töltés felfüggesztésre kerül. Ha nincs szüksége hőmérsékletszabályozásra, csak tegye a lábát a földre.

Figyelem! Ennek az áramkörnek van egy jelentős hátránya: az akkumulátor fordított védelmi áramkörének hiánya. Ebben az esetben a vezérlő garantáltan kiég a maximális áramerősség túllépése miatt. Ebben az esetben az áramkör tápfeszültsége közvetlenül az akkumulátorra esik, ami nagyon veszélyes.

A pecsét egyszerű, egy óra alatt történik a térdén. Ha az idő szenved, kész modulokat rendelhet. Egyes kész modulok gyártói védelmet adnak a túláram és a túlkisülés ellen (például kiválaszthatja, hogy melyik kártyára van szüksége - védelemmel vagy anélkül, és melyik csatlakozóval).

Kész táblákat is találhat hőmérséklet-érzékelő érintkezővel. Vagy akár egy töltőmodul több TP4056 chippel párhuzamosan a töltőáram növelésére és fordított polaritás elleni védelemmel (példa).

LTC1734

Ez is egy nagyon egyszerű kialakítás. A töltőáramot az R prog ellenállás állítja be (például ha teszel egy 3 kΩ-os ellenállást, akkor az áramerősség 500 mA lesz).

A mikroáramkörök általában a tokon vannak feltüntetve: LTRG (gyakran megtalálhatók a Samsung régi telefonjaiban).

A tranzisztor belefér bármilyen p-n-p, a lényeg, hogy adott töltőáramra legyen tervezve.

Ezen a diagramon nincs töltésjelző, de az LTC1734-en azt írják, hogy a "4" érintkezőnek (Prog) két funkciója van - az áramerősség beállítása és az akkumulátor töltés végének figyelése. Például egy áramkör látható az LT1716 komparátor segítségével a töltés végén vezérléssel.

Az LT1716 komparátor ebben az esetben lecserélhető egy olcsó LM358-ra.

TL431 + tranzisztor

Valószínűleg nehéz elérhetőbb alkatrészekből áramkört létrehozni. Itt a legnehezebb a TL431 referenciafeszültség forrásának megtalálása. De annyira gyakoriak, hogy szinte mindenhol megtalálhatók (ritkán, amit az áramforrás csinál e mikroáramkör nélkül).

Nos, a TIP41 tranzisztor bármilyen másra cserélhető, megfelelő kollektorárammal. Még a régi szovjet KT819, KT805 (vagy kevésbé erős KT815, KT817) is megteszi.

Az áramkör beállítása a kimeneti feszültség beállításához vezet (akkumulátor nélkül!!!) trimmerrel 4,2 voltos szinten. Az R1 ellenállás beállítja a töltőáram maximális értékét.

Ez a séma teljes mértékben megvalósítja a lítium akkumulátorok kétlépcsős töltésének folyamatát - először egyenárammal tölt, majd áttér a feszültségstabilizáló fázisra, és az áramot szinte nullára csökkenti. Az egyetlen hátránya az áramkör rossz megismételhetősége (szeszélyes beállítás és igényes a használt alkatrészekre).

MCP73812

Van még egy méltatlanul elhanyagolt mikrochip a Microchiptől - MCP73812 (lásd). Ennek alapján nagyon olcsó töltési lehetőséget kap (és olcsón!). Az egész készlet csak egy ellenállás!

Mellesleg, a mikroáramkör egy forrasztáshoz kényelmes tokban készül - SOT23-5.

Az egyetlen negatívum, hogy nagyon felmelegszik, és nincs töltésjelzés. Valahogy nem működik túl megbízhatóan, ha alacsony fogyasztású tápegységed van (ami feszültségesést ad).

Általában, ha a töltésjelzés nem fontos az Ön számára, és az 500 mA-es áram megfelel Önnek, akkor az MCP73812 nagyon jó választás.

NCP1835

Egy teljesen integrált megoldást kínálunk - NCP1835B, amely nagy stabilitást biztosít a töltési feszültségben (4,2 ± 0,05 V).

Ennek a mikroáramkörnek talán az egyetlen hátránya a túl kicsi mérete (DFN-10 csomag, 3x3 mm-es méret). Nem mindenki képes ilyen miniatűr elemek kiváló minőségű forrasztására.

A vitathatatlan előnyök közül a következőket szeretném megjegyezni:

  1. A karosszériaelemek minimális száma.
  2. Teljesen lemerült akkumulátor töltésének képessége (30mA előtöltési áram);
  3. A töltés végének meghatározása.
  4. Programozható töltőáram - 1000 mA-ig.
  5. Töltés és hibajelzés (képes a nem újratölthető akkumulátorok észlelésére és ennek jelzésére).
  6. Hosszú távú töltésvédelem (a C t kondenzátor kapacitásának változtatásával a maximális töltési idő 6,6 és 784 perc között állítható be).

A mikroáramkör költsége nem olyan olcsó, de nem is olyan nagy (~ 1 USD), hogy megtagadja a használatát. Ha barátja a forrasztópákának, azt javaslom, hogy válassza ezt a lehetőséget.

Több Részletes leírás van .

Lehetséges lítium-ion akkumulátort vezérlő nélkül tölteni?

Igen tudsz. Ehhez azonban szigorúan ellenőrizni kell a töltőáramot és a feszültséget.

Általában nem fog működni az akkumulátor töltése, például a mi 18650-ünknél töltő nélkül. Még mindig korlátozni kell valahogy a maximális töltőáramot, így legalább a legprimitívebb memóriát, de még mindig szükséges.

A lítium akkumulátorok legegyszerűbb töltője az akkumulátorral sorba kapcsolt ellenállás:

Az ellenállás ellenállása és teljesítményvesztesége a töltéshez használt tápegység feszültségétől függ.

Példaként számoljunk ki egy ellenállást egy 5 voltos tápegységhez. Egy 18650-es, 2400 mAh kapacitású akkumulátort fogunk tölteni.

Tehát a töltés kezdetén az ellenálláson a feszültségesés a következő lesz:

U \u003d 5 - 2,8 \u003d 2,2 Volt

Tegyük fel, hogy az 5 V-os tápegységünk maximum 1A áramerősségre van méretezve. Az áramkör a töltés legelején fogyasztja a legnagyobb áramot, amikor az akkumulátor feszültsége minimális és 2,7-2,8 Volt.

Figyelem: ezek a számítások nem számolnak azzal a lehetőséggel, hogy az akkumulátor nagyon mélyen lemerülhet, és a rajta lévő feszültség sokkal alacsonyabb, akár nulla is lehet.

Így az ellenállás ellenállásának az áram korlátozásához szükséges a töltés legelején 1 Amper szinten:

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

Ellenállás disszipációs teljesítmény:

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

Az akkumulátor töltésének legvégén, amikor a feszültség megközelíti a 4,2 V-ot, a töltőáram a következő lesz:

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

Ez azt jelenti, hogy amint látjuk, minden érték nem lépi túl az adott akkumulátorra megengedett határértékeket: a kezdeti áram nem haladja meg az adott akkumulátor maximális megengedett töltőáramát (2,4 A), és a végső áram meghaladja a áram, amelynél az akkumulátor kapacitása már nem nő (0,24 A).

Az ilyen töltés fő hátránya, hogy folyamatosan figyelni kell az akkumulátor feszültségét. És manuálisan kapcsolja ki a töltést, amint a feszültség eléri a 4,2 voltot. A helyzet az, hogy a lítium akkumulátorok még a rövid távú túlfeszültséget sem viselik jól - az elektródák tömege gyorsan lebomlik, ami elkerülhetetlenül kapacitásvesztéshez vezet. Ugyanakkor a túlmelegedés és a nyomáscsökkentés minden előfeltétele létrejön.

Ha az akkumulátor beépített védőtáblával rendelkezik, amit egy kicsit feljebb tárgyaltunk, akkor minden leegyszerűsödik. Amikor az akkumulátoron elér egy bizonyos feszültséget, maga a kártya leválasztja a töltőről. Ennek a töltési módnak azonban jelentős hátrányai vannak, amelyekről már beszéltünk.

Az akkumulátorba épített védelem semmilyen körülmények között nem teszi lehetővé annak újratöltését. Nincs más hátra, mint a töltőáram szabályozása, hogy az ne haladja meg az akkumulátor megengedett értékeit (a védőtáblák sajnos nem korlátozhatják a töltőáramot).

Töltés laboratóriumi tápegységgel

Ha áramvédelemmel (korlátozással) ellátott tápegység áll rendelkezésére, akkor meg van mentve! Az ilyen tápegység már egy teljes értékű töltő, amely megvalósítja a megfelelő töltési profilt, amelyről fentebb írtunk (CC / CV).

A Li-ion töltéséhez nem kell mást tennie, mint a tápegységet 4,2 V-ra állítani, és beállítani a kívánt áramkorlátot. És csatlakoztathatja az akkumulátort.

Kezdetben, amikor az akkumulátor még lemerült, a laboratóriumi tápegység áramvédelmi módban fog működni (azaz egy adott szinten stabilizálja a kimeneti áramot). Ezután, amikor a bank feszültsége a beállított 4,2 V-ra emelkedik, a tápegység feszültségstabilizáló módba kapcsol, és az áram csökkenni kezd.

Amikor az áramerősség 0,05-0,1 C-ra csökken, az akkumulátor teljesen feltöltöttnek tekinthető.

Amint látja, a laboratóriumi tápegység szinte tökéletes töltő! Az egyetlen dolog, amit nem tud automatikusan megtenni, az az, hogy úgy dönt, hogy teljesen feltölti az akkumulátort, és kikapcsolja. De ez apróság, amire nem is érdemes odafigyelni.

Hogyan kell feltölteni a lítium akkumulátorokat?

És ha egy eldobható akkumulátorról beszélünk, amelyet nem töltésre szántak, akkor erre a kérdésre a helyes (és egyetlen helyes) válasz: NEM.

A tény az, hogy minden lítium akkumulátort (például a közös CR2032-t lapos tabletta formájában) a lítium anódot lefedő belső passziváló réteg jelenléte jellemzi. Ez a réteg megakadályozza, hogy az anód kémiai reakcióba lépjen az elektrolittal. A külső áramellátás pedig tönkreteszi a fentieket védőréteg az akkumulátor károsodásához vezet.

Egyébként ha a CR2032 nem tölthető akkumulátorról beszélünk, vagyis a hozzá nagyon hasonló LIR2032 már egy teljes értékű akkumulátor. Lehet és kell is tölteni. Csak a feszültsége nem 3, hanem 3,6 V.

A lítium akkumulátorok töltéséről (legyen szó telefon akkumulátorról, 18650-ről vagy bármilyen más lítium-ion akkumulátorról) a cikk elején volt szó.

85 kop/db. megvesz MCP73812 65 dörzsölje/db megvesz NCP1835 83 dörzsölje/db. megvesz *Minden chips ingyenes szállítással

Az első lítium alapú akkumulátor 1991-ben jelent meg. De csak a mobiltelefonok népszerűsítésének hátterében, a Li-ion készülékek is széles körben keresettek. Tovább Ebben a pillanatban A lítium akkumulátorokat mindenhol használják, ahol autonóm működésű elektronikus ill műszaki eszköz. Az akkumulátorok táplálják a háztartási gépeket, elektromos szerszámokat, kütyüket és különféle berendezéseket. Az alacsony önkisülési küszöbnek, a tápegység teljes fogyasztásának megvárása nélküli energia-utánpótlási lehetőségnek és a Li-ion akkumulátorok gazdag erőforrásának köszönhetően képesek támogatni a nagy teljesítményt igénylő eszközök működését.

Lítium akkumulátor kialakítás

Tervezés szerint a Li-ion akkumulátorokat prizmás és hengeres kivitelben gyártják. A prizmatikus akkumulátorok téglalap alakú lemezek egymásra helyezésével készülnek. Az ilyen modellekben a hengeres kollektorokhoz képest sűrűbb tömítést biztosítanak, de az elektródákhoz képest intenzívebb nyomóerőt kell biztosítani. A lítium akkumulátor hengeres szerkezete egy elektródákkal és egy elválasztóval ellátott csomag, amelyet feltekernek és a negatív elektródához kapcsolódó fém keretbe zárnak. Az akkumulátor pozitív elektródája egy speciális szigetelőn keresztül kerül a fedélre. Egyébként a tekercs-összeállítás elvét a prizmatikus modellek egyes változataiban is használják elliptikus spirál formájában. Ez a kialakítás egyesíti mindkét típusú lítium akkumulátor előnyeit.

Miért nem nullázzuk?

A szakértők nem javasolják az elemek használatát, amíg az energia teljesen el nem merül. A lítium eszközöknek nincs olyan memóriaeffektusuk, mint más típusú akkumulátoroknak. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy az akkumulátort fel kell tölteni, mielőtt annak szintje nullára csökken. Mellesleg, a lítium akkumulátorok töltési ciklusainak száma a tápegységek tartósságát jelzi - a gyártók ezt a számot jelzik a jelölésben.

A jó minőségű modelleknél például a ciklusok száma 600 is lehet. A Li-ion akkumulátor élettartamának növelése érdekében rendszeresen fel kell tölteni a készüléket. Az optimális szint, amelynek elérésekor érdemes elkezdeni a töltést, 15%. Ez az intézkedés képes a ciklusok számát 1100-ra növelni.

Hogyan történik a töltés?

A lítium akkumulátorok töltése vegyes séma szerint történik, azaz először 1C állandó áramról 4,2 V átlagos feszültségre, majd állandó feszültségszintre. Az elsődleges szakasz időben körülbelül 40 percig tart, a második pedig tovább. Érdemes megjegyezni, hogy csak a modern lítium akkumulátorok tölthetők 4,2 V feszültségig. Az ipari és katonai akkumulátormodellek élettartama hosszabb, mint a szabványos modellek, aminek következtében a töltés befejezésének küszöbe átkerült 3,90 V.

Mennyi ideig tart a töltés?

A lítium cella 1C áramerősséggel történő feltöltésének folyamata általában 2,5 órát vesz igénybe.A Li-ion akkumulátor teljesen feltölti az energiát, ha feszültségszintje ugyanazoknak a lekapcsolási jelzőknek felel meg. Ugyanakkor az áramerősségnek a kezdeti töltés körülbelül 3%-ával kell csökkennie. Van egy vélemény, hogy a lítium akkumulátorok gyorsabban töltődnek az áramerősség növekedésével. Valójában nem ez a helyzet, azonban a megnövekedett töltőáram hozzájárul a feszültség növekedéséhez, míg az újratöltés az első szakasz befejezésétől több időt vesz igénybe.

Egyes készüléktípusoknál a lítium akkumulátorok töltése kevesebb mint 1 órát vesz igénybe, az idő csökkenése annak köszönhető, hogy a ciklus második szakasza hiányzik, és az akkumulátor az első szakasz befejezése után azonnal használható. De van egy figyelmeztetés: az akkumulátor nem tölti fel teljesen az energiatartalékát - ez csak 70%.

Úgy tűnik, mi értelme van egy ilyen díjrendszernek? Ez a megközelítés akkor előnyös, ha több gyorstöltési ciklusra van szükség. Például egy lítium akkumulátorral ellátott csavarhúzó minden művelethez 30 percet vesz igénybe, ezután feltöltheti az aktuális akkumulátort, és tartalékkal folytathatja a munkát (az elektromos kéziszerszámokhoz általában két akkumulátor jár).

Miért kell újratölteni az akkumulátort?

A töltést még azelőtt érdemes elkezdeni, hogy az energia nullára csökkenne, de havonta egyszer még érdemes teljesen lemeríteni, ezt követően érdemes az eredeti lítium akkumulátortöltőt használni, hogy az energia 100%-át feltölthessük. Ennek az eljárásnak a szükségessége a Li-ion akkumulátorok sajátossága miatt van. Erőteljes felhasználók A lítiumüzemű eszközök észrevehetik, hogy a hátralévő töltés jelzése nem mindig helyes. Például a táblagép képernyőjén megjelenik, hogy a készülék csak 50%-ban lemerült - valójában csak 10 percnyi aktív munka képes „leszállni” az akkumulátorra.

Az ilyen ellentmondások elkerülése érdekében a lítium akkumulátorokat teljesen le kell meríteni. Ennek eredményeként a készülék pontosabban tudja kiszámítani az áramforrás képességeit, és pontosan tudja majd megjeleníteni az információkat a kijelzőn.

Az energiafogyasztás csökkentése töltés közben

Bár a lítiumelemeket igénylő mobileszközök és egyéb kütyük teljesítménye energiafogyasztás szempontjából összehasonlíthatatlan a nagy teljesítményű háztartási készülékekkel, egyszerű tippeket nemcsak az áramot takaríthatja meg, hanem meghosszabbítja az eszközök élettartamát is:

  • A készülék szoftveres feltöltésének képességeinek alkalmazása az energiafogyasztás minimalizálása érdekében.
  • A szükségtelenül működő funkciók letiltása. Például az internet, a különféle hálózatok és a Bluetooth - a statisztikák szerint ezek együttes munkája csökkentheti munkaidő eszközöket.
  • Optimalizálja az eszköz beállításait - a háttérvilágítás tompítása, a szükségtelen riasztások és hangeffektusok kikapcsolása 10-15 perccel meghosszabbítja a kütyü működését. Ez nem sok, de kritikus helyzetekben nem lesz felesleges.

A lítiumelemek megőrzésének szabályai

A hosszú élettartam a Li-ion akkumulátorok egyik erőssége. Így az önkisülés következtében az éves mennyiség csökkenés nem haladja meg a 10%-ot. Ennek ellenére a működés során figyelembe kell venni az akkumulátorok túlmelegedés elleni védelmének kémiai és szerkezeti módszereit. Ha a modern lítium akkumulátorok megfelelő védelemmel rendelkeznek a töltés helytelen megközelítése ellen, akkor a hőmérsékleti hatások továbbra is veszélyt jelentenek rájuk. Ezért ajánlott csökkenteni az akkumulátorok szükségtelen felmelegedését. A gyártók azonban ebben az irányban dolgoznak. A katódcellák használata különösen növeli a lítium tápegységek hőbiztonságát.


A lítium-ion akkumulátorok töltésének és kisütésének megengedett hőmérsékleti tartományai

Funkciók tesztelése

A ciklusok számának vizsgálatát 1C-os kisülési áram mellett végeztük, minden akkumulátornál kisütési/töltési ciklusokat végeztünk a 80%-os kapacitás eléréséig. Ezt a számot a teszt időzítése és az eredmények esetleges későbbi összehasonlítása alapján választották ki. A teljes egyenértékű ciklusok száma egyes tesztekben akár 7500 is lehet.
Élettartam-vizsgálatokat végeztek különböző töltési szinteken és hőmérsékleteken, 40-50 naponta feszültségméréseket végeztek a kisülés szabályozására, a vizsgálatok időtartama 400-500 nap volt.

A kísérletek fő nehézsége a deklarált és a valós kapacitás közötti eltérés. Minden akkumulátor kapacitása nagyobb a megadottnál, 0,1% és 5% között, ami további kiszámíthatatlanságot jelent.

A leggyakrabban használt akkumulátorok az NCA és az NMC voltak, de lítium-kobalt és lítium-foszfát akkumulátorokat is teszteltek.

Néhány kifejezés:
DoD – kisülési mélység – kisülési mélység.
SoC – Töltöttségi állapot – töltési szint.

Akkumulátor használat

A ciklusok száma
Jelenleg van egy elmélet, amely szerint az akkumulátor által ellenálló ciklusok számának a cikluson belüli lemerülési fokától való függése a következő formában van (a kék a kisülési ciklusokat, a fekete az egyenértékű teljes ciklusokat jelöli):

Ezt a görbét Wöhler-görbének nevezik. Az alapötlet a mechanikától származott a rugó nyúlásai számának a nyújtás mértékétől való függéséről. A 3000 ciklus kezdeti értéke 100%-os akkumulátorkisülésnél 0,1 C-os kisülés súlyozott átlaga. Egyes akkumulátorok jobb eredményeket mutatnak, mások rosszabbak. 1C áramerősségnél a teljes ciklusok száma 100%-os kisülésnél 3000-ről 1000-1500-ra csökken, gyártótól függően.

Általában ezt a grafikonokon bemutatott arányt a kísérleti eredmények is megerősítették, mert célszerű az akkumulátort lehetőség szerint feltölteni.

Ciklusszuperpozíció számítás
Akkumulátorok használata esetén lehetőség van egyidejűleg két ciklussal dolgozni (például regeneratív fékezés egy autóban):


Ez a következő kombinált ciklust eredményezi:


Felmerül a kérdés, hogy ez hogyan befolyásolja az akkumulátor működését, az akkumulátor élettartama jelentősen csökken?

A kísérletek eredményei szerint a kombinált ciklus eredményeket mutatott, mindkettő két független ciklus teljes ekvivalens ciklusának összeadásával. Azok. az akkumulátor relatív kapacitása a kombinált ciklusban a kis- és nagyciklusok kisüléseinek összege szerint csökkent (a linearizált grafikon az alábbiakban látható).


A hosszú kisütési ciklusok hatása jelentősebb, ami azt jelenti, hogy az akkumulátor minden alkalommal jobban töltődik.

memória effektus
A lítium-ion akkumulátorok memóriahatása a kísérletek eredményei szerint nem volt megfigyelhető. Különböző üzemmódokban a teljes kapacitása ezután sem változott. Ugyanakkor számos tanulmány megerősíti ennek a hatásnak a jelenlétét lítium-foszfát és lítium-titán akkumulátorokban.

Akkumulátor tárolása

Tárolási hőmérsékletek
Itt nem történtek szokatlan felfedezések. Hőmérsékletek 20-25°C az optimális (normál élettartam mellett) az akkumulátor tárolására ha nem használják. Ha az akkumulátort 50°C-os hőmérsékleten tárolják, a kapacitás csaknem 6-szor gyorsabban csökken.
Tárolásra természetesen jobb az alacsonyabb hőmérséklet, de a mindennapi életben ez speciális hűtést jelent. Mivel a lakásban a levegő hőmérséklete általában 20-25°C, ezért a tárolás valószínűleg ezen a hőmérsékleten történik.
Töltési szint
A tesztek kimutatták, hogy minél alacsonyabb a töltés, annál lassabb az akkumulátor önkisülése. Megmérték az akkumulátor kapacitását, bármilyen legyen is a további használat során, hosszú távú tárolás után. A legjobb eredményt a nullához közeli töltéssel tárolt akkumulátorok mutatták.
Általában jó eredményeket mutattak azok az akkumulátorok, amelyeket a tárolás időpontjában legfeljebb 60%-os töltöttségi szinten tároltak. A 100%-os töltöttségre vonatkozó adatok eltérnek az alábbi adatoktól a legrosszabb oldal(azaz az akkumulátor korábban válik használhatatlanná, mint az ábrán látható):

Az ábra a lítium-ion akkumulátorok üzemeltetésére vonatkozó 5. cikk gyakorlati tanácsaiból származik
Ugyanakkor az alacsony töltöttségre vonatkozó adatok optimistábbak (94% egy év után 40 °C-on, 40% SOC tárolás esetén).
Mivel a 10%-os töltés nem praktikus, mivel az üzemidő ezen a szinten nagyon rövid, az akkumulátorokat optimálisan tárolja 60%-os SOC-n, amely lehetővé teszi, hogy bármikor alkalmazza, és nem befolyásolja kritikusan az élettartamát.

A kísérleti eredmények főbb problémái

Senki nem végzett olyan teszteket, amelyek 100%-ban megbízhatónak tekinthetők. A minta általában nem haladja meg a néhány ezer akkumulátort a legyártott millióból. A legtöbb kutató alulmintavételi okok miatt nem tud megbízható összehasonlító elemzést nyújtani. Ezenkívül ezeknek a kísérleteknek az eredményei gyakran bizalmas információk. Tehát ezek az ajánlások nem feltétlenül vonatkoznak az akkumulátorra, de optimálisnak tekinthetők.

A kísérletek eredményei

Optimális töltési gyakoriság – minden lehetőségnél.
Optimális tárolási feltételek - 20-25°C 60%-os akkumulátortöltés mellett.

Források

1. "Akkumulátortároló rendszerek" tanfolyam, RWTH Aachen, Prof. Dr. rer. nat. Dirk Uwe Sauer

A Li-Ion akkumulátorokat sikeresen használják különféle hordozható eszközökben. Szükség van rájuk akkor is, ha a járműveket elektromos hajtással szerelik fel. Az ebbe a csoportba tartozó akkumulátorok nem tűrik a túlfeszültséget a töltés során. Ezért biztonsági okokból az irányítási és irányítási rendszerrel - BMS-sel - együtt használják őket. Az ilyen rendszereket arra használják, hogy korlátozzák a töltési áramot a határon 95%, és a kisülés mértékét 15-20% értékben. Ez fontos a tápegységek élettartamának meghosszabbításához, mivel a lítium akkumulátor elveszíti töltési képességét, ha mélyen lemerül.

A lítium-ion akkumulátorok tulajdonságai a bennük lévő katód anyagától függenek. E kritérium szerint a Li-Ion akkumulátorcsalád 3 fő osztályra oszlik:

  1. LiCoO2 - magas fajlagos energiával rendelkeznek, ellenállnak a közepes terheléseknek, és rövid élettartammal rendelkeznek.
  2. LiMn2O4 - ellenáll a nagy töltő- és kisütési áramoknak, de viszonylag rövid élettartammal és nagy fajlagos energiával rendelkeznek.
  3. LiFePO4 - hosszabb élettartammal és alacsony önkisülési rátával rendelkeznek.

A táblázat bemutatja a lítium akkumulátorok jellemzőit és jellemzőit, feltüntetve a paraméterek átlagos értékeit.

A lítium-ion akkumulátorok:

  • alacsony tolerancia a túltöltéshez és a mélykisüléshez;
  • alacsony önkisülési érték - szobahőmérsékleten kevesebb, mint 10% havonta, általában az 1. hónapban 46%, majd kevesebb;
  • enyhe kapacitásvesztés évente - 5-10%;
  • töltési hőmérséklet - 0 és +45 C között;
  • kisülési (üzemi) hőmérséklet -20 és +60 °С között;
  • üzemi feszültség - 2,8-4,2 V;
  • védőáramkör követelménye - a legtöbb Li-Ion akkumulátor (a LiFePO4 kivételével) alsó határa 2,8, felső határa 4,2 V.

A lítium-ion akkumulátorok töltésének jellemzői

A töltés főbb jellemzői Li-ion akkumulátor ov a következő:

  1. Az ilyen akkumulátorokat kombinált CC/CV módban kell tölteni. Először is - stabil áramerősséggel (0,2 C és 1 C közötti érték) az akkumulátor gyártójától függő feszültségig (általában 4,2 V). A további töltés stabil feszültségérték mellett történik.
  2. Az 1C áramerősségű Li-Ion akkumulátorok töltése 1,5 órán át tart, és a vágófeszültség elérése után a töltőáram fokozatosan a kezdeti érték körülbelül 3%-ára csökken.
  3. Ne töltse a lítium akkumulátorokat hideg időben.

A Li-Ion akkumulátorokat 40 75%-os töltöttségi szinttel javasolt tárolni kb. 5 C hőmérsékleten. A hűvös helyen (de nem 0 °C alatti) tárolás jelentősen csökkenti az önkisülést. Az ilyen eszközök tárolási ideje 2-5 év. Érdemes megfontolni, hogy a lítium akkumulátorok ki vannak téve az öregedésnek - még ha nem is használják, hanem egyszerűen polcon tárolják, tulajdonságaik idővel romlanak.

A lítium-ion akkumulátorok működéséről itt olvashat bővebben.

Ezen a világon mindenki figyelmet akar. Szerinted ez csak az élőlényekre vonatkozik? Semmi ilyesmi! Hűséges segítőink okostelefonok, táblagépek, okos óra, fitneszkövetők és egyéb kütyük, nem kevésbé, mint te és én, gondos kezelést és állandó odafigyelést igényelnek. Miben fejeződik ki?

Li-ion akkumulátor

Nos, tegyük fel, hogy a felhasználó hogyan kezeli a készülékét – így szolgálja ki őt. És ez tény.

De még akkor is, ha lefújja a porrészecskéket a készülékről, akkor is szükség van bármely eszközre, amely nélkül a normál működés egyszerűen lehetetlen. Ez az igény a megfelelő és időben történő táplálkozásra. Ha nem táplálja időben az asszisztensét energiával, egyszerűen kikapcsol. Sőt, ha az akkumulátor lemerül egy bizonyos szintre, amelynél a készülék már nem tudja normálisan ellátni a funkcióit, az nem is olyan rossz. De ha ebben az esetben a közeljövőben nem tölti fel okostelefonját (vagy más kütyüjét), akkor egy idő után problémák merülhetnek fel.

Az a tény, hogy minden modern eszköz használja Li-ion újratölthető akkumulátorok, amelyek saját vezérlővel vannak felszerelve, amely szabályozza az akkumulátor töltöttségi és lemerülési szintjét, és ugyanazon vezérlőtől függetlenül működik egy telefon vagy más eszköz áramkörében.

Amikor a telefon kritikusan alacsony töltöttségi szintet jelez, ez a telefon áramkörébe épített vezérlő érdeme. Utóbbi kikapcsol, de tölthető.

Ha a telefont nem tölti fel időben, az akkumulátor továbbra is lemerül. Amikor elérjük a kritikusan alacsony töltöttségi szintet, amelynél megkezdődhet magának az akkumulátornak a fokozatos leromlásának folyamata, az akkumulátorba épített vezérlő működik, és leválasztja az akkumulátor érintkezőit a telefon áramköréről. Ez az az eset, amikor a telefon egyáltalán nem reagál a töltő csatlakoztatására - a telefon "nem látja" az akkumulátort, és a töltési folyamat nem indul el.

Ebben az esetben egy képzetlen felhasználó anélkül külső segítség(egy szervizközpont vagy egy jó barát, aki megérti ezt) nélkülözhetetlen.

Az akkumulátor működőképességének helyreállításához közvetlenül (a telefonáramkör részvétele nélkül) a polaritásnak megfelelően legfeljebb 4,2 Volt feszültséget kell alkalmazni a kapcsaira.

Az egész lényege az, hogy:

- nem minden átlagos felhasználónak lesz otthon megfelelő áramforrása.

Bár vannak olyan esetek, amikor az emberek az akkumulátoraikat, néha a telefonokat (!) A beléjük helyezett akkumulátorral, vezetékekkel közvetlenül a töltőhöz csatlakoztatták. Ugyanakkor véletlenszerűen, a polaritás és a feszültségszint megfigyelése nélkül. De sok memóriaeszköznek nem is 5V, hanem 7-16V a kimenete. Leggyakrabban az ilyen telefonok és akkumulátoraik meghibásodtak.

- nem minden telefon teszi lehetővé az akkumulátor eltávolítását részleges vagy teljes szétszerelés nélkül. Ehhez pedig megfelelő eszközökkel és készségekkel kell rendelkeznie. Ismét út a szervizhez vagy egy ismerős szakemberhez.

Példaként egy közelmúltbeli eset - az iPhone 5 lemerült, és sokáig nem töltött, mert az USB-kábel megsérült a pontatlan használat során. Új kábel vásárlása után az okostelefon semmilyen módon nem reagált a töltésre ...

Az iPhone 5 szétszedéséhez szükség van valamilyen eszközre, amely különbözik a többi telefonhoz használt eszköztől: egy speciális csavarhúzóra az iPhone 4 / 4S / 5 Pentalobe *0.8-hoz és egy tapadókorongra a felső panel megemeléséhez, ami a képernyő.

Kicsavarunk 2 csavart a telefon alsó végén, majd a tapadókorongot a képernyő alján - közelebb a „Home” gombhoz – munkahelyzetbe állítjuk.

Finoman, hirtelen mozdulatok nélkül, a tapadókorong segítségével emelje fel a kijelzőt.

Tartás közben csavarja le a fémlemezt a kijelző csatlakozójának megnyomásával egy Phillips csavarhúzóval, és válassza le a kijelző és az érintőképernyő kábeleit. Tegye félre az előlapi kijelzőt.

Csavarunk le egy hasonló fémlemezt, amely rögzíti az akkumulátor csatlakozóját, és óvatosan, hogy ne sértse meg a kábelt, válassza le az akkumulátort a tábláról.

Multiméter segítségével megmérheti az akkumulátor töltöttségi szintjét. Ha a telefon nem kapcsol be, a feszültség 3,2–3,4 V alatt lehet. És ha a telefon még a töltő csatlakoztatására sem reagál, a feszültségszint 3 volt alatt lehet, vagy egyáltalán nem. Ez azt jelenti, hogy a belső vezérlő feszültségmentesítette az akkumulátor kimeneti kapcsait, hogy elkerülje az akkumulátor további igénybevételét.

Ügyelve a polaritásra, helyezzen 3,7-4,2 V feszültséget az akkumulátor kivezetéseire külső áramforrásról. Az akkumulátor fennmaradó kapacitásától függően a „gyulladási” idő néhány perctől több tíz percig is tarthat.

Az ellenőrzéshez multiméterrel ellenőrizzük, hogy az akkumulátor feltöltődött-e. Ugyanakkor az okostelefon magabiztos bekapcsolásához a termináloknak legalább 3,6 voltos feszültséggel kell rendelkezniük.

A lényeg az, hogy bekapcsoljon, és normál töltővel 100% -ig újra kell tölteni.

Az összeszerelést fordított sorrendben végezzük, és mindenképpen töltsük fel.

Ez minden.

A Li-ion akkumulátoros készülékről és a mobiltelefonokban való működéséről itt olvashat bővebben.

Sok sikert a javításhoz!

Ha a Li-Ion akkumulátor nem töltődik, meg kell határoznia, hogy mi okozza a problémát. Lehet, hogy:

  1. Az akkumulátor tárolási szabályainak megsértése - ennek eredményeként az egyik párhuzamos a BMS vezérlőpanel által vezérelt feszültségküszöb alá esik, és ez a kártya korlátozza a töltést.
  2. Az egyik akkumulátorcella meghibásodása természetes kopás és minőségromlás miatt.
  3. Az elemek kapcsolatának megsértése.
  4. A kiegyenlítő vezeték sérülése a BMS-től az akkumulátorpárhuzamig.
  5. A szabványos töltő sérülése.

Ahhoz, hogy megértsük, miért nem töltődik a lítium akkumulátor, tanácsos szakemberhez fordulni, hogy teszteljék a készüléket.

A lítium-ion akkumulátor „halálának” lehetséges okai

A lítium-ion akkumulátorok idővel fokozatosan elveszítik töltéstartási képességüket. A nagyszámú töltési-kisütési ciklus és a hosszan tartó magas hőmérsékletnek való kitettség zavarokat okoz a lítium-ionok mozgásában és az akkumulátor további pusztulását. Ezenkívül az áramvezetők korróziójának problémája lehet, hogy a Li-Ion akkumulátor nem töltődik. A korrózió által károsodott fém nem képes teljes mértékben megmozgatni az elektronokat.

Az akkumulátor korróziójának oka általában az elektródák és az elektrolit kölcsönhatása. A grafit már az első akkumulátortöltéskor kölcsönhatásba lép az elektrolittal. A kölcsönhatás eredményeként porózus réteg képződik, amely megvédi az anódot a későbbi behatásoktól. Normál hőmérsékleti viszonyok között hatásos, de magas hőmérsékleten és a hajtás túlzott kisülése esetén részben feloldódik az elektrolitban. Amikor helyreáll a normál állapot, új védőréteg jön létre, de ez a folyamat lítiumot fogyaszt. Ennek eredményeként az akkumulátort egyre gyakrabban kell tölteni.

Ha a grafit anódot védő réteg nagyon vastag lesz, az megakadályozza a lítium-ionok szabad mozgását. Ennek eredményeként az akkumulátor kapacitása csökken. Ezért lítium-ion akkumulátorok használatakor nagyon fontos elkerülni a kritikus kisülést és a szélsőséges hőmérsékletet. Ha figyelmen kívül hagyja ezeket a követelményeket, hamarosan felmerülhet a kérdés: miért nem töltődik a lítium-ion akkumulátor?

A Li-Ion akkumulátorok töltésének szabályai

Az ilyen meghajtókat kombinált üzemmódban töltik: először körülbelül 40 percig állandó áramerősséggel (0,2-1 C tartományban) 4,1-4,2 V feszültségig (a gyártó ajánlásai szerint), majd állandó feszültség. A töltés második szakasza tovább tart.

A lítium-ion (Li-ion) akkumulátorok élettartamának meghosszabbítása

Impulzus üzemmódban gyorsabban töltheti fel az akkumulátort. A töltés időtartama 1C áram használata esetén 2-3 óra. Az akkumulátor akkor tekinthető feltöltöttnek, ha a feszültség eléri a lekapcsolási feszültséget, és a töltőáram az eredeti érték körülbelül 3%-ára csökken.

A lítium-ion akkumulátorok félnek a túltöltéstől, ha túllépik a töltőfeszültséget, csökken az akkumulátor élettartama, valamint fennáll a hőkifutás, a nyomásnövekedés és az akkumulátor nyomáscsökkenésének veszélye.

Az ilyen hajtások biztonságos működéséhez olyan BMS kártyákat használnak, amelyek nem teszik lehetővé a töltési feszültség kritikus érték fölé emelkedését. Ezenkívül a védőelem akkor fejezi be a töltést, amikor az akkumulátort 90 C-ra melegítik. A Li-Ion nem töltésének oka az is lehet, hogy az elemben lévő védőszelep aktiválódik a tokban lévő nyomásnövekedés miatt.

Hogy melyik lítium-ion akkumulátort érdemesebb használni, olvassa el korábbi cikkünket.

a megjegyzéseket a HyperComments üzemelteti

Lítium akkumulátorok

A lítium akkumulátorok típusai és jellemzőik

A legmodernebb akkumulátorok között a lítium különleges helyet foglal el. A kémiában a lítium a legaktívabb fémek közül.

Hatalmas energiatároló erőforrással rendelkezik. 1 kg lítium 3860 amperóra tárolására képes. A jól ismert cink messze elmarad. Ez a szám 820 amperóra.

A lítium alapú cellák akár 3,7 V feszültséget is generálhatnak. A laboratóriumi minták azonban körülbelül 4,5 V feszültséget képesek generálni.

A modern lítium akkumulátorokban nem használnak tiszta lítiumot.

Ma 3 féle lítium akkumulátort használnak:

    Li-ion ( Li-ion). Névleges feszültség (U nom.) - 3,6V;

    lítium polimer ( LiPo, Li polimer vagy "lipo"). U nom. - 3,7V;

    lítium-vas-foszfát ( Élet vagy LFP ). U nom. - 3,3V.

Az összes ilyen típusú lítium akkumulátor különbözik a katód vagy az elektrolit anyagában. A Li-ion lítium-kobaltát katódot használ LiCoO 2 A Li-Po gélpolimer elektrolitot, a Li-Fe pedig lítium-ferrofoszfát katódot használ LiFePO 4.

Bármely lítium akkumulátor (vagy az az eszköz, amelyben működik) fel van szerelve egy kis elektronikus áramkörrel - egy töltés / kisütés vezérlővel.

Akkumulátorok mobil eszközökhöz - töltési módok

Mivel a lítium alapú akkumulátorok nagyon érzékenyek a túltöltésre és a mélykisütésre, ez szükséges. Ha "kivesz" egy lítium akkumulátort egy mobiltelefonból, akkor egy kis elektronikus áramkört találhat benne - ez a védővezérlő ( Védelem IC ).

Ha egy lítium akkumulátorban nincs beépített vezérlő (vagy töltésfelügyelet), akkor az ilyen akkumulátort nem védettnek nevezzük. Ebben az esetben a vezérlő be van építve a készülékbe, amelyet egy ilyen akkumulátor táplál, és a töltés csak a készülékről vagy speciális töltőről lehetséges.

A képen egy védelem nélküli Li-Po akkumulátor látható Turnigy 2200mAh 3C 25C Lipo Pack. Ez az akkumulátor 3 sorba kapcsolt cellából áll (3C - 3 cella), egyenként 3,7 V-os, ezért van egy kiegyenlítő csatlakozója. A folyamatos kisülési áram elérheti a 25C-ot, azaz. 25 * 2200mA = 55000mA = 55A! És a rövid távú kisülési áram (10 mp) - 35 C!

A lítium akkumulátorok, amelyek több sorba kapcsolt cellából állnak, komplex, kiegyensúlyozóval felszerelt töltőt igényelnek. Ilyen funkciók például olyan univerzális töltőkben valósulnak meg, mint a Turnigy Accucell 6 és az IMAX B6.

A kiegyenlítőre azért van szükség, hogy egy kompozit lítium akkumulátor töltése során kiegyenlítse az egyes cellák feszültségét. A cellák közötti különbségek miatt egyesek gyorsabban, mások lassabban töltődnek. Ezért speciális töltőáram sönt áramkört használnak.

Ez a bekötés a LiPo akkumulátor kiegyenlítő és tápkábeléhez 11,1 V-on.

Mint tudják, egy lítium akkumulátorcella (különösen a Li-Polymer) 4,2 V feletti túltöltése robbanáshoz vagy spontán égéshez vezethet. Ezért a töltés során ellenőrizni kell a feszültséget minden cellán kompozit akkumulátor akkumulátor!

A lítium akkumulátorok megfelelő töltése.

A lítium akkumulátorok (Li-ion, Li-Po, Li-Fe) fel vannak töltve CC/CV módszerrel („állandó áram/állandó feszültség”). A módszer abból áll, hogy először, amikor az elem feszültsége alacsony, egy bizonyos értékű állandó árammal töltik fel. Amikor eléri az elem feszültségét (például 4,2 V-ig - az akkumulátor típusától függően), a töltésvezérlő állandó feszültséget tart fenn rajta.

Első fázis lítium akkumulátor töltés - CC- visszacsatolás útján valósul meg. A vezérlő úgy választja ki az elem feszültségét, hogy a töltőáram szigorúan állandó legyen.

A töltés első szakaszában a lítium akkumulátor akkumulálja a legtöbb energiát (60-80%).

Második szakasz töltés - önéletrajz- akkor indul el, amikor az elem feszültsége elér egy bizonyos küszöbszintet (például 4,2 V). Ezt követően a vezérlő egyszerűen állandó feszültséget tart fenn az elemen, és megadja a szükséges áramot. A töltés végére az áramerősség 30-10 mA értékre csökken. Ennél az áramerősségnél az elem feltöltöttnek tekinthető.

A második szakaszban az akkumulátor felhalmozza a maradék 40-20%-át.

Érdemes megjegyezni, hogy a lítium akkumulátor küszöbfeszültségének túllépése túlzott túlmelegedést és akár robbanást is okozhat!

A lítium akkumulátorok töltésekor ajánlatos azokat nem gyúlékony zacskóba helyezni. Ez különösen igaz azokra az akkumulátorokra, amelyeknek nincs külön doboza. Például azok, amelyeket rádióvezérlésű modellekben használnak (auto-, repülőgép-modellezés).

A lítium-ion akkumulátorok hátrányai.

    A lítium alapú akkumulátorok fő és legfélelmetesebb hátránya, az üzemi feszültség túllépése, túlmelegedés, nem megfelelő töltés és írástudatlan működés esetén tűzveszélynek nevezném őket. Különösen sok panasz a lítium-polimer (Li-Polymer) akkumulátorokra vonatkozik. A lítium-vas-foszfát (Li-Fe) akkumulátorok azonban nem rendelkeznek ilyen negatív tulajdonsággal - tűzállóak.

    Ezenkívül a lítium akkumulátorok nagyon félnek a hidegtől - gyorsan elveszítik kapacitásukat és leállítják a töltést. Ez a Li-ion és Li-Po akkumulátorokra vonatkozik. A lítium-vas-foszfát (Li-Fe) akkumulátorok jobban ellenállnak a fagynak. Valójában ez a Li-Fe akkumulátorok egyik pozitív tulajdonsága.

    A lítium akkumulátorok hátránya, hogy speciális töltésvezérlőt - elektronikus áramkört - igényelnek. Kompozit akkumulátor és kiegyensúlyozó esetén pedig.

    Mélykisülés esetén a lítium akkumulátorok elveszítik eredeti tulajdonságaikat. A Li-ion és Li-Po akkumulátorok különösen félnek a mélykisüléstől. Még a helyreállítás után is kisebb lesz az ilyen akkumulátor kapacitása.

    Ha egy lítium akkumulátor hosszú ideig nem "működik", akkor eleinte a feszültség egy küszöbértékre esik le (általában 3,2-3,3 V). Elektronikus áramkör teljesen kikapcsolja az akkumulátorcellát, majd mélykisülés kezdődik. Ha a cellán lévő feszültség 2,5 V-ra csökken, ez a meghibásodáshoz vezethet.

    Ezért érdemes a laptopok, mobiltelefonok, mp3 lejátszók akkumulátorát időről időre újratölteni egy hosszú állásidő alatt.

A normál lítium akkumulátor élettartama általában 3-5 év. 3 év elteltével az akkumulátor kapacitása érezhetően csökkenni kezd.

Otthon » Rádióelektronika kezdőknek » Jelenlegi oldal

TÖnt is érdekelni fogja:

A modern mobileszközök akkumulátorait az emberekhez hasonlóan úgy tervezték, hogy hosszú ideig működjenek. Ha az ember várható élettartama nagyban függ a lakóhelytől, az étrendtől, a genetikai jellemzőktől és az életmódtól, akkor az akkumulátorok esetében minden elsősorban a felhasználó fegyelmétől függ.

A legtöbb modern mobileszköz (telefon, okostelefon, zseb személyi számítógépek), a kamerákat és az elektromos kéziszerszámokat lítium akkumulátorok – lítium-ion vagy lítium-polimer – táplálják. Ez a technológia már eléggé kiforrott ahhoz, hogy magas energiaintenzitást és hosszú élettartamot biztosítson.

Tervezési jellemzők

A lítium akkumulátor leölése olyan egyszerű, mint tartóssá tenni. A lítium akkumulátoros készüléknek számos olyan tulajdonsága van, amelyeket szem előtt kell tartani, és amelyeket a felhasználó semmilyen módon nem befolyásolhat.

Először is, az akkumulátornak egész élettartama alatt jó állapotban kell lennie - a kimeneti feszültség nem haladhat meg egy bizonyos értéket, és nem eshet a gyártó által megadott küszöbérték alá, amely megfelel a maximális és minimális töltési szintnek.

Az akkumulátor akkor bírja a legtovább, ha a töltöttséget 45%-on tartja. A plusz vagy mínusz ingadozása lerövidíti az élettartamot.

Az akkumulátor töltöttségi szintjét általában két eszköz szabályozza: az akkumulátorvezérlő és a mobileszköz-vezérlő.

Mi lehetséges és mi nem

Ha a felhasználó nem hajlandó rendszeresen beruházni új lítium akkumulátor vásárlásába telefonjához, okostelefonjához, PDA-jához vagy DSLR-éhez, nem jó ötlet az akkumulátort nullára lemeríteni, hogy kísérletileg megtudja, mennyi ideig bírja az eszköz egy egyszeri töltéssel. Ha maga a készülék automatizálása kikapcsolta az áramellátást, a lehető leghamarabb el kell jutnia a konnektorhoz.

A lítium akkumulátorok szeretik a gyakori újratöltést, és egyáltalán nem szükséges megvárni a teljes feltöltést.

A mondással ellentétben az olajos zabkása nagyon jól elrontható – a túltöltés ugyanúgy árt a lítium akkumulátornak, mint a teljes lemerülés.

Emiatt a lítium akkumulátorokat szobahőmérsékleten kell tölteni. Alacsony, nulla Celsiushoz közeli pozitív hőmérsékleten az akkumulátor nem kap teljes teljesítményt, magasabb hőmérsékleten pedig túltöltés léphet fel. Ugyanezen okból nem szabad megengedni a lítium akkumulátorok erős felmelegedését és lefagyását.

Az ilyen típusú akkumulátor nem nagyon szereti a fagyot. Amikor teljesen lefagy, a lítium elemet ki kell cserélni. Ha alacsony hőmérsékleten kell dolgoznia, ajánlatos több elemet használni, melegen tartani és időnként cserélni. A lítium akkumulátorok nem csak hidegben veszítenek kapacitásból, hanem alacsony légköri nyomás mellett is (hegységben, repülőgép fedélzetén). Ez nem károsítja az akkumulátor egészségét, de nem árt a felhasználónak, ha tud róla.

Hogyan kell tölteni

A lítium akkumulátorral ellátott mobileszközök kétféleképpen tölthetők fel: szabványos töltővel és USB-csatlakozással a számítógéphez. Az USB-csatlakozás ebben az esetben félig-meddig, főleg ha nagyon lemerült az akkumulátor. A teljes töltés csak az akkumulátor kapacitásának megfelelő töltővel lehetséges. Ha az eredeti akkumulátort egy másik, nagyobb kapacitású akkumulátorra cseréli, és szabványos töltőt használ az újratöltéshez, a mobileszköz instabil működését tapasztalhatja, gyenge teljesítménnyel és gyakori leállásokkal. A problémát egy új töltő vásárlása fogja megoldani, amely megfelel egy erősebb akkumulátornak.

A frissen vásárolt lítium akkumulátorok esetében nincs szükség beavatási rítusra, mint a nikkel-kadmium és nikkel-fém-hidrid akkumulátorok esetében, amelyeknek több töltési-kisütési ciklusra van szükségük az útlevél módba lépéshez.

A lítium-ion akkumulátorok tovább maradnak frissek, ha 15°C-on, 40%-os töltöttség mellett tárolják.

A cikk megismerése és a kézikönyv tanulmányozása segít a fogyasztónak abban, hogy a mobileszközöket a lehető leghatékonyabban használja, és ne költsön extra pénzt a drága eszközök vásárlására.
akkumulátorok.

Lítium akkumulátoros készülék

Ez a cikk a legígéretesebb lítium-ion akkumulátorokat tárgyalja.

Lítium akkumulátoros készülék

A modern akkumulátorok elektródái úgy készülnek, hogy alufóliára katódanyagot (katódot), és ennek megfelelően a rézfóliára anódanyagot visznek fel. A katódanyag kémiai összetétele leggyakrabban kobaltsav lítium sóit és nikkelsav lítium sóinak szilárd oldatait tartalmazza. Anódanyagként a foszforsav lítiumsóit használják. Az elektrolit gélszerű massza, amely lítium-sókat tartalmaz.
Az úgynevezett szeparátorokat elektrolittal impregnálják - porózus szerkezetű szerkezetekkel. Az elektródák és az elválasztók zárt házban vannak elhelyezve. Az áramfelvételhez csatlakozó terminálok vannak biztosítva.

A lítium-ion akkumulátorok töltése: a megfelelő használat és töltés szabályai

Az akkumulátortest túlnyomásos biztonsági szeleppel van felszerelve, amely vészhelyzetekben működik. A lítium-ion akkumulátorok megkülönböztető jellemzői a kis tömeg, a hosszú élettartam és a nagy tömeg- és térfogategységenkénti fajlagos kapacitás. Az akkumulátorok tárolás és üzemeltetés során nem szennyezik a környezetet, megfelelnek minden nemzetközi környezetvédelmi szabványnak. Azonban ezek a legdrágábbak a modern akkumulátorok közül.

Többféle lítium-ion akkumulátor létezik. Vannak lítium-mangán, lítium-polimer, lítium-vas-foszfát akkumulátorok. Az összes lítium alapú akkumulátor, ötvözetei és sói alkalmazásai, működési módjai, pozitív és negatív jellemzői nagyrészt hasonlóak.

A lítium-ion akkumulátorok ára meglehetősen magas. Ezek arányosak egy jó kerékpár árával, és ha elektromos kerékpárra szerelik, az ilyen szállítás költsége mindig magasabb lesz, mint egy ólom-savas akkumulátorral felszerelt elektromos kerékpáré.

Lítium-mangán akkumulátorok

Ezekben az akkumulátorokban az anódelektróda vegytiszta lítiumból, a katód pedig mangán-dioxidból készül. Az elektrolit szerves anyag, amelynek összetétele a gyártó titka. Az akkumulátorokat puha polimer tokokból állítják össze akkumulátorokká, szabványos hengerek és tabletták formájában. Az elemeket széles körben használják különféle elektromos és elektronikus berendezések táplálására, különösen laptopokhoz, autonóm biztonsági és tűzriasztókhoz, digitális fotó- és filmkamerákhoz, újraélesztő rendszerekhez és az emberi test mesterséges szerveihez, tesztállomásokon, elektromos járművekhez - elektromos járművek és elektromos kerékpárok. Az egyik akkumulátorcella érintkezőinél a névleges feszültség 3,15-3,3 V között mozog (a továbbiakban az akkumulátor feszültsége egy akkumulátorcella feszültségét jelenti, ellentétben az akkumulátor névleges feszültségével, amelyet tévesen "akkumulátornak" neveznek). mindennapi élet). Az akkumulátor üzemi feszültsége 3,0 V. Valójában ez a legmagasabb a többi hasonló akkumulátorhoz képest. A hengeres akkumulátorok teljes mérete 14-39 mm (átmérő), magassága 25-34 mm. Egy akkumulátor fajlagos kapacitása elérheti a 10 amperórát. A táblagép akkumulátorok átmérője 16-30 mm, magassága 1,2-10,5 mm. Kapacitásuk akár 950 mAh is lehet. Az akkumulátor élettartama megfelelő karbantartás esetén akár 10 év is lehet.

Minden típusú lítium akkumulátor töltéséhez speciális automata töltők állnak rendelkezésre, amelyek fényjelzéssel jelzik a töltési folyamat kezdetét és végét. Ezek a készülékek újratölthető akkumulátorral vagy külön is szállíthatók. A töltők felépítése olyan automatizálási elemeket tartalmaz, amelyek nem teszik lehetővé a vészhelyzeti üzemmódokat és a túlzott töltési feszültséget.

Lítium polimer akkumulátorok

Az ilyen akkumulátorok üzemi feszültsége 3,7 V. Egy akkumulátor maximális fajlagos kapacitása elérheti a 4,2 Amperórát. Az elektrolit egy polimer gél termék. A méretek nagyon eltérőek. Az akkumulátor vastagsága leggyakrabban 1,9 és 10 mm között van. Szélesség - 9,5-49 mm. Hosszúság - 22-61 mm. Az akkumulátorok alkalmazási területe meglehetősen széles. Az elemek különféle elektronikus eszközöket táplálnak: Mobiltelefonok, laptopok, elektromos szerszámok, elektromos játékok. Használható elektromos kerékpárokhoz és elektromos járművekhez. Az elmúlt években alternatív villamosenergia-forrásokkal – szélturbinákkal, napelemekkel – együtt használták őket. Az ilyen területeken nagy kapacitású akkumulátorcellákat használnak - akár 90 amperóráig. Működés közben az akkumulátorok teljes lemerülés után legalább 500 újratöltést tesznek lehetővé. Minél alacsonyabb a kisülési százalék, annál több ciklust tud kibírni az akkumulátor anélkül, hogy a teljesítmény jelentősen romlana. Minden lítium alapú akkumulátor környezetbarát, mivel zárt, mérgező és veszélyes vegyi anyagoktól mentes.

Lítium-vas-foszfát akkumulátorok

A leírt katódtervet először az Amerikai Egyesült Államokban fejlesztették ki és alkalmazták 1996-ban. Az akkumulátor-módosítás ipari gyártásának kezdete 2003 volt. Ezekben az akkumulátorokban a katód olyan anyagból készül, amely foszforsav kettős vas-lítium sóját tartalmazza. Egy teljesen feltöltött akkumulátorcella névleges feszültsége 3,65 V. Minden akkumulátor 800-2000 újratöltést tesz lehetővé 10 éven belül. Az ilyen katódakkumulátorok költsége sokkal alacsonyabb, mint a kobaltot tartalmazó anyagoké. Ezenkívül az ilyen anyag nem mérgező és jelentős hőállósággal rendelkezik. Az anyag hátránya, hogy sokkal kisebb kapacitást biztosít, mint a fent említett hasonló anyagok. Ez azt jelenti, hogy a szükséges kapacitás eléréséhez az akkumulátort nagyobb számú cellából kell toborozni.

A lítium akkumulátorok működésének jellemzői:

  1. Ne próbáljon meg erős lítium akkumulátort létrehozni egyedi, védetlen cellákból, amelyeket kínai gyártóktól vásárolhat! Az ilyen akkumulátor nem rendelkezik beépített védelmi rendszerrel a rövidzárlat, túltöltés és túlkisülés, valamint a hőmérséklet emelkedése ellen, ezért könnyen felrobbanhat, ha az érintkezők zárva vannak, vagy melegítéskor, valamint töltés (újratöltés) során. Ráadásul ha nem robban, akkor sokkal kevesebbet fog bírni, mert a kisülési áramát semmi sem korlátozza.
  2. Soha ne melegítse fel a lítium akkumulátort!

    A hőmérséklet emelkedésével a lítium akkumulátor belsejében lévő gáz nyomása megnő, ami szintén robbanáshoz vezethet. Emiatt a lítium akkumulátort nem szabad közvetlen napfénynek kitenni. Ez nem okoz robbanást, de lerövidíti az akkumulátor élettartamát.

  3. Ne zárja rövidre a lítium-ion akkumulátor vezetékeit. Ne hagyatkozzon csak az elektronikára (beépített rövidzárlatvédelmi rendszer), legyen óvatos.
  4. Töltse fel megfelelően a lítium akkumulátorokat! - Használjon speciálisan erre a célra kialakított töltőket, amelyekben a töltőáram automatikusan szabályozott.
  5. A lítium akkumulátor töltését csak pozitív hőmérsékleten szabad végezni!!!
  6. Ha több lítium akkumulátort csatlakoztat, használjon azonos gyártótól származó akkumulátorokat - azonos teljesítményű, azonos műszaki állapotú.
  7. A lítium akkumulátorokat lehetőleg száraz, hűvös helyen, közvetlen napfénytől védve, t 3 és 5 °C között tárolja. Magasabb hőmérsékleten történő tárolás csökkentheti az akkumulátor élettartamát. Hosszú távú (téli) tároláshoz a lítium akkumulátort körülbelül 45%-ra kell feltölteni. Az akkumulátor teljes lemerülése nagyon nem kívánatos. Ha ez megtörténik, az akkumulátort a lehető leghamarabb fel kell tölteni. A lítium akkumulátor lemerült állapotban történő hosszú távú tárolása meghibásodásához vezethet. Ha a lítium akkumulátor sérülésére utaló jelek láthatók - repedés a házon, rozsda, horpadás -, nem szabad üzemeltetni.
  8. Ha a lítium akkumulátor tárolása vagy használata közben azt észleli, hogy erősen melegszik, a kiáramló gáz sziszegését, csípős, fehér füst megjelenését észleli, azonnal hagyja abba az akkumulátor használatát, és helyezze át mások számára biztonságos helyre. Ha az elektrolit kiömlött az akkumulátorból - ne engedje, hogy a bőrrel érintkezzen, szellőztesse ki a helyiséget, dobja ki az akkumulátort.
  9. Ne szedje szét, ne égesse el, és ne dobja a lítium akkumulátorokat a szemetesbe. Külön kell ártalmatlanítani őket: amikor a lítium akkumulátor nyomásmentes, és víz kerül a belsejébe, reakció lép fel hidrogén felszabadulásával, amely tűzzel teli, és akár robbanás is bekövetkezik.
  10. Az égő lítium akkumulátorokat nem lehet vízzel eloltani - ez hidrogén képződéséhez vezet, és szén-dioxidos tűzoltó készülék segítségével - a lítium szén-dioxiddal reagál. Csak porral oltó készüléket használhat, vagy - száraz homokot, sót, szódabikarbónát, valamint az égő akkumulátort sűrű hőálló ruhával letakarni.

A legtöbb lítium akkumulátort főként Kínában gyártják - van jó nyersanyagbázis, de vannak amerikai, európai és orosz vállalatok is a lítium-ion akkumulátorok különféle módosításainak gyártására.

Hogyan kell helyesen tölteni egy lítium-ion akkumulátort, és miért van rá egyáltalán szükség? Modern készülékeink a források jelenlétének köszönhetően működnek autonóm tápegység. És nem mindegy, hogy milyen eszközökről van szó: elektromos okostelefonokról vagy laptopokról. Ezért olyan fontos tudni a választ arra a kérdésre, hogyan kell megfelelően feltölteni a lítium-ion akkumulátort.

Egy kicsit arról, hogy mi az a lítium-ion típusú akkumulátor

Autonóm tápegységek, amelyeket használnak modern okostelefonokés egyéb eszközök, több különböző csoportra szokás felosztani. Van belőlük elég. Vegyük ugyanígy De a hordozható technológiában, vagyis az okostelefonokban és laptopokban a lítium-ion típusú (angol jelölésű Li-Ion) akkumulátorokat leggyakrabban telepítik. Az okok, amelyek ehhez vezettek, más természetűek.

Az ilyen típusú akkumulátorok előnyei

Mindenekelőtt meg kell jegyezni, hogy milyen egyszerű és olcsó ezeket az energiaforrásokat előállítani. További előnyük a kiváló működési jellemzők. Az önkisülési veszteségek nagyon kicsik, és ez is szerepet játszott. De a töltési és kisütési ciklusok készlete nagyon-nagyon nagy. Mindezek együttesen a lítium-ion akkumulátorokat vezető szerepet töltenek be a többi hasonló eszköz között az okostelefonokban és laptopokban való felhasználásuk terén. Bár vannak kivételek a szabály alól, ezek az esetek mintegy 10 százalékát teszik ki. Ezért sok felhasználó felteszi a kérdést, hogyan kell megfelelően feltölteni a lítium-ion akkumulátort.

Fontos és érdekes tények

Az okostelefon akkumulátorának megvannak a maga sajátosságai. Ezért ismernie kell bizonyos szabályokat, és ismernie kell a vonatkozó utasításokat, még mielőtt elkezdené a kényszertöltést vagy a kisütést. Mindenekelőtt meg kell jegyezni, hogy a legtöbb ilyen típusú akkumulátor speciálisan további vezérlőkészülékkel van felszerelve. Használata annak köszönhető, hogy a töltést egy bizonyos szinten kell tartani (amit kritikusnak is neveznek). Így a többek között az okostelefon akkumulátorába épített vezérlőeszköz nem engedi átlépni azt a végzetes határt, amely után az akkumulátor egyszerűen „meghal”, ahogy a szervizesek szokták mondani. A fizika szempontjából minden így néz ki: a fordított folyamat (kritikus kisülés) során a lítium-ion akkumulátor feszültsége egyszerűen nullára csökken. Ezzel párhuzamosan az áram áramlása blokkolva van.

Hogyan kell megfelelően feltölteni a digitális berendezéseket az akkumulátor élettartamának ezen forrása alapján

Ha okostelefonja lítium-ion akkumulátorral működik, akkor magát az eszközt fel kell tölteni, amikor az akkumulátorjelző körülbelül a következő számokat mutatja: 10-20 százalék. Ugyanez igaz a phabletekre és a táblagépek. Ez egy rövid válasz arra a kérdésre, hogy hogyan kell megfelelően feltölteni a lítium-ion akkumulátort. Hozzá kell tenni, hogy a névleges töltöttség 100%-ának elérésekor is a készüléket még egy-két órán keresztül a hálózatra csatlakoztatva kell tartani. Az a helyzet, hogy a készülékek félreértelmezik a töltést, és 100 százalékban, ami egy okostelefont vagy táblagépet ad ki, sőt, nincs több 70-80 százaléknál.

Ha készüléke lítium-ion akkumulátorral van felszerelve, ismernie kell a működésének néhány finomságát. Ez nagyon hasznos lesz a jövőben, mert ezek követésével nem csak ennek az elemnek, hanem az egész készüléknek az élettartamát hosszabbíthatja meg. Tehát ne feledje, háromhavonta egyszer el kell végeznie a készülék teljes kisütését. Ezt megelőző célból történik.

De a lemerült akkumulátor töltésének módjáról később beszélünk. Egyelőre csak annyit emeljünk ki, hogy az asztali számítógép és a laptop nem képes kellően magas feszültséget biztosítani, ha egy mobileszközt USB-porton keresztül csatlakoztatunk a technika ezen csodáihoz. Ennek megfelelően az eszköz teljes feltöltése ezekből a forrásokból több időt vesz igénybe. Érdekes módon a lítium-ion akkumulátor élettartama egy technikával meghosszabbítható. Változó töltési ciklusokból áll. Vagyis ha egyszer teljesen, 100 százalékra feltölti a készüléket, másodszor – nem teljesen (80-90 százalék). És ez a két lehetőség váltakozik. Ebben az esetben lítium-ion akkumulátorokhoz használható.

Használati feltételek

Általában a lítium-ion tápegységeket szerénynek nevezhetjük. Már beszéltünk erről a témáról, és rájöttünk, hogy ez a tulajdonság, másokkal együtt, az oka annak, hogy széles körben elterjedtek a számítástechnikában. Azonban még egy ilyen intelligens akkumulátor-architektúra sem garantálja teljes mértékben a hosszú távú teljesítményt. Ez az időszak elsősorban az embertől függ. De nem kötelesek tennünk valamit ezen túl. Ha öt egyszerű szabályok amelyekre örökké emlékezhetünk, sikeresen alkalmazzuk őket. Ebben az esetben a lítium-ion tápegység nagyon-nagyon sokáig szolgálja Önt.

Első szabály

Ez abban rejlik, hogy nem szükséges teljesen. Már elmondták, hogy egy ilyen eljárást csak háromhavonta kell elvégezni. Ezeknek a tápegységeknek a modern kialakítása nem hordozza a „memóriaeffektust”. Valójában ezért jobb, ha még azelőtt van ideje feltölteni a készüléket, hogy az teljesen „leülne”. Mellesleg egészen figyelemre méltó, hogy a megfelelő termékek egyes gyártói a termékek élettartamát a ciklusok számában mérik. A csúcskategóriás termékek körülbelül hatszáz ciklust képesek "túlélni".

Második szabály

Azt írja ki, hogy a mobileszköznek teljes kisütésre van szüksége. Megelőzési célból háromhavonta kell elvégezni. Éppen ellenkezőleg, a szabálytalan és instabil töltés eltolja a minimális és maximális töltés névleges jeleit. Így az eszköz, amelyben ez az autonóm munkaforrás beépül, hamis információkat kezd kapni arról, hogy mennyi energia maradt valójában. Ez pedig az energiafogyasztás helytelen kiszámításához vezet.

A megelőző kiürítés célja ennek megakadályozása. Ha ez megtörténik, a vezérlő áramkör automatikusan visszaállítja a minimális töltési értéket. Azonban van itt néhány trükk. Például a teljes kisütés után fel kell tölteni az áramforrást, és további 12 órán át kell tartani. A normál elektromos hálózaton és vezetékeken kívül nincs szükségünk másra a töltéshez. De az akkumulátor működése a megelőző kisülés után stabilabb lesz, és azonnal észreveheti.

Harmadik szabály

Ha nem használja az akkumulátort, akkor is figyelnie kell annak állapotát. Ugyanakkor a helyiség hőmérséklete, ahol tárolja, lehetőleg ne legyen több és legalább 15 fok. Nyilvánvaló, hogy nem mindig lehet pontosan ezt a számot elérni, de mégis, minél kisebb az eltérés ettől az értéktől, annál jobb. Meg kell jegyezni, hogy magát az akkumulátort 30-50 százalékkal kell feltölteni. Az ilyen körülmények lehetővé teszik, hogy az áramforrást hosszú ideig komoly károsodás nélkül tartsa. Miért ne lenne teljesen feltöltve? Hanem azért, mert a fizikai folyamatok miatt „szemig tömött” akkumulátor kapacitásának meglehetősen nagy részét elveszíti. Ha a tápegységet hosszú ideig lemerült állapotban tárolják, akkor gyakorlatilag használhatatlanná válik. És az egyetlen hely, ahol igazán jól jön, az a szemetes. Az egyetlen mód, bár valószínűtlen, a lítium-ion akkumulátorok felújítása.

Negyedik szabály

Amelynek ára több száz és több ezer rubel közötti tartományba esik, csak eredeti eszközök segítségével kell felszámolni. Ez kisebb mértékben vonatkozik mobil eszközök, mert a csomagjukban már benne vannak az adapterek (ha a hivatalos boltban veszed). De ebben az esetben csak a betáplált feszültséget stabilizálják, és a töltő valójában már be van építve a készülékbe. Ami egyébként nem mondható el a videokamerákról és kamerákról. Pontosan erről beszélünk, itt a harmadik féltől származó eszközök használata az akkumulátorok töltésekor jelentős károkat okozhat.

Ötödik szabály

Figyeld a hőmérsékletet. A lítium-ion akkumulátorok ellenállnak a hőterhelésnek, de a túlmelegedés káros rájuk. Az áramforrás alacsony hőmérséklete pedig nem a legjobb, ami lehet. Bár a legnagyobb veszélyt éppen a túlmelegedés folyamata jelenti. Ne feledje, hogy az akkumulátort ne tegye ki közvetlen napfénynek. A hőmérsékleti tartomány és megengedett értékeik -40 foktól kezdődik és +50 Celsius fokig ér véget.

Ha hibát észlel, jelöljön ki egy szövegrészt, és nyomja meg a Ctrl + Enter billentyűket
OSSZA MEG: