Veel mensen hebben waarschijnlijk een probleem met het opladen van een Li-Ion accu zonder controller, ik had zo'n situatie. De gedode laptop raakte in leven, in de batterij waren 4 blikjes SANYO UR18650A in leven.
Ik besloot hem te vervangen door een LED-zaklamp, in plaats van drie AAA-batterijen. De vraag rees over het opladen ervan.
Na op internet te hebben gerommeld, vond ik een heleboel schema's, maar met details in onze stad is het een beetje moeilijk.
Ik heb geprobeerd op te laden door een mobiele telefoon op te laden, het probleem zit in de controle van de lading, je moet constant de verwarming in de gaten houden, je moet hem loskoppelen van het opladen, anders kan de batterij op zijn best worden uitgeschakeld, anders kun je een vuur.
Ik besloot het zelf te doen. Ik kocht een bed voor de batterij in de winkel. Ik heb een oplader gekocht op een rommelmarkt. Voor het gemak van het volgen van het einde van het opladen, is het raadzaam om een tweekleurige LED te vinden die het einde van het opladen aangeeft. Het schakelt van rood naar groen wanneer het opladen is voltooid.
Maar je kunt ook de gebruikelijke gebruiken. De oplader kan worden vervangen door een USB-kabel en kan worden opgeladen vanaf een computer of opladen met een USB-uitgang.
Mijn oplader is alleen voor accu's zonder controller. Ik nam de controller van een oude batterij van een mobiele telefoon. Ze zorgt ervoor dat de batterij niet wordt overladen boven een spanning van 4,2 V, of minder dan 2 ... 3 V wordt ontladen. Ook beschermt het beveiligingscircuit tegen kortsluiting, waardoor de bank zelf wordt losgekoppeld van de consument op het moment van kortsluiting stroomkring.
Het heeft een DW01-chip en een assemblage van twee MOSFET-transistoren (M1, M2) SM8502A. Er zijn ook andere markeringen, maar de circuits zijn vergelijkbaar met deze en werken op dezelfde manier.
Batterij-oplaadcontroller voor mobiele telefoons.
Regelaar circuit.
Een ander controllercircuit.
Het belangrijkste is om de polariteit van het solderen van de controller niet te verwarren met het bed en de controller met de oplader. De contacten "+" en "-" worden aangegeven op de controllerkaart.
In het bed bij het positieve contact is het raadzaam om een duidelijk zichtbare wijzer te maken, met rode verf of zelfklevende folie, om polariteitsomkering te voorkomen.
Ik heb alles op een rijtje gezet en dit is wat er gebeurde.
Laadt geweldig op. Wanneer de spanning 4,2 volt bereikt, ontkoppelt de controller het opladen van de batterij en schakelt de LED van rood naar groen. Het opladen is voltooid. Je kunt ook andere Li-Ion accu's opladen, gebruik gewoon een ander bed. Succes allemaal.
Bijna alle moderne lithium-ionbatterijen hebben een uitstekende energiecapaciteit en hoge compacte prestaties. Het is met hun hulp dat krachtige apparaten met de grootste efficiëntie kunnen worden gevoed. En het is absoluut niet nodig om hiervoor een kant-en-klare oplader in de winkel te kopen, omdat er een meer budgetoptie is, die vooral radioamateurs leuk zullen vinden - om met je eigen handen een oplader voor lithium-ionbatterijen te monteren.
Voorzorgsmaatregelen: niet overladen
Het is uiterst belangrijk om één eenvoudig ding te onthouden voordat u begint met de montage van de batterij voor batterijen - het is ten strengste verboden om lithiumbatterijen op te laden. Ze stellen zeer strenge eisen aan de laad- en bedrijfsmodus, dus ze kunnen niet worden opgeladen tot een spanning van meer dan 4,2 V. En het is nog beter om je te laten leiden door de informatie over de veilige drempel voor elk individueel blik. Overigens kan daar zelfs een lagere drempel worden opgegeven, wat in dit geval acceptabel wordt geacht.
Nog beter, als je lithiumbatterijen zelf gaat opladen, controleer dan de gebruikte materialen en apparatuur meerdere keren. Als u twijfelt aan de nauwkeurigheid van uw voltmeter-uitlezingen of de oorsprong van de blikken, evenals het maximaal toegestane vermogen van hun lading, is het beter om de drempel nog lager in te stellen. Optimaal ligt het in het bereik van 4,1-4,15 V. In dit geval kunt u veilig batterijen opladen die geen ingebouwd beschermingsbord hebben.
Anders is er een grote kans op sterke verhitting en zwelling van de blikken, overvloedige gasontwikkeling met een penetrante onaangename geur en zelfs hun daaropvolgende explosie. Controleer alles een paar keer voordat u begint met monteren en opladen.
We assembleren een oplader voor lithiumbatterijen met onze eigen handen
Om een oplader voor lithiumbatterijen samen te stellen, volstaat één vereenvoudigd diagram. Een geheugen dat volgens dit schema is gemaakt, hoeft praktisch niet te worden aangepast en voor de werking heeft u het volgende nodig:
- Stel Uout = 4,2 V in zonder aangesloten batterij (met R8);
- Laadstroom instellen met R6 en R
De LED van het type "charge" zal zichzelf perfect laten zien als een indicator van de werking van de lader. Het licht op als de aangesloten batterij leeg is en gaat uit als het volledig is opgeladen.
De volgorde voor het verzamelen van het opladen van lithiumbatterijen met uw eigen handen is als volgt:
- kies een geschikt geval;
- bevestig de voedingseenheid (5 V) en de elementen van het aangegeven circuit erop (let op in de juiste volgorde);
- neem messing en knip er twee stroken uit, bevestig ze aan de nesten;
- stel met een moer de afstand in tussen de contacten en de batterij die je gaat aansluiten;
- bevestig de schakelaar als je achteraf de polariteit op de stopcontacten wilt kunnen veranderen (zo niet, laat alles zoals het is).
Hoe monteer je met je eigen handen een oplader voor lithium-ionbatterijen?
Omdat Li-Ion-accu's tijdens het opladen gevoelig zijn voor scherpe spanningen, zijn er speciale microschakelingen in de merkaccu's ingebouwd. Ze zorgen voor spanningsregeling en voorkomen doorschieten. Daarom, om een oplader voor 18650 lithiumbatterijen met uw eigen handen te monteren, hebt u een complexer circuit nodig dan het hierboven besproken circuit.
Deze versie van de batterij zal veel moeilijker te maken zijn dan de vorige en thuis is het alleen mogelijk als je bepaalde vaardigheden en relevante ervaring hebt. In theorie kun je een oplader krijgen die op geen enkele manier inferieur is aan een merkaccu. Maar in de praktijk is dit niet altijd het geval.
De eerste op lithium gebaseerde batterij verscheen in 1991. Maar alleen tegen de achtergrond van de popularisering van mobiele telefoons, kregen Li-ion-apparaten ook een wijdverbreide vraag. Op dit moment worden lithiumbatterijen overal gebruikt waar een autonome werking van een elektronisch of technisch apparaat vereist is. Oplaadbare batterijen leveren energie aan huishoudelijke apparaten, elektrisch gereedschap, gadgets en diverse apparatuur. Vanwege de lage zelfontladingsdrempel, het vermogen om energie aan te vullen zonder te wachten op het volledige verbruik van de voeding en de rijke bron van de Li-ion-batterij, kunnen ze de werking van apparaten ondersteunen die een hoog vermogen nodig hebben.
Ontwerp met lithiumbatterij
Door hun ontwerp worden Li-ion-batterijen geproduceerd in prismatische en cilindrische versies. De productie van prismatische accu's vindt plaats door rechthoekige platen op elkaar te leggen. In dergelijke modellen wordt een strakkere pakking verschaft in vergelijking met cilindrische analogen, maar het is noodzakelijk om intensere drukkrachten te bieden met betrekking tot de elektroden. Het cilindrische apparaat van een lithiumbatterij is een pakket met elektroden en een separator, opgerold en ingesloten in een metalen frame dat is verbonden met de negatieve elektrode. De positieve elektrode van de batterij wordt via een speciale isolator naar het deksel geleid. Overigens wordt het roll-to-roll-principe van assemblage ook gebruikt in sommige versies van prismatische modellen in de vorm van een elliptische spiraal. Dit ontwerp combineert de voordelen van beide soorten lithiumbatterijen.
Waarom zou je het niet naar "nul" brengen?
Experts raden het gebruik van batterijen niet aan totdat het stroomverbruik is voltooid. Lithium-apparaten hebben niet het geheugeneffect dat andere typen batterijen hebben. In de praktijk betekent dit dat de batterij moet worden opgeladen voordat het batterijniveau tot nul daalt. Trouwens, het aantal cycli waarin lithiumbatterijen worden opgeladen, is een indicator voor de duurzaamheid van voedingen - fabrikanten geven dit cijfer aan in de markering.
Voor hoogwaardige modellen kan het aantal cycli bijvoorbeeld 600 zijn. Om de levensduur van de Li-ion-batterij te verlengen, is het de moeite waard om het apparaat regelmatig op te laden. Het optimale niveau, wanneer het de moeite waard is om te beginnen met opladen, is 15%. Deze maatregel kan het aantal cycli verhogen tot 1.100.
Hoe gaat het opladen?
Lithiumbatterijen worden volgens een gemengd schema opgeladen, dat wil zeggen, eerst van gelijkstroom in 1C tot een gemiddelde spanning van 4,2 V, en vervolgens op een constant spanningsniveau. De eerste fase duurt ongeveer 40 minuten en de tweede - langer. Opgemerkt moet worden dat alleen moderne lithiumbatterijen kunnen worden opgeladen met spanningen tot 4,2 V. Industriële en militaire modellen van batterijen hebben een langere levensduur dan standaardmodellen, waardoor de drempel voor het einde van hun lading is verlegd terug naar 3,90 V.
Hoe lang duurt het om op te laden?
Het opladen van een lithiumcel met een stroomsterkte van 1 C duurt in de regel 2,5 uur.De Li-ionbatterij vult de energie volledig aan wanneer het spanningsniveau overeenkomt met dezelfde uitschakelindicatoren. Tegelijkertijd moet de stroom met ongeveer 3% afnemen ten opzichte van de initiële lading. Er is een mening dat lithiumbatterijen sneller opladen met toenemende stroom. In feite is dit niet het geval, maar een verhoogde laadstroom draagt bij aan een verhoging van de spanning, terwijl het opladen vanaf het moment dat de eerste fase is voltooid meer tijd kost.
Bij sommige soorten apparaten duurt het opladen van lithiumbatterijen minder dan 1 uur.De tijdsvermindering is te wijten aan het feit dat de tweede fase van de cyclus afwezig is en de batterij onmiddellijk na de eerste fase kan worden gebruikt. Maar er is één waarschuwing: de batterij vult zijn energievoorraad niet volledig aan - het is slechts 70%.
Het lijkt erop, wat is de betekenis van zo'n laadcircuit? Deze aanpak is gunstig als meerdere snelle oplaadcycli nodig zijn. Zo heeft een schroevendraaier met lithiumbatterij 30 minuten nodig voor elke bewerking, waarna u de huidige batterij kunt opladen en verder kunt werken met een reservebatterij (een elektrisch gereedschap is meestal uitgerust met twee batterijen).
Waarom is de batterij overbelast?
Het wordt aanbevolen om te beginnen met opladen voordat de energie tot nul is teruggebracht, maar het is nog steeds de moeite waard om eenmaal per maand volledig te ontladen. Gebruik daarna de originele lithiumbatterijlader om de energie 100% aan te vullen. De noodzaak van deze procedure is te wijten aan de eigenaardigheid van Li-ion-batterijen. Ervaren gebruikers van lithiumbatterijen hebben misschien gemerkt dat de indicatie van de resterende lading niet altijd correct is. Op het tabletscherm wordt bijvoorbeeld weergegeven dat het apparaat slechts voor 50% is ontladen - in feite kan slechts 10 minuten actief werk de batterij "ontladen".
Om dergelijke inconsistenties te voorkomen, moeten lithiumbatterijen volledig worden ontladen. Als gevolg hiervan kan het apparaat de mogelijkheden van de stroombron nauwkeuriger berekenen en betrouwbaar informatie op het display weergeven.
Minder stroomverbruik tijdens het opladen
Hoewel de stroomvoorziening van mobiele apparaten en andere gadgets die lithiumbatterijen nodig hebben om te werken qua energieverbruik onvergelijkbaar is met krachtige huishoudelijke apparaten, helpen een paar eenvoudige tips niet alleen om elektriciteit te besparen, maar ook om de levensduur van de apparaten te verlengen:
- Toepassing van de mogelijkheden van de softwarevulling van het apparaat om het stroomverbruik te minimaliseren.
- Schakel functies uit die onnodig werken. Bijvoorbeeld internet, verschillende netwerken en Bluetooth - volgens statistieken kan hun gecombineerde werk de werktijd van het apparaat met 30% verminderen.
- Optimaliseer de instellingen van het apparaat - het dimmen van de achtergrondverlichting, het uitschakelen van onnodige meldingen en geluidseffecten verlengt de werking van de gadget met 10-15 minuten. Dat is niet veel, maar in kritieke situaties niet overbodig.
Richtlijnen voor het behoud van lithiumbatterijen
Duurzaamheid is een van de sterke punten van Li-ion batterijen. Zo is de jaarlijkse volumedaling als gevolg van zelfontlading niet meer dan 10%. Desondanks moeten bij gebruik chemische en structurele methoden worden overwogen om te voorkomen dat de batterijen oververhit raken. Als moderne lithiumbatterijen de voorziene bescherming tegen onjuist opladen hebben, vormen temperatuurinvloeden toch een gevaar voor hen. Daarom wordt aanbevolen om onnodige verwarming van de batterijen te verminderen. Fabrikanten werken echter ook in deze richting. Vooral het gebruik van kathodecellen zal de thermische veiligheid van lithiumvoedingen verhogen.
De processen van het opladen en ontladen van oplaadbare batterijen verlopen in de vorm van een chemische reactie. Het opladen van lithium-ionbatterijen is echter een uitzondering op de regel. Wetenschappelijk onderzoek toont de energie van batterijen aan zoals de chaotische beweging van ionen. De uitspraken van experts verdienen aandacht. Als lithium-ionbatterijen wetenschappelijk correct worden opgeladen, zouden deze apparaten voor altijd moeten meegaan.
Wetenschappers zien de feiten van het verlies van de nuttige capaciteit van de batterij, bevestigd door de praktijk, in de ionen die worden geblokkeerd door de zogenaamde vallen.
Daarom zijn lithium-ion-apparaten, zoals het geval is met andere vergelijkbare systemen, niet immuun voor defecten in het gebruik ervan in de praktijk.
Opladers voor Li-ion-ontwerpen vertonen enige gelijkenis met die ontworpen voor loodzuursystemen.
Maar de belangrijkste verschillen tussen dergelijke laders zijn te zien in de levering van te hoge spanningen aan de cellen. Bovendien worden scherpere stroomtoleranties opgemerkt, plus de uitsluiting van intermitterend of zwevend opladen wanneer de batterij volledig is opgeladen.
Een relatief krachtig voedingsapparaat dat kan worden gebruikt als energieopslagapparaat voor ontwerpen van alternatieve energiebronnen Als ze enige flexibiliteit hebben op het gebied van spanningsaansluitingen / ontkoppelingen, wijzen fabrikanten van lithium-ionsystemen deze aanpak sterk af.
Li-ionbatterijen en de werkingsregels van deze apparaten laten de mogelijkheid van onbeperkte overbelasting niet toe.
Daarom is er geen zogenaamde "wonderbaarlijke" oplader voor lithium-ionbatterijen die de levensduur voor een lange tijd kan verlengen.
Het is niet mogelijk om extra Li-ion-capaciteit te verkrijgen door middel van impulsladen of andere bekende trucs. Lithium-ion-energie is een soort "schoon" systeem dat een strikt beperkte hoeveelheid energie accepteert.
Batterijen met een kobaltmengeling opladen
Klassieke ontwerpen van lithium-ionbatterijen zijn uitgerust met kathoden, waarvan de structuur bestaat uit materialen:
- kobalt,
- nikkel,
- mangaan,
- aluminium.
Ze zijn allemaal meestal geladen met spanningen tot 4,20V / I. De toelaatbare afwijking is niet meer dan +/- 50 mV/I. Maar er zijn ook bepaalde soorten op nikkel gebaseerde lithium-ionbatterijen die kunnen worden opgeladen tot 4,10V / I.
Kobalt-gemengde lithium-ionbatterijen zijn uitgerust met interne beschermende circuits, maar dit moment wordt zelden gered van een batterij-explosie in een overlaadmodus Ook zijn er ontwikkelingen van lithium-ion batterijen, waarbij het percentage lithium wordt verhoogd. Voor hen kan de laadspanning 4,30V / I en hoger bereiken.
Welnu, het verhogen van de spanning verhoogt de capaciteit, maar de spanning die de specificatie overschrijdt, is beladen met de vernietiging van de batterijstructuur.
Daarom zijn lithium-ionbatterijen voor het grootste deel uitgerust met beveiligingscircuits, die tot doel hebben de vastgestelde snelheid te behouden.
Volledige of gedeeltelijke lading
De praktijk leert echter: de krachtigste lithium-ionbatterijen kunnen een hoger spanningsniveau aan, op voorwaarde dat ze voor een korte tijd worden geleverd.
Met deze optie is het laadrendement ongeveer 99% en blijft de cel gedurende de gehele laadtijd koud. Het is waar dat sommige lithium-ionbatterijen 4-5C opwarmen wanneer ze volledig zijn opgeladen.
Misschien komt dit door bescherming of door een hoge interne weerstand. Voor dergelijke batterijen moet het opladen worden gestopt wanneer de temperatuur boven de 10ºC stijgt met een matige oplaadsnelheid.
Lithium-ionbatterijen in oplader bij opladen. De indicator geeft aan wanneer de batterijen volledig zijn opgeladen. Verder proces dreigt de batterijen te beschadigen Kobalt-gemengde systemen zijn volledig opgeladen bij de spanningsdrempel. In dit geval daalt de stroom tot 3-5% van de nominale waarde.
De batterij zal een volledige lading tonen, zelfs wanneer een bepaald capaciteitsniveau is bereikt, dat gedurende lange tijd onveranderd blijft. De reden hiervoor kan een verhoogde zelfontlading van de batterij zijn.
Toename van laadstroom en verzadigingslading
Opgemerkt moet worden dat het verhogen van de laadstroom het bereiken van een volledige laadtoestand niet versnelt. Lithium bereikt sneller zijn piekspanning, maar het duurt langer om op te laden totdat de capaciteit volledig verzadigd is. Het opladen van de batterij met een hoge stroomsterkte verhoogt echter snel de batterijcapaciteit tot ongeveer 70%.
Lithium-ionbatterijen hoeven niet volledig te worden opgeladen, zoals bij loodzuurapparaten het geval is. Bovendien is het juist deze oplaadmogelijkheid die voor Li-ion ongewenst is. In feite is het beter om de batterij niet volledig op te laden, omdat de hoge spanning de batterij "belast".
Door een lagere spanningsdrempel te selecteren of de verzadigingslading volledig uit te putten, wordt de levensduur van de lithium-ionbatterij verlengd. Toegegeven, deze benadering gaat gepaard met een afname van de tijd van energieafgifte uit de batterij.
Hier moet worden opgemerkt: opladers voor huishoudelijk gebruik werken in de regel op maximaal vermogen en ondersteunen geen regeling van de laadstroom (spanning).
Fabrikanten van opladers voor lithium-ionbatterijen voor huishoudelijk gebruik vinden een lange levensduur van de batterij minder belangrijk dan de kosten van ingewikkelde circuits.
Lithium-ionbatterijladers
Sommige goedkope thuisladers volgen vaak een vereenvoudigde methode. Laad de lithium-ionbatterij één uur of minder op, zonder over te schakelen naar verzadigingslading.
De gereed-indicator op dergelijke apparaten gaat branden wanneer de batterij de spanningsdrempel in de eerste fase bereikt. Tegelijkertijd is de laadstatus ongeveer 85%, wat vaak veel gebruikers tevreden stelt.
Deze in eigen land geproduceerde oplader wordt aangeboden om te werken met verschillende accu's, waaronder lithium-ion accu's. Het apparaat heeft een spannings- en stroomregelsysteem, wat al goed is Professionele laders (duur) onderscheiden zich doordat ze de laadspanningsdrempel lager zetten en daarmee de levensduur van de lithium-ion accu verlengen.
De tabel toont de berekende vermogens bij het opladen met dergelijke apparaten bij verschillende spanningsdrempels, met en zonder verzadigingslading:
| Laadspanning, V / cel | Hoogspanningsuitschakelcapaciteit,% | Oplaadtijd, min | Capaciteit bij volledige verzadiging,% |
| 3.80 | 60 | 120 | 65 |
| 3.90 | 70 | 135 | 75 |
| 4.00 | 75 | 150 | 80 |
| 4.10 | 80 | 165 | 90 |
| 4.20 | 85 | 180 | 100 |
Zodra de lithium-ion-accu begint op te laden, loopt de spanning snel op. Dit gedrag is vergelijkbaar met het optillen van een last met een rubberen band wanneer er een vertragingseffect is.
De capaciteit zal uiteindelijk worden bereikt wanneer de batterij volledig is opgeladen. Deze laadkarakteristiek is typisch voor alle accu's.
Hoe hoger de laadstroom, hoe helderder het rubberen bandeffect. Lage temperatuur of de aanwezigheid van een cel met een hoge interne weerstand versterkt het effect alleen maar.
De structuur van een lithium-ion-accu in zijn eenvoudigste vorm: 1- minus koperen bus; 2 - positieve rail van aluminium; 3 - kobaltoxide-anode; 4- grafietkathode; 5 - elektrolyt Het is niet praktisch om de laadtoestand in te schatten door de spanning van een opgeladen batterij af te lezen. Het meten van de nullastspanning (onbelast) nadat de batterij enkele uren in rust heeft gestaan, is de beste beoordelingsindicator.
Net als bij andere batterijen, heeft de temperatuur invloed op inactiviteit op dezelfde manier als het actieve materiaal van een lithium-ionbatterij. , laptops en andere apparaten wordt geschat door hangers te tellen.
Li-ionbatterij: verzadigingsdrempel
De lithium-ionbatterij is niet in staat om overtollige lading op te nemen. Daarom moet de laadstroom onmiddellijk worden verwijderd wanneer de batterij volledig verzadigd is.
Een constante stroomlading kan leiden tot metallisatie van lithiumcellen, wat in strijd is met het principe om de veilige werking van dergelijke batterijen te garanderen.
Om de vorming van defecten tot een minimum te beperken, moet u de lithium-ionbatterij zo snel mogelijk loskoppelen wanneer deze zijn maximale lading heeft bereikt.
Deze batterij zal niet meer zoveel opladen als zou moeten. Door onjuist opladen heeft het zijn belangrijkste energieopslageigenschappen verloren. Zodra het opladen is beëindigd, begint de spanning van de lithium-ion-accu te dalen. Het effect van het verminderen van fysieke stress komt tot uiting.
Gedurende enige tijd zal de nullastspanning worden verdeeld tussen de ongelijk geladen cellen met een spanning van 3,70 V en 3,90 V.
Hier wordt ook de aandacht gevestigd op het proces wanneer een lithium-ionbatterij, die een volledig verzadigde lading heeft gekregen, een aangrenzende begint op te laden (als deze is opgenomen in het circuit), die geen verzadigingslading heeft ontvangen.
Wanneer lithium-ionbatterijen altijd in de oplader moeten worden bewaard om ervoor te zorgen dat ze klaar zijn, vertrouw dan op opladers met een druppellaadfunctie.
De lader met druppellaadfunctie wordt ingeschakeld wanneer de nullastspanning daalt tot 4,05 V / I en wordt uitgeschakeld wanneer de spanning 4,20 V / I bereikt.
Laders die zijn ontworpen voor online of stand-by gebruik, verlagen vaak de batterijspanning tot 4,00 V / I en laden alleen Li-ion-batterijen op tot 4,05 V / I, waardoor ze niet het volledige 4,20 V / I-niveau bereiken.
Deze techniek vermindert de fysieke spanning, inherent aan de technische spanning, en helpt de levensduur van de batterij te verlengen.
Laad kobaltvrije batterijen op
Traditionele batterijen hebben een nominale celspanning van 3,60 volt. Voor apparaten die geen kobalt bevatten, is de beoordeling echter anders.
Lithiumfosfaatbatterijen hebben dus een nominale waarde van 3,20 volt (laadspanning 3,65V). En nieuwe lithiumtitanaatbatterijen (gemaakt in Rusland) hebben een nominale celspanning van 2,40 V (opladen 2,85).
Lithiumfosfaat-opslagbatterijen zijn apparaten voor energieopslag die geen kobalt in hun structuur bevatten. Dit feit verandert enigszins de voorwaarden voor het opladen van dergelijke batterijen. Traditionele laders zijn niet geschikt voor dergelijke batterijen, omdat ze de batterij overbelasten met een explosiegevaar. Omgekeerd zal een laadsysteem voor kobaltvrije accu's niet voldoende 3,60 V lading leveren voor een traditionele lithium-ion accu.
Overschrijdt de lading van de lithium-ionbatterij
De lithium-ionbatterij werkt veilig binnen de gespecificeerde bedrijfsspanningen. De prestaties van de batterij worden echter onstabiel als deze boven de bedrijfslimieten wordt opgeladen.
Langdurig opladen van een lithium-ionbatterij met een spanning hoger dan 4,30 V, ontworpen voor een bedrijfsclassificatie van 4,20 V, gaat gepaard met lithiummetallisering van de anode.
Het kathodemateriaal verkrijgt op zijn beurt de eigenschappen van een oxidatiemiddel, verliest zijn stabiliteit en stoot koolstofdioxide uit.
De druk van de batterijcel neemt toe en als het opladen doorgaat, zal het interne beveiligingsapparaat uitschakelen bij een druk tussen 1000 kPa en 3180 kPa.
Als de druk daarna blijft stijgen, gaat het beschermende membraan open bij een druk van 3.450 kPa. In deze toestand staat de cel van een lithium-ionbatterij op het punt van ontploffing en uiteindelijk is dit precies wat er gebeurt.
Structuur: 1 - bovenklep; 2 - bovenste isolator; 3 - stalen blik; 4 - onderste isolator; 5 - anodelipje; 6 - kathode; 7 - scheidingsteken; 8 - anode; 9 - kathodelip; 10 - ontluchting; 11 - PTC; 12 - pakking De beschermingswerking in de lithium-ionbatterij gaat gepaard met een verhoging van de temperatuur van de interne inhoud. Een volledig opgeladen batterij heeft een hogere interne temperatuur dan een gedeeltelijk opgeladen batterij.
Daarom lijken lithium-ionbatterijen veiliger wanneer ze op een laag niveau worden opgeladen. Daarom eisen de autoriteiten van sommige landen het gebruik van Li-ion-batterijen in vliegtuigen, verzadigd met energie die niet meer dan 30% van hun volledige capaciteit bedraagt.
De interne temperatuurdrempel van batterijen wanneer ze volledig zijn geladen is:
- 130-150 ° C (voor lithium-kobalt);
- 170-180 ° C (voor nikkel-mangaan-kobalt);
- 230-250 ° C (voor lithium-mangaan).
Opgemerkt moet worden dat lithiumfosfaatbatterijen een betere temperatuurstabiliteit hebben dan lithiummangaanbatterijen. Niet alleen lithium-ionbatterijen vormen een gevaar bij overbelasting van de energie.
Lood-nikkelbatterijen zijn bijvoorbeeld ook vatbaar voor smelten en daaropvolgende ontbranding als energieverzadiging wordt uitgevoerd in strijd met het paspoortregime.
Daarom is het gebruik van opladers die perfect zijn afgestemd op de batterij van het grootste belang voor alle lithium-ionbatterijen.
Enkele conclusies uit de analyse
Het opladen van lithium-ionbatterijen is vereenvoudigd in vergelijking met nikkelsystemen. Het laadcircuit is rechtlijnig, met spannings- en stroomlimieten.
Zo'n circuit is veel eenvoudiger dan een circuit dat complexe spanningssignaturen analyseert die veranderen naarmate de batterij wordt gebruikt.
Het proces van het bekrachtigen van lithium-ionbatterijen maakt onderbrekingen mogelijk, deze batterijen hoeven niet volledig verzadigd te zijn, zoals het geval is bij loodzuurbatterijen.
Controllercircuit voor lithium-ionbatterijen met laag vermogen. Een eenvoudige oplossing met een minimum aan details. Maar het circuit biedt geen cyclusconditie die een lange levensduur behoudt. De eigenschappen van lithium-ionbatterijen beloven voordelen bij de werking van hernieuwbare energiebronnen (zonnepanelen en windturbines). Doorgaans zal een windturbine of generator zelden een volledige batterijlading leveren.
Voor lithium-ion vereenvoudigt de afwezigheid van druppelladingvereisten het laadcontrollercircuit. Een lithium-ionbatterij heeft geen spannings- en stroomvereffeningsregelaar nodig zoals loodzuurbatterijen.
Alle huishoudelijke en de meeste industriële lithium-ion-opladers zullen de batterij volledig opladen. Bestaande lithium-ionbatterijladers bieden echter over het algemeen geen spanningsregeling aan het einde van de cyclus.
Ik kwam erachter dat ik een aantal perfect bruikbare lithiumbatterijen heb liggen van dode mobiele telefoons, laptops, enz., Die in verschillende ambachten kunnen worden gebruikt. Ze moeten ergens van beschuldigd worden. Er werden geschikte onderdelen gevonden in de afzettingen, en daar gaan we ...
Lader circuit
We tekenen een schema, rekening houdend met de aanwezigheid van details in de la. Omwille van zo'n eenvoudig product is het te lui om nog een keer naar de winkel te rennen.
begrenst stroom, TL431 + IRF begrenst spanning. Niets bijzonders, er zijn zeker al meer dan een dozijn van dezelfde exacte schema's getekend. De stroombegrenzing is ingesteld op 125 mA op basis van de mogelijkheden van de gebruikte transformator en de beperking van de warmteafvoer in een kleine plastic behuizing. Eigenlijk houden zelfs kleine batterijen van mobiele telefoons een veel hogere laadstroom vast zonder oververhitting.
Het bord is compact genoeg gemaakt om in de bestaande plastic behuizing te passen.
--
Bedankt voor de aandacht!
Igor Kotov, hoofdredacteur van het tijdschrift "Datagor"
Bedankt voor de aandacht!
