Den er installert i alle bærbare datamaskiner, nettbrett, mobiltelefoner og annet utstyr. Den nominelle spenningen til et slikt batteri er 3,7-3,8 V, maksimum er opptil 4,4 V, og minimum er fra 2,5 til 3,0 V.
Fra skapelseshistorien
Li-ion-batterier dukket først opp på begynnelsen av 90-tallet. Deres ledende produsent var opprinnelig Sony. Sammensetningen av et slikt batteri inkluderer to elektroder. Katoden er plassert på en aluminiumsfolie og anoden er plassert på en kobberfolie. Separatorer (separatorer) som inneholder en væske eller gellignende elektrolytt plasseres mellom elektrodene. Litiumioner med en "+" ladning er strømbærere, ioner som er i stand til å trenge inn i andre kjemiske elementer, og dermed gi forløpet av en elektrokjemisk reaksjon som gir strøm til en bestemt enhet.
Litiumbatterier fra forrige generasjon var "kjente" for sin økte eksplosivitet på grunn av bruken av en metalllitiumanode i dem og forekomsten av gassformige kjemiske forbindelser inne i batteriet. Med flere "lading-utladingssykluser" kan det oppstå en kortslutning og deretter en eksplosjon av et litiumbatteri. Eksplosjoner skjedde også på grunn av at litiumioner kom inn i en farlig reaksjon med andre stoffer som var en del av batteriene.
Da anodekjemikaliet til slutt ble erstattet med grafitt, ble dette fullstendig korrigert. Forresten, alle moderne enheter for lading, som batteriene mottar strøm gjennom, beskytter dem mot overoppheting og "busting" av strømmen. I litium-ferrum-fosfat-batterier er denne alvorlige ulempen fullstendig eliminert. Det tok imidlertid omtrent 20 år å utvikle sikre batterienheter.
For å forhindre spontan forbrenning av et litiumbatteri når det lades, begynte produsenter å bygge en batteriladekontroller inn i kabinettet. Kontrolleren regulerer temperaturen inne i batteriet, utladningsdybden og mengden strøm som forbrukes. Men ikke alle litiumbatterier er utstyrt med en kontroller. Ofte installerer ikke produsenten det - for å spare penger og øke kapasiteten. Det er av denne grunn at noen batterier fortsatt eksploderer.
Imidlertid, i motsetning til forgjengerne i form og batterier, har ionbatterier mye bedre egenskaper. Den lave selvutladingshastigheten i slike batterier sikrer lengre holdbarhet, og den høye kapasiteten gjør at de varer mye lenger. I tillegg krever ikke en eneste litiumcelle ekstra vedlikehold, og i tilfelle en endelig feil er det bedre å ikke gjenopprette den, men erstatte den.
Hvordan bruke og oppbevare et litiumionbatteri på riktig måte
Det er viktig å sørge for at batteriet alltid har minst en minimumsmengde ladning. Ethvert ionisk batteri bør aldri utlades helt. Hvis den ikke brukes og vil bli fullstendig utladet, vil det føre til en kortslutning. Temperaturfaktoren påvirker sikkerheten til batteriet sterkt.Ikke lad eller oppbevarlitiumbatterierved for høye og lave temperaturer, da deres kapasitetsindikator raskt vil begynne å falle.
Li-ion er følsomme for spenningsendringer. Hvis U i laderen økes enda litt (for eksempel med bare 4%), vil batteriet miste kapasitet for hver lade-utladingssyklus.
De beste lagringsforholdene for Li-ion: ladningen bør være minst 40 % av kapasiteten til ionecellen, og temperaturen bør være fra 0 til +10 °C.
Til tross for alle de positive egenskapene, er det ikke fornuftig å kjøpe Li-ion for fremtiden: batteriet mister omtrent 4% av kapasiteten på 2 år. Når du kjøper, sørg for å være oppmerksom på produksjonsdatoen. Hvis det har gått mer tid siden produksjon, anbefales ikke et slikt batteri å kjøpe.
Vanlig - 2 år, men nå har produksjonsbedrifter funnet opp en metode som gjør at de kan lagres i lengre tid. Et spesielt konserveringsmiddel er lagt til batteriet, slik at det kan lagres i mer enn to år. Hvis det er et konserveringsmiddel i elektrolytten, før første gangs bruk, bør batteriet være helt utladet, etter å ha utført en slags trening i form av to eller tre "lading-utladningssykluser". Med denne rekonserveringen brytes elektrolytten i batteriet gradvis ned, og batteriet når sitt normale kapasitetsnivå.
Hvis dette ikke gjøres med litiumceller, vil batteriet få en "minneeffekt", og siden konserveringsmidlet fortsatt er inne, når en ladning påføres og batteristrømmen øker, vil det raskt gå i oppløsning, og batteriet kan svulme opp. .
Hvis du håndterer ionbatterier forsiktig og forsiktig, og observerer alle lagringsforhold, vil de med riktig drift vare lenge, og kapasitetsnivået i slike batterier vil holde seg på et høyt nivå i lang tid.
Litium polymer batteri som et alternativ til Li-ion
Polymerbatterier er en avansert versjon av litiumionbatterier. Den teknologiske fremgangen står ikke stille, og nå er de allerede vurdert som et seriøst alternativ til de tidligere litiumbaserte batteriene. Hensikten med å lage batterier basert på polymermaterialer var først og fremst mulig eliminering av ulempene med Li-ion i form av høye kostnader og økt risiko for selvantennelse.
Hovedforskjellen mellom et polymerbatteri og Li-ion er at faste polymerer, i stedet for væske eller gel, brukes som en elektrolytt i produksjonen. Å bytte elektrolytt er en stor prestasjon, fordi slike batterier er tryggere, og nå kan du tenke mye mindre på den potensielle eksplosjonen under driften.
Faste materialer har tidligere spilt en alvorlig rolle når det gjelder strømledningsevne - for eksempel ved hjelp av en plastfilm, og bruken av dem inne i et Li-pol-batteri i stedet for en porøs separator av de to polene fuktet i væske var et betydelig skritt framover.
Li-pol batteri har også forbedrede egenskaper når det gjelder praktisk form, da polymerer gjør det mulig å få forskjellige størrelser og typer slike batterier. Minimumstykkelsen som polymerbatterier har kan være så liten som 1 mm.
Sammen med forskjellene er det også likheter mellom Li-ion og Li-pol. For det meste betyr dette at ikke alle mangler er eliminert, og mulighetene for videre arbeid fra produsentene er ennå ikke helt uttømt. For eksempel er det ikke stor forskjell mellom dem når det gjelder levetid og problemet med "aldring" hvis de ikke brukes.
Polymerbatterier, som Li-ion, brukes i mobiltelefoner, radiostyrt utstyr, bærbare elektriske verktøy, som elektriske boremaskiner og skrutrekkere.
Noen produsenter av polymerbatterier hevder at de ikke har en minneeffekt, og de kan visstnok operere i et bredere temperaturområde: fra -20 til + 40-60 ° C, noe som gjør bruken mulig i et varmt tropisk klima. Siden risikoen for selvantennelse ennå ikke er helt eliminert, er polymerbatterier vanligvis utstyrt med en innebygd elektrisk krets som forhindrer overlading og overoppheting.
Hvordan gjenopprette et Li-ion-batteri
Til tross for at levetiden til mange moderne batterier er ganske lang, kommer det en tid når ladningen til enhver kjemisk strømkilde er oppbrukt. Kapasiteten synker, og batteriet kan ikke lenger fungere på lang tid og skikkelig. Spesielt hvis den utladede strømforsyningen har vært lagret i lang tid uten å lades opp. Det er flere vanlige måter å bringe det tilbake til livet. Et renovert batteri vil ikke vare lenge, men det vil kjøpe deg tid før du må bytte det.
De mest uventede og noen ganger helt ulogiske metodene er beskrevet på Internett. For eksempel er det artikler om hvordan du effektivt kan pumpe batteriet hvis du lader og lader det ut flere ganger på rad. Selvfølgelig er dette en myte, og det er ikke verdt å bruke en slik "metode". Også på et av de populære foraene er det beskrevet et virkelighetseksempel på hvordan en person ristet batteriet ved å sette det i kjøleskapet. Hun hovnet opp til en enorm størrelse og sprakk etter å ha blitt tatt ut av fryseren - naturlig nok fra et temperaturfall.
På et seriøst spørsmål om hvordan du virkelig kan reaktivere et mobiltelefonbatteri, kan du gi et enkelt og tydelig svar: ta en hvilken som helst batterilader med en spenning på 5-12 V og en motstand med en motstand på 330 ohm til 1 kilo ohm . Tilkoblingsskjemaet er ekstremt enkelt: "minus" til strømkilden er koblet til "minus" på batteriet, og "pluss" er koblet til "pluss", gjennom en motstand. Nå må du slå på laderen i nettverket og regelmessig sjekke spenningsveksten med et multimeter i 10-15 minutter. Spenningen øker gradvis, og når den når cirka 3,31 V, "finner" telefonen batteriet og aksepterer det.
Oppbygging av Li-ion, deaktivert av kontrolleren, med en rask å bringe batteriet i arbeidstilstand er også mulig . I dette tilfellet, når du måler strømspenningen, vil indikatoren være omtrent 2,5 V. Batteriet er "levende" og kan fortsatt fungere i noen tid, selv om det ved første øyekast ser nesten utladet ut. Vi gjenoppretter det slik: for dette trenger du en "folkelader" Imax B6 og et multimeter. En beskyttelseskrets er loddet av batteriet, den kobles til Imax. Og hvordan du sjekker spenningen er allerede klart: den styres alltid av et multimeter.
Vi svinger batteriet så forsiktig som mulig. Ladeprogrammet er satt til Li-Po, lademodus velges avhengig av batteritype: for Li-ion - 3,6 V, eller 3,7 V for Li-pol. Viktig: under gjenopprettingsprosessen, still inn Auto-parameteren - uten den vil ikke starten starte på grunn av lav batterilading. Gjeldende verdi velges ved hjelp av "+" og "-" knappene. 1 A er den sikreste og optimale strømmen for oppbygging.
Når spenningen når 3,2-3,3 V, vil batteriet begynne sitt fullverdige arbeid.
Kan et hovent batteri fikses?
Det er et stort antall populære artikler på Internett om dette emnet og til og med videoer som "Jeg gjenoppretter hovne batterier på en enkel måte." Dette etterfølges av en beskrivelse eller filming av prosessen med å demontere batteriet, stikke hull i det med en nål eller syl for å "slippe ut gasser", for så å sette batteriet tilbake i telefonen.
Dessverre forklarer de uheldige forfatterne av slike videoer og publikasjoner ikke folk hvorfor batteriet er hovent, men fortsetter dristig til svært tvilsomme handlinger som kan være usikre både for en person og for en enhet der et slikt batteri er plassert.
«Å trene intellektet» og engasjere seg i slik utvinning frarådes sterkt. Det skal forstås at ethvert litiumionbatteri først og fremst er en kilde til kjemiske reaksjoner som kan være både giftig og eksplosiv.
Hevelse av batteriet kan oppstå både som et resultat av brudd på kjemiske prosesser inne i det på grunn av en fabrikkfeil, og på grunn av feil fra eieren av dingsen hvis operasjonen var feil.
Hvis for eksempel et billig batteri er hoven opp på grunn av en produksjonsfeil, bør du tenke på om produsenten er verifisert, og neste gang er det bedre å kjøpe et batteri til en høyere pris, men med kvalitetsgaranti.
Batterier svulmer også opp når fuktighet kommer inn, noe som oftest skjer på grunn av uaktsomhet fra eieren av telefonen eller nettbrettet. Hvis du bruker feil enhet når du lader telefonen, vil batteriet før eller siden svulme opp på grunn av det høye strømnivået, som forstyrrer hastigheten på kjemiske prosesser inne i den. Hvis telefonen er designet for en strøm på 1A, kan lading med strømforsyning på 2A ikke lenger brukes. Som et alternativ kan du ta en enhet med en mindre, men ikke med stor strømindikator. - i tilfelle den "native" ladingen går tapt eller ikke fungerer.
Bruk av batteriet i varmt klima kan også føre til at det sveller. Du kan ikke la en fulladet telefon ligge i varmen, og hvis batteriet er hovent av en eller annen grunn, bør det ikke demonteres og stikkes hull, men erstattes med en ny.
I moderne husholdningsapparater, både for "høyteknologi" og for enkle enheter, brukes litium-ion-batterier, som utmerker seg ved deres enkelhet og lave produksjonskostnader. I tillegg er det umulig å ikke legge merke til de gode ytelsesegenskapene. Det er viktig å finne ut hvordan du lader li-ion-batterier riktig, fordi hvis dette gjøres feil, vil enheten ikke holde en ladning i lang tid og vil snart bare mislykkes. Det er flere regler som må tas i betraktning for at telefonen eller annen enhet skal fungere over lengre tid.
Hvordan lade et li-ion-batteri?
Ofte har moderne teknologi en enhet som ikke tillater overgangen av ladningen til kritiske nivåer. Hvis dingsen har et litiumionbatteri, bør den lades når batteriytelsen er 10-20%. I dette tilfellet øker antallet fulladesykluser fra 600 ganger til 1700. Et annet viktig poeng er at når det indikeres at ladningen har nådd 100 % av verdien, bør du ikke koble enheten fra nettverket for et par til. timer. Når vi snakker om hvordan du lader et nytt li-ion-batteri, er det verdt å si at for å øke levetiden til en teknisk enhet, anbefales det å alternere full og delvis lading. Hvis en USB-port brukes til lading, bør prosessen ta lengre tid.
Regler for hvordan du lader et li-ion-batteri:
- Det anbefales å lade gadgeten helt ut en gang hver tredje måned. Slik forebygging vil forhindre å slå ned merket for maksimum og minimum ladning. En fullstendig utlading fører til at minimum ladeverdi tilbakestilles til null, og deretter skal lading utføres i 8-12 timer, dette vil også tilbakestille maksimumsverdien. Takket være slike manipulasjoner vil batteriet fungere bedre.
- Hvis batteriet ikke skal brukes på en stund, er det bedre å lagre det med en liten mengde på 30-50% ladning. Det er best hvis temperaturen er ca 15 grader. Takket være dette vil batteriet lagres uten å svekke dets evner. Hvis batteriet er fulladet, kan det meste av kapasiteten brukes opp. Et utladet batteri etter lagring trenger bare å kastes.
- Når vi snakker om hvordan du lader li-ion-batteriet, er det verdt å bytte ut, noe som er viktig å bare bruke den originale enheten, siden den eksterne adapteren spiller rollen som en likeretter og spenningsstabilisator. Hvis ikke, bør batteriet tas ut og lades med en ekstern enhet.
- For litium-ion-batterier er forhøyede temperaturer skadelig. Det er grunnen til at enheten anbefales å oppbevares vekk fra direkte sollys og ulike varmekilder. Det tillatte temperaturområdet er fra -40 til +50 grader.
Mange bruker i dag de såkalte «froskene» produsert av kinesiske produsenter til lading. Du kan finne rapporter som slikt 
enheter tok ganske enkelt fyr under drift. Det er derfor, før du bruker en slik universallader, er det viktig å verifisere de tillatte verdiene som er angitt på emballasjen. Vær spesielt oppmerksom på den maksimale kapasiteten, som de vurderer om lading vil bli utført eller ikke.
Hvor mye strøm skal man lade et li-ion-batteri?
I de fleste enheter er den nominelle spenningen på cellen 3,6 V, så den anbefalte ladestrømmen bør være 0,7 C, og utladningsstrømmen bør ikke overstige 0,1 C. I tilfelle batteriet fungerer med en spenning på mindre enn 2,9 V, da bør strømmen være 0,1 C.
Litiumbatterier (Li-Io, Li-Po) er for tiden de mest populære oppladbare kildene til elektrisk energi. Litiumbatteriet har en nominell spenning på 3,7 volt, som er angitt på dekselet. Imidlertid har et 100 % ladet batteri en spenning på 4,2 V, og en utladet "til null" spenning er 2,5 V, det gir ingen mening å lade ut batteriet under 3 V, for det første forringes det fra dette, og for det andre i rekkevidde fra 3 til 2,5 Batteriet gir kun et par prosent av energien. Dermed aksepterer vi driftsspenningsområdet på 3 - 4,2 volt. Du kan se mitt utvalg av tips om bruk og oppbevaring av litiumbatterier i denne videoen.
Det er to alternativer for tilkobling av batterier, serie og parallell.
Ved seriekopling summeres spenningen på alle batterier, når en last er tilkoblet, flyter en strøm lik den totale strømmen i kretsen fra hvert batteri, generelt setter lastmotstanden utladningsstrømmen. Du bør huske dette fra skolen. Nå er den morsomme delen, kapasitet. Kapasiteten til enheten med en slik tilkobling er god lik kapasiteten til batteriet med den minste kapasiteten. Tenk deg at alle batterier er 100 % ladet. Se, utladningsstrømmen er den samme overalt, og batteriet med den minste kapasiteten vil bli utladet først, dette er i det minste logisk. Og så snart den er tømt, vil det ikke lenger være mulig å laste denne enheten ytterligere. Ja, resten av batteriene er fortsatt ladet. Men hvis vi fortsetter å fjerne strømmen, vil det svake batteriet vårt begynne å overlades og mislykkes. Det vil si at det er riktig å anta at kapasiteten til en seriekoblet enhet er lik kapasiteten til det minste eller mest utladede batteriet. Fra dette konkluderer vi: det er nødvendig å sette sammen et seriell batteri, først og fremst fra batterier med samme kapasitet, og for det andre, før montering, må de alle lades likt, med andre ord, 100%. Det er noe som heter BMS (Battery Monitoring System), det kan overvåke hvert batteri i batteriet, og så snart et av dem er utladet, kobler det hele batteriet fra belastningen, dette vil bli diskutert nedenfor. Nå som for å lade et slikt batteri. Du må lade den med en spenning lik summen av maksimalspenningene på alle batterier. For litium er dette 4,2 volt. Det vil si at vi lader et batteri på tre med en spenning på 12,6 V. Se hva som skjer hvis batteriene ikke er like. Batteriet med den minste kapasiteten vil lade opp raskest. Men de andre har ikke lastet inn ennå. Og det stakkars batteriet vårt vil steke og lade opp til resten er ladet. Overutladning, jeg minner deg om, litium liker heller ikke veldig mye og forringes. For å unngå dette, husker vi den forrige konklusjonen.
La oss gå videre til parallellkobling. Kapasiteten til et slikt batteri er lik summen av kapasiteten til alle batteriene som er inkludert i det. Utladningsstrømmen for hver celle er lik den totale laststrømmen delt på antall celler. Det vil si at jo flere batterier i en slik sammenstilling, jo mer strøm kan den gi. Men med spenning skjer det en interessant ting. Hvis vi samler batterier som har forskjellig spenning, det vil si grovt sett ladet til forskjellig prosent, så vil de etter tilkobling begynne å utveksle energi til spenningen på alle cellene blir lik. Vi konkluderer: før montering må batteriene igjen lades på samme måte, ellers vil store strømmer flyte når de er koblet til, og det utladede batteriet vil bli skadet, og mest sannsynlig kan det til og med ta fyr. I prosessen med utlading utveksler batteriene også energi, det vil si at hvis en av boksene har lavere kapasitet, vil resten ikke la den lades ut raskere enn dem selv, det vil si at batterier med forskjellig kapasitet kan brukes parallelt. montering. Det eneste unntaket er høystrømsdrift. På forskjellige batterier under belastning synker spenningen forskjellig, og strømmen vil begynne å gå mellom de "sterke" og "svake" batteriene, og vi trenger ikke dette i det hele tatt. Og det samme gjelder lading. Du kan helt trygt lade batterier med forskjellig kapasitet parallelt, det vil si at balansering ikke er nødvendig, enheten vil balansere seg selv.
I begge tilfeller er det nødvendig å observere ladestrømmen og utladningsstrømmen. Ladestrømmen for Li-Io bør ikke overstige halvparten av batterikapasiteten i ampere (1000 mah batteri - ladning 0,5 A, batteri 2 Ah, ladning 1 A). Maksimal utladningsstrøm er vanligvis angitt i databladet (TTX) for batteriet. For eksempel: bærbare 18650-batterier og batterier fra smarttelefoner kan ikke lastes med en strøm som overstiger 2 batterikapasiteter i ampere (eksempel: 2500 mah batteri, som betyr at du må ta maksimalt 2,5 * 2 = 5 ampere fra den). Men det er høystrømsbatterier, hvor utladningsstrømmen er tydelig angitt i spesifikasjonene.
Funksjoner for lading av batterier med kinesiske moduler
Standard innkjøpt lade- og beskyttelsesmodul for 20 rubler for litiumbatteri ( Aliexpress link)
(plassert av selgeren som en modul for en boks med 18650) kan og vil lade ethvert litiumbatteri uavhengig av form, størrelse og kapasitet til riktig spenning på 4,2 volt (spenningen til et fulladet batteri, til øyeeplene). Selv om det er en enorm 8000mah litiumpakke (selvfølgelig snakker vi om én celle på 3,6-3,7v). Modulen gir en ladestrøm på 1 amp, betyr dette at de trygt kan lade et hvilket som helst batteri med en kapasitet på 2000 mah og over (2Ah, som betyr at ladestrømmen er halvparten av kapasiteten, 1A), og følgelig vil ladetiden i timer være lik batterikapasiteten i ampere (faktisk litt mer, en og en halv til to timer for hver 1000 mah). Batteriet kan forresten kobles til lasten allerede under ladingen.
Viktig! Hvis du ønsker å lade et batteri med mindre kapasitet (for eksempel en gammel 900mah boks eller en bitteliten 230mah litiumpose), så er 1A ladestrøm mye, den bør reduseres. Dette gjøres ved å bytte ut motstanden R3 på modulen i henhold til vedlagte tabell. Motstanden er ikke nødvendigvis smd, den vanligste vil gjøre det. Jeg minner om at ladestrømmen skal være halvparten av batteriets kapasitet (eller mindre, det er ikke skummelt).
Men hvis selgeren sier at denne modulen er for én 18650 boks, kan den lade to bokser? Eller tre? Hva om du trenger å sette sammen en romslig strømbank fra flere batterier?
KAN! Alle litiumbatterier kan kobles parallelt (alle plusser til plusser, alle minuser til minuser) Uavhengig av KAPASITET. Batterier som er loddet parallelt opprettholder en driftsspenning på 4,2V og kapasiteten tilsvarer. Selv om du tar en boks på 3400 mah og den andre på 900, får du 4300. Batterier vil fungere som en helhet og vil bli utladet i forhold til kapasiteten.
Spenningen i PARALLELLENHETEN ER ALLTID DEN SAMME PÅ ALLE BATTERIER! Og ikke et eneste batteri kan utlades fysisk i en forsamling før andre; prinsippet om å kommunisere fartøy fungerer her. De som hevder det motsatte og sier at batterier med lavere kapasitet vil utlades raskere og dø - de forveksles med SERIELL montering, spytter dem i ansiktet. 
Viktig! Før tilkobling til hverandre må alle batterier ha tilnærmet samme spenning slik at det ikke flyter utjevningsstrømmer mellom dem ved loddetidspunktet, de kan være veldig store. Derfor er det best å bare lade hvert batteri individuelt før montering. Selvsagt vil ladetiden til hele monteringen øke, siden du bruker samme 1A-modul. Men du kan parallellisere to moduler, og få en ladestrøm på opptil 2A (hvis laderen din kan gi så mye). For å gjøre dette må du koble alle lignende terminaler til modulene med jumpere (bortsett fra Out- og B +, de er duplisert på brettene av andre nikkel, de vil allerede være koblet til uansett). Eller du kan kjøpe en modul ( Aliexpress link), hvor mikrokretsene allerede er parallelle. Denne modulen er i stand til å lade med en strøm på 3 Ampere.
Beklager å være så åpenbar, men folk blir fortsatt forvirret, så vi må diskutere forskjellen mellom parallell og serie.
PARALLELL koblingen (alle plusser til plusser, alle minuser til minuser) holder batterispenningen på 4,2 volt, men øker kapasiteten ved å legge alle kapasitansene sammen. Alle strømbanker bruker en parallellkobling av flere batterier. En slik enhet kan fortsatt lades fra USB og boost-omformeren øker spenningen til utgangen 5v.
SEKVENSIAL tilkobling (hvert pluss til minus for det påfølgende batteriet) gir en multiplikasjon av spenningen til en ladet boks på 4,2v (2s - 8,4v, 3s - 12,6v, og så videre), men kapasiteten forblir den samme. Hvis tre 2000 mah-batterier brukes, er monteringskapasiteten 2000 mah.
Viktig! Det antas at for sekvensiell montering er det hellig at det bare er nødvendig å bruke batterier med samme kapasitet. Det er det faktisk ikke. Du kan bruke forskjellige, men da vil batterikapasiteten bli bestemt av LAVESTE kapasitet i sammenstillingen. Legg sammen 3000 + 3000 + 800 - du får en 800 mah-bygg. Da begynner spesialistene å gale at da vil et mindre kapasitetsbatteri lades ut raskere og dø. Og det spiller ingen rolle! Den viktigste og virkelig hellige regelen er at for sekvensiell montering er det alltid nødvendig å bruke et BMS-beskyttelsesbrett for det nødvendige antallet bokser. Den vil bestemme spenningen på hver celle og slå av hele enheten hvis en blir utladet først. I tilfellet med en bank på 800, vil den bli utladet, BMS vil koble fra belastningen fra batteriet, utladningen vil stoppe og restladingen på 2200mah på de resterende bankene vil ikke lenger ha betydning - du må lade.
BMS-kortet, i motsetning til enkeltladermodulen, ER IKKE EN SERIALLADER. Nødvendig for lading konfigurert kilde for ønsket spenning og strøm. Guyver har laget en video om dette, så ikke kast bort tiden din, se den, den handler så grundig som mulig.
Er det mulig å lade en seriemontering ved å koble til flere enkeltlademoduler?
Faktisk, under visse forutsetninger, er det mulig. For noen hjemmelagde produkter har en krets som bruker enkeltmoduler, også koblet i serie, bevist seg selv, men HVER modul trenger sin egen SEPARAT STRØMFORSYNING. Hvis du lader 3s – ta tre telefonladere og koble hver til én modul. Når du bruker en enkelt kilde - strømkortslutning, ingenting fungerer. Et slikt system fungerer også som en beskyttelse for sammenstillingen (men modulene er i stand til å levere ikke mer enn 3 ampere) Eller bare lad opp enheten ved cellen, koble modulen til hvert batteri til det er fulladet.
Batteriindikator 
Det er også et presserende problem – i det minste å vite omtrentlig hvor mye prosent av ladningen som er igjen på batteriet slik at det ikke går tom i det mest avgjørende øyeblikket.
For parallellmonteringer på 4,2 volt vil den mest åpenbare løsningen være å umiddelbart kjøpe et ferdiglaget kraftbankkort, som allerede har et display som viser ladeprosent. Disse prosentene er ikke supernøyaktige, men hjelper likevel. Utstedelsesprisen er omtrent 150-200 rubler, alle presenteres på Guyver-nettstedet. Selv om du ikke bygger en powerbank, men noe annet, er dette brettet ganske billig og lite å plassere det i et hjemmelaget produkt. I tillegg har den allerede funksjonen til å lade og beskytte batterier.
Det finnes ferdige miniatyrindikatorer for en eller flere bokser, 90-100r 
Vel, den billigste og mest populære metoden er å bruke MT3608 boost-omformer (30 rubler), satt til 5-5,1v. Faktisk, hvis du lager en strømbank på en hvilken som helst 5-volts omformer, trenger du ikke engang å kjøpe noe. Forfiningen består i å installere en rød eller grønn LED (andre farger vil fungere ved en annen utgangsspenning, fra 6V og over) gjennom en 200-500 ohm strømbegrensende motstand mellom utgangs-positive terminalen (dette vil være et pluss) og input positiv terminal (for en LED vil dette vise seg et minus). Du tar ikke feil, mellom to plusser! Faktum er at under driften av omformeren skapes det en spenningsforskjell mellom plussene, +4,2 og + 5V gir en spenning på 0,8V mellom seg. Når batteriet er utladet, vil spenningen falle, og utgangen fra omformeren er alltid stabil, noe som betyr at forskjellen vil øke. Og når spenningen på banken er 3,2-3,4V, vil forskjellen nå den nødvendige verdien for å tenne LED - det begynner å vise at det er på tide å lade.
Hvordan måle batterikapasitet?
Vi er allerede vant til at Imax b6 er nødvendig for måling, men det koster penger og er overflødig for de fleste radioamatører. Men det er en måte å måle kapasiteten til et 1-2-3-cellers batteri med tilstrekkelig nøyaktighet og billig - en enkel USB-tester.
Litium-ion-batterier er ekstremt populære akkurat nå. Mer enn 80 % av alle husholdningsbatterier er litium-ion. Og for at disse batteriene skal fungere trofast i lang tid, er det veldig viktig å håndtere dem riktig og lade dem riktig.
Det beste alternativet er å lade hvert batteri separat. I tillegg til ladere kan du kjøpe ferdige kontrollerkort for lading av individuelle batterier. For eksempel basert på den populære TP4056-brikken.
Lader ett litium-ion-batteri
Et miniatyrkort (ca. 20x30 mm) lar deg lade et litiumionbatteri fra en konstant spenningskilde opp til 8V. Egnet, inkludert en datamaskin USB. To indikatorer viser fremdriften av ladingen. Selve kortet vil slutte å lade når spenningen når 4,2V - det kan også brukes til å lade batterier uten beskyttelsestavle.
Hvis flere batterier brukes samtidig, er alternativer mulige. For å øke kapasiteten ved samme utgangsspenning kobles batteriene parallelt – pluss til pluss, minus til minus. Hvis du for eksempel tar to 2500 mAh batterier og kobler dem parallelt, får du et 5000 mAh batteri med en utgangsspenning på 4,2V. Du må lade et slikt batteri på samme måte som et separat batteri, bare det vil ta 2 ganger mer tid.
Hvis du trenger å øke spenningen samtidig som kapasiteten opprettholdes, kobles batteriene i serie. De samme to bankene fra forrige eksempel, koblet i serie, vil gi et batteri med en spenning på 8,4V og en kapasitet på 2500mAh.
Ladestrømmen til seriekoblede batterier bør være den samme som ved lading av et enkelt batteri, og spenningen skal tilsvare spenningen til hele batteriet - 4,2V ganger antall seriekoblede celler.
Når batterier brukes sammen, er det veldig viktig å velge nøyaktig samme bokser - samme produsent og modell, samme grad av friskhet. Ideelt sett fra samme batch. Faktum er at forskjellige batterier kan ha litt forskjellige kapasiteter, spenninger og andre parametere. Følgelig vil de fungere ujevnt og mislykkes raskere.
Det er nødvendig å lade litium-ion-batterier som er koblet i serie med enheter som har et ladebalanseringssystem for hvert element. Strengt tatt bør slike batterier utlades gjennom lignende balansesystemer. Essensen av arbeidet er å overvåke parametrene til hvert batteri og slutte å lade hele batteriet hvis et av batteriene allerede er fulladet. Tilsvarende ved utlading: Hvis ett av batteriene er helt utladet, slås hele batteriet av. Dette vil unngå overlading/overutlading av batteriene og forlenge levetiden.
Lade-/utladingskontrolleren til to seriekoblede batterier kan se slik ut:
Lader to seriekoblede litium-ion-batterier
P+- og P-kontaktene på kortet tjener både til å levere spenning ved lading, og til å fjerne strøm når batteriet er utladet. Brettet kan brukes med batterier uten beskyttelsestavler.
For å lade tre seriekoblede batterier kan følgende opplegg være passende:
Lader tre seriekoblede litium-ion-batterier
Som i forrige versjon brukes P + og P- kontaktene både for å levere ladespenning og for å fjerne strøm når du arbeider fra batterier. Brettet har balanseringssystem, overladings-/utladningsvern og kortslutningsbeskyttelse. Og kan også brukes med ubeskyttede batterier.
Et tilsvarende lade-/utladningskort er også tilgjengelig for fire seriekoblede batterier.
Lader fire seriekoblede litium-ion-batterier
Et større antall seriekoblede batterier er ganske sjeldent. Oftere brukes seriekoblede par med parallellkoblede batterier for å øke effekten. For eksempel kan bærbare batterier inneholde tre eller fire par batterier.
Riktig lading av batterier er avgjørende for langsiktig og effektiv bruk av litium-ion-batterier. Vær oppmerksom på dette, og batteriene vil tjene deg trofast.
Prosessene med å lade og utlade eventuelle batterier foregår som en kjemisk reaksjon. Lading av litium-ion-batterier er imidlertid et unntak fra regelen. Vitenskapelige studier viser energien til slike batterier som den kaotiske bevegelsen av ioner. Påstandene til forståsegpåere fortjener oppmerksomhet. Hvis det er vitenskapelig korrekt å lade litium-ion-batterier, bør disse enhetene vare evig.
Fakta om tapet av den nyttige kapasiteten til batteriet, bekreftet av praksis, ser forskere i ioner blokkert av såkalte feller.
Derfor, som tilfellet er med andre lignende systemer, er ikke litium-ion-enheter immune mot defekter i bruksprosessen i praksis.
Ladere for Li-ion-design har noen likheter med enheter designet for bly-syre-systemer.
Men hovedforskjellene mellom slike ladere sees i tilførselen av høyspenninger til cellene. I tillegg noteres strammere strømtoleranser, pluss eliminering av intermitterende eller flytende ladning når batteriet er fulladet.
Relativt kraftig strømforsyning som kan brukes som energilagringsenhet for alternativ energidesign Hvis de er forskjellige i en viss fleksibilitet når det gjelder spenningstilkoblinger / frakoblinger, avviser produsenter av litiumionsystemer kategorisk denne tilnærmingen.
Li-ion-batterier og driftsreglene for disse enhetene tillater ikke muligheten for ubegrenset overlading.
Derfor finnes det ingen såkalt «mirakuløs» lader for litium-ion-batterier som kan forlenge levetiden i lang tid.
Det er umulig å få ekstra kapasitet på Li-ion på grunn av pulsladning eller andre kjente triks. Litium-ion-energi er et slags "rent" system som aksepterer en strengt begrenset mengde energi.
Lader koboltblandede batterier
Klassiske design av litium-ion-batterier er utstyrt med katoder, hvis struktur består av materialer:
- kobolt,
- nikkel,
- mangan,
- aluminium.
Alle er vanligvis ladet med spenning opp til 4,20V / I. Det tillatte avviket er ikke mer enn +/- 50 mV/I. Men det finnes også visse typer nikkelbaserte litium-ion-batterier som tillater en ladespenning på opptil 4,10V/m.
Koboltblandede litium-ion-batterier har interne sikkerhetskretser, men dette sparer sjelden batteriet fra å eksplodere i overladingsmodus. Det er også utviklinger av litium-ion-batterier, hvor prosentandelen av litium økes. For dem kan ladespenningen nå en verdi på 4,30V / I og over.
Vel, å øke spenningen øker kapasitansen, men hvis spenningen går utover spesifikasjonen, er det full av ødeleggelse av batteristrukturen.
Derfor er litium-ion-batterier for det meste utstyrt med beskyttelseskretser, hvis formål er å holde den etablerte normen.
Hel eller delvis lading
Praksis viser imidlertid at de fleste kraftige litium-ion-batterier kan akseptere et høyere spenningsnivå, forutsatt at det brukes i kort tid.
Med dette alternativet er ladeeffektiviteten omtrent 99 %, og cellen forblir kald under hele ladetiden. Riktignok varmes noen litiumionbatterier fortsatt opp med 4-5C når de når full ladning.
Kanskje er dette på grunn av beskyttelse eller på grunn av høy indre motstand. For slike batterier bør ladingen stoppes når temperaturen stiger mer enn 10ºC ved moderat ladehastighet.
Litium-ion-batterier i laderen på lading. Indikatoren viser at batteriene er fulladet. Videre prosess truer med å skade batteriene Full lading av koboltblandede systemer skjer med en terskelspenningsverdi. I dette tilfellet synker strømmen med opptil 3 -5 % av den nominelle verdien.
Batteriet vil vise full ladning selv når et visst kapasitetsnivå er nådd, som forblir uendret i lang tid. Årsaken til dette kan være økt selvutlading av batteriet.
Økende ladestrøm og metningslading
Det skal bemerkes at å øke ladestrømmen ikke akselererer oppnåelsen av en tilstand med full ladning. Litium - vil nå toppspenningen raskere, men ladningen til full metning av kapasiteten tar mer tid. Lading av batteriet med høy strøm øker imidlertid raskt batterikapasiteten til ca. 70 %.
Litium-ion-batterier krever ikke full lading, slik tilfellet er med blysyre-enheter. Dessuten er det dette ladealternativet som er uønsket for Li-ion. Faktisk er det best å ikke lade batteriet helt fordi høyspenningen belaster batteriet.
Valget av en lavere spenningsterskel eller fullstendig fjerning av metningsladningen vil bidra til å forlenge levetiden til litium-ion-batteriet. Riktignok er denne tilnærmingen ledsaget av en reduksjon i batteriets energireturtid.
Det bør bemerkes her: husholdningsladere fungerer som regel med maksimal effekt og støtter ikke ladestrøm (spenning) regulering.
Produsenter av litium-ion batteriladere anser lang levetid for å være mindre av et problem enn bekostning av kretskompleksitet.
Li-ion batteriladere
Noen billige hjemmeladere bruker ofte en forenklet metode. Lad litium-ion-batteriet i én time eller mindre uten å gå over i metning.
Klar-indikatoren på slike enheter lyser når batteriet når spenningsterskelen i første trinn. Ladetilstanden i dette tilfellet er omtrent 85 %, noe som ofte tilfredsstiller mange brukere.
Denne hjemmelagde laderen tilbys for å fungere med forskjellige batterier, inkludert litium-ion-batterier. Enheten har et spennings- og strømreguleringssystem, som allerede er bra Profesjonelle ladere (dyre) er forskjellige ved at de setter terskelen for ladespenning lavere, og forlenger dermed levetiden til litium-ion-batteriet.
Tabellen viser de beregnede effektene når de lades av slike enheter ved forskjellige spenningsterskler, med og uten metningsladning:
| Ladespenning, V/celle | Kapasitans ved høyspenningsavskjæring, % | Ladetid, min | Kapasitet ved full metning, % |
| 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 |
Så snart litium-ion-batteriet begynner å lade, er det en rask økning i spenningen. Denne oppførselen kan sammenlignes med å løfte en last med et gummibånd når det er en etterslepende effekt.
Kapasiteten vil etter hvert bli fylt opp når batteriet er fulladet. Denne ladekarakteristikken er typisk for alle batterier.
Jo høyere ladestrøm, desto lysere blir gummibåndeffekten. Lav temperatur eller tilstedeværelsen av en celle med høy indre motstand forsterker bare effekten.
Strukturen til et litiumionbatteri i sin enkleste form: 1 - negativ kobberbuss; 2 - positivt dekk laget av aluminium; 3 - koboltoksidanode; 4- grafitt katode; 5 - elektrolytt Det er ikke praktisk å evaluere ladetilstanden ved å lese spenningen til et ladet batteri. Å måle åpen kretsspenning (tomgang) etter at batteriet har hvilet i flere timer er den beste evalueringsindikatoren.
Som med andre batterier, påvirker temperaturen tomgang på samme måte som den påvirker det aktive materialet i et litium-ion-batteri. , bærbare datamaskiner og andre enheter estimeres ved å telle coulombs.
Litium-ion-batteri: metningsterskel
Et litium-ion-batteri er ikke i stand til å absorbere overflødig ladning. Derfor, når batteriet er fullstendig mettet, må ladestrømmen umiddelbart fjernes.
En konstant strømladning kan føre til metallisering av litiumceller, noe som bryter med prinsippet om å sikre driftsikkerheten til slike batterier.
For å minimere dannelsen av defekter bør du koble fra litium-ion-batteriet så snart som mulig når toppladingen er nådd.
Dette batteriet vil ikke lenger belastes nøyaktig så mye som det burde. På grunn av feil lading har den mistet hovedegenskapene til en energilagringsenhet. Så snart ladingen stopper, begynner spenningen til litium-ion-batteriet å synke. Effekten av å redusere fysisk stress manifesteres.
I noen tid vil åpen kretsspenning fordeles mellom ujevnt ladede celler med en spenning på 3,70 V og 3,90 V.
Her vekker prosessen også oppsikt når et litium-ion-batteri som har fått full mettet ladning begynner å lade naboen (hvis en er inkludert i kretsen) som ikke har fått metningslading.
Når Lithium-Ion-batterier må oppbevares i laderen til enhver tid for å sikre at de er klare, bør du stole på ladere som har en kortvarig blitsladingsfunksjon.
En lader med en kortvarig vedlikeholdslading-funksjon slår seg på hvis åpen kretsspenning faller til 4,05 V / ch og slås av når spenningen når 4,20 V / ch.
Ladere designet for standby- eller standby-modus lar ofte batterispenningen synke til 4,00V/i og lader kun Li-Ion-batterier til 4,05V/i uten å nå hele 4,20V/i.
Denne teknikken reduserer den fysiske spenningen som ligger i den tekniske spenningen, og bidrar til å forlenge batteriets levetid.
Lader koboltfrie batterier
Tradisjonelle batterier har en nominell cellespenning på 3,60 volt. Men for enheter som ikke inneholder kobolt, er verdien annerledes.
Så litiumfosfatbatterier har en vurdering på 3,20 volt (ladespenning 3,65V). Og nye litium-titanat-batterier (laget i Russland) har en nominell cellespenning på 2,40V (lader 2,85).
Litiumfosfatbatterier er energilagringsenheter som ikke inneholder kobolt i strukturen. Dette faktum endrer noe betingelsene for å lade slike batterier. For slike batterier er tradisjonelle ladere ikke egnet, da de overbelaster batteriet med trusselen om en eksplosjon. Omvendt vil ikke et ladesystem for koboltfrie batterier gi nok lading for et 3,60V tradisjonelt Li-Ion-batteri.
Overdreven ladning av litium-ion-batteriet
Litium-ion-batteriet fungerer trygt innenfor spesifiserte driftsspenninger. Ytelsen til batteriet blir imidlertid ustabil hvis det lades utover driftsgrensene.
Langtidslading av et litiumion-batteri med en spenning over 4,30V, designet for en arbeidsvurdering på 4,20V, er full av litiumbelegg av anoden.
Katodematerialet får på sin side egenskapene til et oksidasjonsmiddel, mister sin tilstandsstabilitet og frigjør karbondioksid.
Battericelletrykket bygges opp, og hvis ladingen fortsetter, vil den interne beskyttelsesanordningen utløses ved et trykk mellom 1000 kPa og 3180 kPa.
Hvis trykkøkningen fortsetter etter det, åpner beskyttelsesmembranen ved et trykknivå på 3.450 kPa. I denne tilstanden er litium-ion-battericellen på randen av å eksplodere, og til slutt er det akkurat det som skjer.
Struktur: 1 - toppdeksel; 2 - toppisolator; 3 - stålboks; 4 - nedre isolator; 5 - anode tab; 6 - katode; 7 - separator; 8 - anode; 9 - katodeflik; 10 - ventilasjon; 11 - PTC; 12 - pakning Aktiveringen av beskyttelsen inne i litium-ion-batteriet skyldes en økning i temperaturen på det interne innholdet. Et fulladet batteri har høyere intern temperatur enn et delvis oppladet batteri.
Derfor blir litium-ion-batterier sett på som tryggere under lavnivålading. Det er grunnen til at myndighetene i noen land krever bruk av Li-ion-batterier i fly, mettet med energi som ikke er høyere enn 30 % av deres fulle kapasitet.
Terskelen for intern batteritemperatur ved full belastning er:
- 130-150°C (for litium-kobolt);
- 170-180°C (for nikkel-mangan-kobolt);
- 230-250°C (for litium-mangan).
Det bør bemerkes at litium-fosfat-batterier har bedre temperaturstabilitet enn litium-mangan-batterier. Litium-ion-batterier er ikke de eneste som utgjør en fare i forhold til energioverbelastning.
For eksempel er bly-nikkel-batterier også utsatt for smelting etterfulgt av brann hvis energimetning utføres i strid med passregimet.
Derfor er bruken av ladere som er ideelt egnet for batteriet, av største betydning for alle litium-ion-batterier.
Noen konklusjoner fra analysen
Lading av litium-ion-batterier er preget av en forenklet metode sammenlignet med nikkelsystemer. Ladekretsen er grei, med spennings- og strømgrenser.
En slik krets er mye enklere enn en krets som analyserer de komplekse spenningssignaturene som endres etter hvert som batteriet brukes.
Energitilførselsprosessen til litium-ion-batterier er avbrytbar; disse batteriene trenger ikke å være fullstendig mette, slik tilfellet er med bly-syre-batterier.
Kontrollkrets for laveffekt litium-ion-batterier. En enkel løsning og et minimum av detaljer. Men ordningen gir ikke syklusforhold som opprettholder lang levetid. Egenskapene til litium-ion-batterier lover fordeler ved drift av fornybare energikilder (solcellepaneler og vindturbiner). Som regel, eller en vindgenerator gir sjelden full ladning av batteriet.
For litiumion forenkler mangelen på stabile ladekrav ladekontrollerkretsen. Et litium-ion-batteri krever ikke en kontroller som utjevner spenning og strøm, slik bly-syre-batterier krever.
Alle husholdnings- og de fleste industrielle litium-ion-ladere lader batteriet fullt. Imidlertid gir eksisterende litium-ion batteriladere generelt ikke spenningsregulering på slutten av syklusen.
