Зарядное устройство для литиевых аккумуляторов

30.08.2024 Светлана 0 Comments

Современные электронные устройства, такие как мобильные телефоны, ноутбуки или планшеты, питаются от литий-ионных батарей, пришедших на смену щелочным батареям. Никель-кадмиевые и никель-металлогидридные аккумуляторы уступили место литий-ионным батареям благодаря лучшим техническим и потребительским качествам. Такие аккумуляторы имеют полезный заряд от четырех до шести процентов с момента изготовления и по мере использования начинают уменьшаться. В течение первых 12 месяцев емкость батареи уменьшится на 10–20 %.

Литий-ионные батареи заменили щелочные батареи

Содержание

Оригинальные зарядные устройства

зарядные устройства для ионных аккумуляторов очень похожи на аналогичные устройства для свинцово-кислотных аккумуляторов, но их элементы, называемые «аккумуляторными блоками» из-за схожего внешнего вида, имеют более высокое напряжение и, следовательно, имеют более жесткие требования к допускам (например, допустимому напряжению). Разница составляет лишь 0,05 в). Наиболее распространенные характеристики ионного аккумуляторного блока 18650 составляют 1,8 см в диаметре и 6,5 см в высоту.

Просто примечание. Зарядка стандартной литий-ионной батареи занимает до трех часов, причем более точное время определяется ее исходной емкостью.

Производители литий-ионных аккумуляторов рекомендуют использовать для зарядки только оригинальные зарядные устройства, что обеспечивает подачу на аккумулятор необходимого напряжения, не разрушает часть емкости аккумулятора и не повреждает химическую систему перезарядом, а также не надеется на полную зарядку аккумулятора.

Зарядное устройство для литиевых батарей

Уведомление! При длительном хранении литиевые аккумуляторы лучше хранить с небольшим зарядом (не более 50%), а также их необходимо вынимать из устройства.

Если литиевые аккумуляторы имеют защитные пластины, то перезарядка им не грозит.

Встроенная плата защиты отсекает чрезмерное напряжение во время зарядки (более 3,7 В на элемент) и отключает батарею при достижении минимального заряда (обычно 2,4 В). Контроллер заряда определяет, когда напряжение аккумуляторной батареи достигает 3,7 В, и отключает зарядное устройство от аккумулятора. Это важное устройство также контролирует температуру аккумулятора, чтобы предотвратить перегрев и перегрузку по току. Данная защита основана на микросхеме ДВ01-П. После того, как контроллер разорвет цепь, она автоматически восстановится после того, как параметры станут нормальными.

Контроллер заряда литий-ионного аккумулятора

На чипе красный индикатор указывает на зарядку, а зеленый или синий — аккумулятор заряжен.

Как правильно заряжать литиевые аккумуляторы

Известные производители литий-ионных аккумуляторов (например, Sony) используют в своих зарядных устройствах двухступенчатый или трехступенчатый принцип зарядки, что позволяет значительно продлить срок службы аккумулятора.

На выходе зарядное устройство работает при напряжении 5 Вольт и значении тока в пределах от 0,5 до 1,0 номинальной емкости аккумулятора (например, для устройства емкостью 2200 мАч ток зарядного устройства должен начинаться с 1,1 Ампера.)

На начальном этапе после подключения зарядного устройства литиевого аккумулятора значение тока составляет от 0,2 до 1,0 номинальной емкости, а напряжение — 4,1 вольта (на ячейку). В этих условиях зарядка аккумулятора занимает от 40 до 50 минут.

Читайте также статью: Как ввести пароль на вк

Для достижения постоянного тока схема зарядного устройства должна иметь возможность увеличивать напряжение на клеммах аккумулятора, и в этот момент большинство зарядных устройств для литий-ионных аккумуляторов действуют как традиционный регулятор напряжения.

Важно! Если вам необходимо зарядить литий-ионный аккумулятор со встроенной защитной платой, напряжение холостого хода не может превышать шесть-семь вольт, иначе оно испортится.

Когда напряжение достигнет 4,2 В, емкость аккумулятора достигнет 70–80 %, что ознаменует окончание начальной фазы зарядки.

Следующий этап выполняется при постоянном напряжении.

Дополнительная информация. Некоторые устройства используют импульсный метод для более быстрой зарядки. Если литий-ионные аккумуляторы имеют графитовую систему, они должны соответствовать предельному напряжению 4,1 Вольта на ячейку. Если этот параметр будет превышен, плотность энергии батареи увеличится и вызовет реакции окисления, сокращающие срок службы батареи. В современных моделях аккумуляторов используются специальные присадки, позволяющие повысить напряжение до 4,2 вольт плюс/минус 0,05 вольт при подключении к зарядному устройству литий-ионного аккумулятора.

В простых литиевых аккумуляторах зарядное устройство поддерживает уровень напряжения 3,9 Вольта, что является для них надежной гарантией длительного срока службы.

При подаче тока емкостью 1 аккумулятор время оптимальной подзарядки аккумулятора составит 2-3 часа. Как только заряд полностью заряжен и напряжение достигает нормы отсечки, значение тока быстро падает и остается на уровне нескольких процентов от первоначального значения.

Видео: ⚡ КАКОЙ ЖЕ КИТАЙСКИЙ ЗАРЯДНИК СЕБЕ КУПИТЬ? МОЕ МНЕНИЕ. OPUS, LIITOKALA, I-MAX B6

Если зарядный ток искусственно увеличить, время использования зарядного устройства для питания литий-ионного аккумулятора вряд ли сократится. В этом случае напряжение первоначально возрастает быстрее, но при этом увеличивается длительность второй фазы.

Некоторые зарядные устройства могут полностью зарядить аккумулятор за 60-70 минут; в этом процессе зарядки второй этап опущен, и аккумулятор можно использовать после начального этапа (уровень заряда также составляет 70% емкости).

На третьем и последнем этапе зарядки выполняется компенсационная зарядка. Делайте это не каждый раз при хранении (не использовании) аккумулятора, а каждые 3 недели. В условиях хранения аккумулятора использовать инжекционную зарядку невозможно, поскольку в этом случае происходит металлизация лития. Однако использование тока постоянного напряжения для кратковременной зарядки помогает избежать потери заряда. Зарядка прекращается, когда напряжение достигает 4,2 Вольта.

Металлизация лития опасна выделением кислорода и резким повышением давления, что может привести к возгоранию или даже взрыву.

Зарядка для аккумулятора своими руками

Зарядные устройства для литий-ионных аккумуляторов дешевы, но если вы немного разбираетесь в электронике, вы можете сделать их самостоятельно. Если нет точных сведений об источнике компонентов аккумулятора и есть сомнения в точности средства измерения, порог заряда следует установить в диапазоне от 4,1 до 4,15 Вольт. Особенно это актуально, если аккумулятор не имеет защитной пластины.

Чтобы собрать зарядное устройство для литиевого аккумулятора своими руками, будет достаточно упрощенной схемы, в Интернете есть много бесплатных схем.

Пример схемы зарядного устройства для литий-ионного аккумулятора

В качестве индикаторов можно использовать перезаряжаемый светодиод, который загорается при значительном уменьшении заряда аккумулятора и гаснет при его разрядке до «нуля».

Зарядное устройство собирается в следующем порядке:

иметь подходящее жилье;
Установите пятивольтовый блок питания и другие элементы схемы (в строгом порядке!);
Вырежьте пару латунных полосок и закрепите их над отверстиями под розетки;
С помощью гайки определите расстояние между контактами и подключаемым аккумулятором;
Для изменения полярности установлен переключатель (опционально).

Если стоит задача собрать зарядное устройство для аккумуляторов 18650 своими руками, то потребуется более сложная схема и больше технических навыков.

Все литий-ионные аккумуляторы время от времени требуют зарядки, однако следует избегать перезарядки и полной разрядки. С помощью специального зарядного устройства можно сохранить функциональность аккумулятора и сохранить его работоспособность в течение длительного времени. Рекомендуется использовать оригинальное зарядное устройство, но его можно собрать и самостоятельно.