Téměř všechny moderní lithium-iontové baterie mají vynikající energetickou kapacitu a také vysoké kompaktní rozměry. Právě s jejich pomocí můžete napájet vysoce výkonná zařízení s největší účinností. A za tímto účelem není absolutně nutné kupovat hotovou nabíječku v obchodě, protože existuje levnější varianta, která se bude líbit zejména radioamatérům - sestavit nabíječku pro lithium-iontové baterie vlastními rukama.

Opatření: přebíjení je zakázáno

Před zahájením montáže baterie pro baterie je nesmírně důležité pamatovat si jednu jednoduchou věc - dobíjení lithiových baterií je přísně zakázáno. Mají velmi přísné požadavky na režim nabíjení a provoz, takže je nelze nabíjet na napětí větší než 4,2 V. Ještě lepší je se řídit informacemi o bezpečném prahu pro každou jednotlivou plechovku. Mimochodem, může tam být uvedena i nižší prahová hodnota, což je pro tento případ považováno za přijatelné.

Ještě lepší je, když si budete nabíjet vlastní lithiovou baterii, několikrát zkontrolujte použité materiály a vybavení. Pokud máte pochybnosti o přesnosti odečtů vašeho voltmetru nebo původu plechovek, stejně jako o maximální přípustné síle jejich nabíjení, je lepší nastavit práh ještě níže. Optimální rozsah bude v rozmezí 4,1–4,15 V. V tomto případě pro vás bude bezpečné nabíjení baterií, které nemají zabudovanou ochrannou desku.

V opačném případě existuje vysoká pravděpodobnost silného zahřátí a nabobtnání plechovek, vydatné uvolnění plynu se silným nepříjemným zápachem a dokonce i jejich následný výbuch. Než budete pokračovat s montáží a nabíjením, vše několikrát zkontrolujte.

Jak sestavit lithiovou nabíječku DIY baterie

Jedna z nejjednodušších, ne-li nejjednodušší možností pro vytvoření nabíječky. Zahrnuje použití čipu LM317. Je levný a běžně dostupný, navíc je vybaven indikátorem nabití.

Nastavení spočívá v nastavení výstupního napětí na 4,2 V pomocí trimovacího rezistoru R8. Jen se ujistěte, že nemáte připojenou baterii. Nabíjecí proud se nastavuje také volbou rezistorů R4 a R6. Doporučený výkon rezistoru R1 by měl být alespoň 1 Watt.

Když LED na obvodu zhasne, signalizuje to dokončení procesu nabíjení baterie. V tomto případě se nabíjecí proud nikdy nesníží na nulu.

Mikroobvody typu LM317, stejně jako jeho analogy, jsou velmi široce používány ve všech druzích stabilizátorů proudu a napětí. Zároveň je koupíte na každém rádiovém trhu a budou stát pouhé haléře.

Za nevýhodu obvodu lze považovat napájecí napětí, které musí být od 8 do 12 V. To je způsobeno tím, že pro normální fungování mikroobvodu je rozdíl mezi napětím na automatické převodovce a napájecím napětím. musí být alespoň 4,25 V, to znamená, že napájení zařízení pomocí portu USB nebude fungovat.

Pořadí sběru nabíjení lithiové baterie vlastníma rukama je následující:

1. vyberte vhodný případ;
2. připojte napájecí zdroj (5 V) a k němu prvky určeného obvodu (nezbytně ve správném pořadí);
3. vezměte mosaz a vyřízněte z ní dva pásy, připevněte je k objímkám;
4. pomocí matice nastavte vzdálenost mezi kontakty a baterií, kterou chcete připojit;
5. připojte spínač, pokud chcete později mít možnost změnit polaritu na zásuvkách (pokud ne, nechte vše tak, jak je).

Pokud je však úkolem sestavit nabíječku navrženou pro práci s bateriemi 18650, měli byste okamžitě přejít na složitější obvody nebo si koupit hotové zařízení. Bez příslušných technických dovedností nebude možné jednotku sestavit. Někdy je opravdu jednodušší utratit o něco více peněz, ale vezměte si tovární nabíječku s potřebnými parametry a ochranou.

Jak sestavit nabíječku pro lithium-iontové baterie vlastníma rukama?

Vzhledem k tomu, že Li-Ion baterie jsou citlivé na náhlé napětí během nabíjení, jsou do značkových baterií zabudovány speciální čipy. Zajišťují regulaci napětí a neumožňují překročení přípustných limitů. Proto, abyste mohli sestavit nabíječku pro lithiové baterie 18650 vlastníma rukama, potřebujete složitější obvod než ten, který je popsán výše.

Tato verze baterie bude mnohem obtížnější vytvořit než předchozí a doma je to možné pouze tehdy, pokud máte určité dovednosti a relevantní zkušenosti. Teoreticky můžete získat nabíječku, jejíž vlastnosti nejsou v žádném případě horší než značkové baterie. Ale v praxi tomu tak vždy není.

Sestavili jste si doma nabíječku z odpadových materiálů? Řekněte nám o svých výsledcích v komentářích.

Baterie

Jakým proudem bych měl nabíjet Li-ion baterii 18650? Jak správně používat takovou baterii. Čeho se mají lithium-iontové zdroje bát a jak může taková baterie prodloužit její životnost? Podobné otázky mohou vyvstat v celé řadě elektronických odvětví.

A pokud se rozhodnete sestavit svou první baterku nebo elektronickou cigaretu vlastníma rukama, pak se určitě musíte seznámit s pravidly pro práci s takovými zdroji proudu.

Lithium-iontová baterie je typ elektrické baterie, která se rozšířila v moderních domácnostech a elektronických zařízeních od roku 1991 poté, co ji na trh uvedla společnost SONY. Jako zdroj energie se takové baterie používají v mobilních telefonech, laptopech a videokamerách, jako zdroj proudu pro elektronické cigarety a elektromobily.

Nevýhody tohoto typu baterií začínají skutečností, že první generace lithium-iontových baterií byla na trhu velká pecka. Nejen doslova, ale i obrazně. Tyto baterie explodovaly.

To bylo vysvětleno skutečností, že uvnitř byla použita lithiová kovová anoda. Během procesu četného nabíjení a vybíjení takové baterie se na anodě objevily prostorové útvary, které vedly ke zkratu elektrod a v důsledku toho k požáru nebo výbuchu.

Poté, co byl tento materiál nahrazen grafitem, byl tento problém odstraněn, ale stále mohly nastat problémy na katodě, která byla vyrobena z oxidu kobaltu. Při porušení provozních podmínek, nebo spíše dobíjení, by se problém mohl opakovat. To bylo opraveno zavedením lithiových ferofosfátových baterií.

Všechny moderní lithium-iontové baterie zabraňují přehřívání a přebíjení, ale problém ztráty nabití zůstává při nízkých teplotách při používání zařízení.

Mezi nepopiratelné výhody lithium-iontových baterií bych rád poznamenal následující:

• vysoká kapacita baterie;
• nízké samovybíjení;
• není potřeba údržby.

Originální nabíječky

Nabíječka pro lithium-iontové baterie je velmi podobná nabíječce pro olověné baterie. Jediný rozdíl je v tom, že lithium-iontová baterie má velmi vysoké napětí na každém bloku a přísnější požadavky na toleranci napětí.

Tento typ baterie se nazývá plechovka kvůli své vnější podobnosti s hliníkovými plechovkami od nápojů. Nejrozšířenější baterie tohoto tvaru je 18650. Toto označení dostala baterie díky svým rozměrům: 18 milimetrů v průměru a 65 milimetrů na výšku.

Jestliže jsou u olověných akumulátorů přijatelné některé nepřesnosti v indikaci mezních napětí při nabíjení, u lithium-iontových článků je vše mnohem konkrétnější. Během nabíjecího procesu, kdy se napětí zvýší na 4,2 V, by se měla dodávka napětí do prvku zastavit. Přípustná chyba je pouze 0,05 V.

Čínské nabíječky, které lze nalézt na trhu, mohou být navrženy pro baterie vyrobené z různých materiálů. Li-ion, aniž by byl ohrožen jeho výkon, lze nabíjet proudem 0,8 A. V tomto případě je třeba velmi pečlivě kontrolovat napětí na bance. Je vhodné nepovolit hodnoty nad 4,2 V. Pokud je součástí sestavy s baterií ovladač, pak se nemusíte o nic starat, ovladač udělá vše za vás.

Nejideálnější nabíječkou pro lithium-iontové baterie bude stabilizátor napětí a omezovač proudu na začátku nabíjení.

Lithium se musí nabíjet na začátku nabíjení stabilním napětím a omezeným proudem.

Domácí nabíječka

Pro nabíjení 18650 si můžete koupit univerzální nabíječku a nemusíte se starat o to, jak zkontrolovat potřebné parametry pomocí multimetru. Takový nákup vás ale vyjde na pěkný peníz.

Cena za takové zařízení se bude pohybovat kolem 45 dolarů. Ale stále můžete strávit 2-3 hodiny a sestavit nabíječku vlastníma rukama. Navíc bude tato nabíječka levná, spolehlivá a automaticky vypne baterii.

Díly, které dnes použijeme k vytvoření naší nabíječky, má k dispozici každý radioamatér. Pokud není po ruce žádný radioamatér s potřebnými díly, můžete na rádiovém trhu koupit všechny díly za ne více než 2-4 dolary. Správně sestavený a pečlivě nainstalovaný obvod začne okamžitě fungovat a nevyžaduje žádné další ladění.

Elektrický obvod pro nabíjení baterie 18650.

Ke všemu navíc, když stabilizátor nainstalujete na vhodný radiátor, můžete své baterie bezpečně nabíjet bez obav, že se nabíječka přehřeje a vznítí. To samé se o čínských nabíječkách říci nedá.

Schéma funguje celkem jednoduše. Nejprve je třeba baterii nabít konstantním proudem, který je určen odporem rezistoru R4. Jakmile má baterie napětí 4,2 V, začne nabíjení konstantním napětím. Když nabíjecí proud klesne na velmi malé hodnoty, LED v obvodu přestane svítit.

Proudy doporučené pro nabíjení lithium-iontových baterií by neměly překročit 10 % kapacity baterie. Prodloužíte tím životnost baterie. Pokud je hodnota odporu R4 11 Ohmů, proud v obvodu bude 100 mA. Pokud použijete odpor 5 Ohm, nabíjecí proud bude 230 mA.

Jak prodloužit životnost vašeho 18650

Demontovaná baterie.

Pokud musíte lithium-iontovou baterii po určitou dobu ponechat bez použití, je lepší uložit baterie odděleně od zařízení, které napájejí. Plně nabitý prvek časem ztratí část svého náboje.

Prvek, který se nabíjí velmi málo nebo se zcela vybíjí, může po dlouhé době hibernace trvale ztratit svou funkčnost. Optimální by bylo skladovat 18650 na úrovni nabití asi 50 procent.

Neměli byste dovolit, aby byl prvek zcela vybit a přebit. Lithium-iontové baterie nemají vůbec žádný paměťový efekt. Doporučuje se nabíjet takové baterie, dokud se zcela nevybijí. To může také prodloužit životnost baterie.

Lithium-iontové baterie nemají rády teplo ani chlad. Optimální teplotní podmínky pro tyto baterie budou v rozmezí od +10 do +25 stupňů Celsia.

Chlad může nejen zkrátit provozní dobu prvku, ale také zničit jeho chemický systém. Myslím, že každý z nás si všiml, jak v mrazu rychle klesá úroveň nabití v mobilním telefonu.

Závěr

Shrnu-li vše výše uvedené, rád bych poznamenal, že pokud se chystáte nabíjet lithium-iontovou baterii pomocí nabíječky vyrobené v obchodě, věnujte pozornost skutečnosti, že není vyrobena v Číně. Velmi často jsou tyto nabíječky vyráběny z levných materiálů a ne vždy dodržují požadovanou technologii, což může vést k nežádoucím následkům v podobě požárů.

Pokud si chcete zařízení sestavit sami, pak je třeba nabíjet lithium-iontovou baterii proudem, který bude činit 10 % kapacity baterie. Maximální hodnota může být 20 procent, ale tato hodnota již není žádoucí.

Při používání takových baterií byste měli dodržovat pravidla provozu a skladování, abyste vyloučili možnost výbuchu, například v důsledku přehřátí nebo selhání.

Dodržování provozních podmínek a pravidel prodlouží životnost lithium-iontové baterie a v důsledku toho vás ušetří zbytečných finančních nákladů. Baterie je vaším pomocníkem. Postarej se o ni!

Vlastnosti nabíjení lithiových baterií a nabíječky pro ně

Moderní lidé používají mnoho elektronických zařízení. Jedná se o notebook, mobilní telefon, tablet, fotoaparát a mnoho dalších. Většina těchto zařízení je napájena lithiovými bateriemi. Ostatně si jich vážíme právě proto, že jde o mobilní zařízení. Přenositelnost však přichází za cenu nutnosti neustále dobíjet baterie. K tomu budete potřebovat nabíječku lithiových baterií. Ve většině případů jsou nabíječky dodávány se samotným zařízením. Jedná se o stejný napájecí adaptér pro notebook nebo telefon. V ideálním případě by samozřejmě k nabíjení měla sloužit standardní nabíječka. Co ale dělat, když se ztratí nebo poškodí. Je třeba zvolit vhodnou nabíječku. Co je třeba vzít v úvahu, bude diskutováno v tomto článku.

Obecně by nabíječka měla mít výstupní napětí 5 voltů a proud, jehož hodnota odpovídá (0,5─1)*Cn. CH je jmenovitá kapacita baterie. Například pro lithiový článek s kapacitou 2200 mAh by nabíjení mělo produkovat proud 1,1 ampéru.

Většina nabíječek od renomovaných výrobců nabíjí Li baterie v několika fázích. První stupeň nastává při konstantní hodnotě proudu 0,2─1 C a napětí 4,1─4,2 V (zde máme na mysli napětí na prvek nebo nádobu). Tato fáze trvá přibližně 40-50 minut. Druhý stupeň se provádí při konstantním napětí. Existují zařízení, která využívají pulzní režim pro urychlení procesu nabíjení. U lithium-iontových systémů s grafitovým systémem musí být napětí omezeno na 4,1 voltu na článek.

Pokud použijete napětí vyšší než 4,1 V, můžete zvýšit hustotu energie baterie. Zároveň ale začínají oxidační reakce, které zkracují životnost baterie. V pozdějších modelech byl tento problém opraven přísadami. A napětí na nich během nabíjení lze zvýšit na 4,2 voltu s odchylkou 0,05 na prvek.

Pokud mluvíme o lithiových bateriích pro průmyslové použití a pro vojenský sektor, pak nabíječky pro ně podporují napětí 3,9 voltu. To zajišťuje dlouhou životnost a spolehlivost.

Pokud nabíječka produkuje proud 1C, baterie se nabije asi za 2-3 hodiny. Když je náboj plně nabitý a napětí dosáhne mezní hodnoty, proud prudce klesá a dosahuje několika procent původní hodnoty.

Stojí za zmínku, že s rostoucím nabíjecím proudem se doba nabíjení prakticky nezkracuje. Při větším proudu roste napětí v první fázi procesu rychleji, ale druhá fáze dobíjení v tomto případě trvá déle.

Existují nabíječky, které dokážou nabít lithiovou baterii zhruba za hodinu. Tato nabíječka pro lithiové baterie nemá druhý stupeň a baterie je připravena k použití po dokončení prvního stupně. Úroveň nabití baterie bude 70 procent. Ale vzhledem k povaze lithiových baterií to pro ně není kritické.

Na výše uvedeném grafu můžete vidět tři fáze nabíjení Li baterie:

• První. Akumulátorem protéká maximální možný (1C) nabíjecí proud. Tato fáze končí, když napětí vzroste na prahovou hodnotu;
• Druhý. Napětí zůstává maximální (4,1─4,2 V) a nabíjecí proud se sníží na 3 procenta původní hodnoty;
• Třetí. Vyrovnávací nabíjení při skladování (provádí se přibližně jednou za 20 dní).

Během fáze skladování není udržovací nabíjení u lithiových baterií možné, protože to vede k metalizaci Li. Ale krátkodobé dobíjení stejnosměrným proudem kompenzuje ztrátu náboje. Toto nabíjení by mělo být provedeno, když napětí článku klesne na 4,05 V. Proces nabíjení se zastaví na 4,2 V.

A ještě jeden důležitý bod. Články lithiových baterií jsou velmi citlivé na přebíjení. Již při mírném dobití začíná na povrchu záporné elektrody lithiová metalizace. Je velmi aktivní a interaguje s elektrolytem. V důsledku reakce na katodě se uvolňuje kyslík a zvyšuje se tlak. V důsledku toho může dojít k odtlakování prvku, vznícení a dokonce i k malé explozi.

Kromě toho, pokud je nabíjecí napětí neustále překračováno, životnost lithiových baterií se sníží. Ve většině lithiových baterií je proto kromě samotných článků ochranná deska.

Deska řídí proces nabíjení a vybíjení prvků podle dolní a horní meze napětí. Teplotní senzory se často používají k vypínání prvků při 90 stupních Celsia. Některé typy baterií mají mechanický ventil, který se otevře, když se tlak uvnitř pouzdra zvýší nad určitou mez.

Existují výjimky. Například baterie obsahující mangan takovou ochranu nemají. Mangan silně inhibuje metalizaci na anodě a tvorbu kyslíku. Proto taková ochrana není nutná.

To vše je potřeba mít na paměti při výběru nabíječky. Pokud budete lithiovou plechovku nabíjet přímo bez ovladače, je třeba neustále sledovat napětí. Mnohem lepší je ale používat zařízení s automatickým ovládáním nebo nabíjet baterii přes ochrannou desku.

Nabíječky pro různé gadgety

Nabíječky pro baterie smartphonů

Pokud jste ztratili standardní nabíječku pro váš telefon, pomůže vám „žába“. Toto je jedno z nejběžnějších zařízení. Náboj dostal své jméno pro svůj charakteristický tvar.

Použití už nemůže být jednodušší. Nabíječka má 2 šířkově nastavitelné kontakty: plus a mínus. Musíte je nainstalovat do polohy vhodné pro nabíjenou baterii. Poté se baterie vloží tak, aby byl kontakt s jejími svorkami, a upevní se horní upínací lištou. Při instalaci je samozřejmě nutné dodržet polaritu. Poté se zařízení zasune do 220V konektoru a nabíjí, dokud indikátor neukáže konec procesu.

Mnoho lidí má pravděpodobně problém s nabíjením Li-Ion baterie bez ovladače, já jsem měl tuto situaci. Dostal jsem mrtvý notebook a v baterii byly 4 živé plechovky SANYO UR18650A.
Rozhodl jsem se vyměnit LED svítilnu za tři AAA baterie. Vyvstala otázka jejich nabíjení.
Po prohrabání se na internetu jsem našel hromadu schémat, ale detaily jsou v našem městě trochu těsné.
Zkoušel jsem nabíjení z nabíječky mobilu, problém je v kontrole nabíjení, je potřeba neustále hlídat zahřívání, prostě se to začne hřát, je potřeba odpojit od nabíjení, jinak se v lepším případě poškodí baterie, jinak můžete rozdělat oheň.
Rozhodl jsem se to udělat sám. Koupil jsem v obchodě postel na baterii. Nabíječku jsem koupil na bleším trhu. Pro snazší sledování konce nabíjení je vhodné najít takový s dvoubarevnou LED, která signalizuje konec nabíjení. Po dokončení nabíjení se změní z červené na zelenou.
Můžete ale použít i obyčejný. Nabíječku lze vyměnit za USB kabel a nabíjet z počítače nebo nabíječky s USB výstupem.
Moje nabíječka je pouze na baterie bez ovladače. Vzal jsem ovladač ze staré baterie mobilního telefonu. Zajišťuje, že nedojde k přebití baterie nad napětím 4,2 V, nebo vybití pod 2...3 V. Ochranný obvod také šetří před zkraty tím, že v okamžiku zkratu odpojí samotnou banku od spotřebitele.
Obsahuje čip DW01 a sestavu dvou tranzistorů MOSFET SM8502A (M1, M2). Existují i ​​další značení, ale obvody jsou podobné tomuto a fungují podobně.

Ovladač nabíjení baterie mobilního telefonu.

Obvod regulátoru.

Další obvod regulátoru.
Hlavní je nezaměnit polaritu připájení ovladače k ​​lůžku a ovladače k ​​nabíječce. Řídicí deska má kontakty „+“ a „-“.

Je vhodné udělat v lůžku v blízkosti kladného kontaktu dobře viditelný indikátor pomocí červené barvy nebo samolepicí fólie, aby nedošlo k přepólování.
Dal jsem všechno dohromady a stalo se toto.

Nabíjí skvěle. Když napětí dosáhne 4,2 V, regulátor odpojí baterii od nabíjení a LED se přepne z červené na zelenou. Nabíjení je dokončeno. Můžete nabíjet jiné Li-Ion baterie, stačí použít jiné lůžko. Hodně štěstí všem.

Od doby, kdy se počet návštěv stránek na dotaz „nabíjecí okruh li-ion baterie“ výrazně zvýšil. Můžete dokonce říci, že většina těchto žádostí za den. Proto, abychom uspokojili informační poptávku, budeme tomuto tématu věnovat samostatnou sekci.

Pro začátek vám představuji nejjednodušší nabíjecí obvod pro 3,7 voltové lithium-iontové baterie. Napájení je 5 voltů, v tomto obvodu je napájeno z USB počítače, 5 voltového stejnosměrného adaptéru (například nabíječka od mobilního telefonu) nebo nízkopříkonové solární baterie. Předpokládá se, že výkon nabíječky je asi 1 ampér.

Mozkem a srdcem obvodu je mikročip MCP73831. Velmi snadné získat nebo zakoupit v obchodě s rádiem. Průměrná cena je asi 1,5 - 2 americké evergreeny. U Číňanů si můžete objednat přes odkaz za pouhých 3,88 $ za 10 kusů. MCP73831 je jedním z levných mikročipů v řadě regulátorů nabíjení pro použití v omezeném prostoru desky. Datasheet pro MCP73831 si můžete prohlédnout na. Tento čip používá konstantní proud/konstantní nabíjecí algoritmus. Po úplném nabití baterie se také zastaví nabíjení.

Zde je obecný diagram:

Staly se populární v přenosné elektronice, protože se mohou pochlubit nejvyšší hustotou energie ze všech baterií používaných v komerčních aplikacích. Mezi výhody patří tisíce nabití a žádný výskyt „“ na rozdíl od baterií. Li-ion baterie se však musí nabíjet pod pečlivou kontrolou konstantního proudu a konstantního napětí. Přebíjení a neopatrné zacházení s lithium-iontovými články může způsobit poškození nebo nestabilní provoz baterie.

Jak již bylo řečeno, nabíjecí proud by měl být asi 1 ampér. Napájené napětí by nemělo překročit 5 voltů. Odhadované rozměry desky nabíječky nejsou velké, cca 25 x 19 x 10 mm.

Všechny potřebné prvky jsou znázorněny na obrázku. Mini USB zásuvka slouží jako 5voltový přijímač, ale fantazii se meze nekladou. Můžete alespoň přímo připájet vodiče z 5V adaptéru.

• Ampérmetr lze připojit pouze na vstup +5 V.
• Pokud je vstupní napětí ještě o něco vyšší, bude odpovídajícím způsobem vyšší i nabíjecí proud. Ale to je v pořádku, protože mikročip MCP73831 odpojí nadměrné napětí na výstupu.
• Mikroobvod také přestane nabíjet, když napětí baterie dosáhne 3,7 V.
• Nejlepší je, aby nabíjecí proud činil 35 - 37 % kapacity nabíjené baterie. To znamená, že pokud je baterie dimenzována na 1000 mA, pak by nabíjecí proud měl být asi 400 mA.

Hotové šály pro pájení:

Takto vypadá hotová deska nabíječky lithium-iontových baterií.

Připomínám, že rozměry by měly být cca 25 x 19 x 10 mm.

Ačkoli je obvod extrémně jednoduchý na navrhování a sestavení a jeho sestavení nebude obtížné, myslím, že je nutné vás upozornit, že tento obvod můžete zakoupit za nejvýše 2 dolary, jak jste možná uhodli, od Číňanů.

Samotnou bateriovou plechovku upevníte například pomocí neodymových magnetů a podívejte se i na další možnosti uchycení kontaktů pro plechovkové baterie

Toť vše, brzy ukážu další a obvody balančních nabíječek.