Sastavljamo jednostavan punjač za litij-ionske baterije, praktički iz smeća.
Nakupio sam veliki broj baterija iz baterija za prijenosna računala, formata 18650. Dok sam razmišljao kako ih napuniti, odlučio sam se ne zamarati kineskim modulima, a do tada mi ih je već ponestalo. Odlučio sam spojiti dvije sheme. Senzor struje i BMS ploča iz baterije mobilnog telefona. Provjereno u praksi. Iako je shema primitivna, radi uspješno, niti jedna baterija nije oštećena.
Krug punjača
Materijali i alati
- USB kabel;
- krokodili;
- BMS zaštitna ploča;
- plastično jaje od kindera;
- dvije LED diode različitih boja;
- tranzistor kt361;
- otpornici od 470 i 22 ohma;
- otpornik od dva vata 2,2 ohma;
- jedna dioda IN4148;
- alata.
Izrada punjača
Rastavljamo USB kabel i uklanjamo konektor. Dobio sam ga s nekog iPada.
Lemimo žice na krokodile.
Odvagnemo duboki dio plastičnog kindera; M6 maticu sam napunio vrućim ljepilom.
Lemimo naš jednostavni krug. Sve je izvedeno površinskom montažom i zalemljeno na BMS pločicu. Koristio sam dvostruku LED diodu, ali možete koristiti dvije jednobojne. Tranzistor je ispao iz stare sovjetske radio opreme.
Žice provlačimo u rupu u drugoj, plitkoj polovici plastičnog kindera. Zalemi strujni krug.
Sve kompaktno trpamo u plastično jaje. Izrađujemo rupu za LED.
Poveži se s USB priključak PC ili kineski punjač, još uvijek imaju malu struju.
Svijetli narančasto tijekom punjenja. Oni. svijetle obje LED diode.
Kada je punjenje završeno, svijetli zelena lampica, ona spojena preko IN4148 diode.
Možete provjeriti strujni krug tako da ga odvojite od baterije; zelena LED će zasvijetliti, označavajući kraj punjenja.
Prva faza stvaranja litij-ionska baterija je odrediti zahtjeve za vrijednost napona i potrebno vrijeme rada. Zatim se specificiraju karakteristike tereta, okoliša, ukupnih dimenzija i težine. Moderni prijenosni uređaji imat će povećane zahtjeve za debljinu baterije, pa će biti bolje odabrati prizmatične ili čak otvorene formate. Ako debljina nije odlučujući čimbenik, tada će odabir cilindričnih elemenata 18650 kao strukturnih dijelova osigurati niže troškove i bolje performanse(u smislu specifičnog energetskog intenziteta, sigurnosti i trajnosti). (Vidi također BU-301a: Različiti oblici električnih baterija).
Većina baterija koje se koriste u medicinskoj opremi, električnim alatima, električnim biciklima, pa čak i električnim automobilima koristi ćelije 18650. Čini se da upotreba ove cilindrične ćelije nije osobito praktična zbog velikog volumena koji zauzima, ali njezine snage su takve da su napredne i tehnologija masovne proizvodnje, kao i niska cijena po vat satu, tvrde drugačije.
Kao što je gore spomenuto, cilindrični oblik elementa nije idealan, jer dovodi do stvaranja praznog prostora u sustavima s više elemenata. Ali ako problem razmotrimo s gledišta potrebe za hlađenjem, onda se ovaj nedostatak pretvara u prednost. Na primjer, elementi standardne veličine 18650 koriste se u električnom automobilu Tesla S85, gdje njihov ukupni broj doseže 7000 komada. Ovih 7000 ćelija tvori složeni baterijski sustav koji koristi serijske veze za povećanje napona i paralelne veze za povećanje struje. Ako jedan element u serijskom spoju otkaže, gubitak snage će biti minimalan, au paralelnom spoju takav element će biti isključen od strane sustava zaštite. Sukladno tome, ne postoji ovisnost cijele baterije o pojedinačnim ćelijama, što omogućuje stabilniji rad.
Ne postoji konsenzus među proizvođačima električnih vozila u vezi s korištenjem standardnih veličina, ali postoji trend prema korištenju većih formata jer se time smanjuje ukupan broj ćelija u bateriji, a time i troškovi sustava zaštite. Uštede mogu doseći 20-25 posto. No, s druge strane, korištenje velikih elemenata dovodi do povećanja ukupnog troška kWh. Prema podacima iz 2015. godine, upravo Tesla S85 s ćelijama veličine 18650 ima nižu cijenu po watt-satu u usporedbi s električnim vozilima koja koriste velike prizmatične baterije. Tablica 1 uspoređuje troškove kWh različitih električnih vozila.
Tablica 1: Usporedba cijene po watt satu razni modeli električna vozila. Masovna proizvodnja ćelija veličine 18650 smanjuje troškove baterija koje ih koriste.
* U 2015.-2016. snaga baterije Tesle S85 porasla je s 85 kWh na 90 kWh. Nissan Leaf također je doživio porast - s 25 kWh na 30 kWh.
Baterija koja se razvija mora zadovoljiti sigurnosne standarde ne samo tijekom standardnog rada, već iu slučaju kvara. Svi izvori energije, pa tako ni električne baterije, s vremenom iscrpe svoje resurse i postanu neupotrebljivi. Postoje i slučajevi preranog, nepredvidivog kvara. Na primjer, nakon nekoliko incidenata, litij-ionska baterija zrakoplova Boeing 787 stavljena je u poseban metalni spremnik s ventilacijom prema van. U električnim vozilima Tesla odjeljak za baterije dodatno je zaštićen čeličnom pločom kako bi se spriječilo probojno oštećenje.
Veliki baterijski sustavi za visoko opterećene sustave imaju prisilno hlađenje. Može se implementirati u obliku odvođenja topline radijatorom ili može uključivati ventilator za dovod hladnog zraka. Postoje i sustavi s tekućinskim hlađenjem, ali oni su prilično skupi i obično se koriste u električnim vozilima.
1. Sigurnosni aspekti
Renomirani proizvođači električnih ćelija ne isporučuju litij-ionske ćelije necertificiranim tvrtkama za proizvodnju baterija. Ova mjera opreza je sasvim opravdana, budući da zaštitni krug u bateriji koja se projektira može biti neispravno konfiguriran kako bi se precijenila izvedba, a ćelije će se puniti i prazniti u nesigurnom rasponu napona.
Trošak certificiranog baterijskog sustava za zračni prijevoz ili drugu komercijalnu upotrebu može se kretati od 10 000 do 20 000 USD. Tako visoka cijena je zabrinjavajuća, posebno znajući da proizvođači povremeno mijenjaju električne komponente koje se koriste u takvim sustavima. Sustav baterija s takvim novim ćelijama, iako je naveden kao izravna zamjena za starije, ponovno će zahtijevati nove certifikate.
Često se postavlja pitanje: "Zašto je baterija certificirana ako su elementi koji je čine već odobreni?" Odgovor je vrlo jednostavan - krajnji uređaj, baterija, također mora biti testirana kako bi se osiguralo da zadovoljava sigurnosne standarde i da je ispravno sastavljena. Na primjer, neispravnost istog zaštitnog kruga može dovesti do požara ili čak eksplozije, a njegovo ispitivanje moguće je samo u gotovoj bateriji.
Stvaranje litij-ionske baterije
Saznajte više o zahtjevima dizajna napajanja za litij-ionski elektrokemijski sustav.
Zašto skupljati sami? Da, jer baterije su područje gdje je gotov proizvod uvijek sranje. Uvijek su neopravdano skupi. Nikada ne možete dobiti pravu veličinu, koja je, naravno, jedinstvena za svaki uređaj. Uvijek nema potrebnih kapaciteta, već samo onih koji su predviđeni za promet od utičnice do utičnice unutar grada.
Posebno glasno počinjete grditi proizvođače kada se nađete u situaciji više sile. Ostali ste bez komunikacije jer vam je komunikator crkao na hladnoći. Ne možete uhvatiti dobar trenutak jer se originalna baterija na fotoaparatu ispraznila, a rezervna iz tvrtke košta 50 dolara. Ili sjedite i dosađujete se jer je laptop trajao samo sat vremena.
Ali možete sami sastaviti bateriju koja će biti ograničena samo s dva parametra: cijenom po watt-satu i gustoćom energije. Sve ostale karakteristike birate sami.
Članak je napisan za amatere i to od strane amatera.
Samo jedno "ali". Ovaj članak NIJE o baterijama većim od nekoliko kilovat-sati.
Teorija na prste
Element, ćelija, "tegla", "baterija"- nešto što akumulira i oslobađa energiju. Sve karakteristike baterije ovise o baterijskim ćelijama.
Baterija- ovo je već skup mnogih elemenata. Više ćelija spaja se u bateriju kada karakteristike jedne ćelije nisu dovoljne. Ako spojite u seriju, napon se povećava. Ako je paralelno, kapacitet baterije se povećava. Može uključivati ne samo banke, već i sve vrste upravljačke elektronike.
napon- ovo je snaga kojom baterija može šokirati potrošača. Ovo je samo karakteristika baterije i ne ovisi o potrošaču. 7 Mjereno u voltima (V).
Snaga struje- što je veći, potrošač troši više električne energije. Mjereno u amperima (A).
Kapacitet- karakteristike baterije, mjerene u amper-satima (Ah). Na primjer, kapacitet od 2Ah znači da baterija može opskrbljivati strujom od 1A dva sata i 2A jedan sat.
Kapacitet baterije također ovisi o struji pražnjenja. Tipično, što je veći, to je manji kapacitet. Proizvođači baterija obično navode kapacitet dobiven pražnjenjem s malom strujom od 100 mA.
Desno su prikazane karakteristike Li-ion baterije koja se prazni pri različitim razinama struje. Što je veća struja, niža je krivulja pražnjenja.
C- slovo latinične abecede kojim se mjeri omjer struje i kapaciteta baterije, odnosno koliko puta struja premašuje kapacitet. Ako baterija ima kapacitet od 2Ah i prazni se pri struji od 4A, onda možemo reći da se prazni pri struji od 2C. Čitava stvar je u tome što što je veći kapacitet baterije, to joj je lakše opskrbljivati strujom, pa je stoga ova karakteristika praktičnija za korištenje od samo ampera.
energija- karakteristika koja vam omogućuje usporedbu baterija s različitim naponima. Mjereno u vat-satima, grubo se izračunava množenjem napona baterije s njezinim kapacitetom. Brojčano jednaka površini slike ispod krivulje pražnjenja.
Parrots kapacitet i vat-sati energije
Pretpostavimo da imamo dvije baterije istog kapaciteta - 2200mAh. Ali jedan od njih je litij-ionski, a drugi nikal-metalni hidrid.
Pitanje: Znači li to da obje baterije imaju istu količinu energije? Hoće li isti uređaj raditi na obje limenke isto vrijeme?
Zapravo, gledajući samo karakteristiku kapaciteta, ne može se uspoređivati energije, koje baterija može akumulirati i osloboditi. Da biste to učinili, morate znati nazivni napon na njemu.
Možete grubo procijeniti količinu energije u vat-satima množenjem nazivnog napona baterije s njezinim kapacitetom. I dobit ćemo:
- Za NiMH: 1,2 volta * 2,2 amper sata = 2,64 vat sata
- Za Li-ion: 3,7 volta * 2,2 amper sata = 8,14 vat sati
Da je energija Li-ion baterije istog kapaciteta 3 puta veća od NiMH.
Ali ovo je samo gruba procjena. Dakle, napon od 1,2 volta na NiMH ćeliji je maksimalni napon koji odgovara potpuno napunjenoj bateriji. Kada se isprazni, samo će pasti, a stvarna energija bit će nešto manja od 2,64 vat-sata. No, ovo je metoda izračuna energije baterije koju ćemo koristiti za usporedbu njihovih karakteristika.
Kako sastaviti bateriju
Kako sastaviti bateriju Zašto je sastaviti sami? Da, jer baterije su područje gdje je gotov proizvod uvijek sranje. Uvijek su neopravdano skupi. Uvijek ne
Motocikl Suzuki SV400S ’98 koji sam kupio prošle jeseni gotovo je odmah trebao novu bateriju - ona koja se odmah ispraznila nije uvijek uključivala ksenon od 35 vata, a starter se okretao nekako tromo i nevoljko. Nakon još jednog sramotnog starta "iz gurača", otišao sam na stranice u potrazi za novom baterijom. I gotovo odmah je počelo raditi - nova baterija za moju Susu od bilo kojeg pristojnog proizvođača koštala je najmanje 3 tisuće rubalja. A ovo je za prapovijesne olovne baterije, niskog kapaciteta, teške, s niskom izlaznom strujom! Mnogi ljudi znaju da većina olovnih baterija ima tako neugodnu "osobinu" - s deklariranim kapacitetom od 12 Ah, samo polovica kapaciteta može se sigurno koristiti, tj. oko 6 Ah. Daljnje pražnjenje dovodi do ubrzane degradacije baterije i brze zamjene. Izuzetak su baterije iz serije "Deep Cycle" - ali koliko ste često vidjeli takav natpis?)))
Nakon što sam još malo kopao po internetu, pronašao sam zanimljiviju opciju - baterije sastavljene od LiFePo4 ćelija.
Pažljivo! Puno čudnih slova i slika
Kemija litij-željezo prilično je sigurna, elementi su prostrani i lakši od olova. Mnogi proizvođači također govore o 3-4 puta većem vijeku trajanja takvih baterija, pod uvjetom da se pravilno koriste. A kapacitet elemenata je pošten, dobri elementi se mogu isprazniti gotovo u potpunosti bez oštećenja i bez pada izlazne struje dok se prazne! Osim toga, oni su također otporniji na mraz od olova. Našao sam opciju koja odgovara veličini i parametrima - Shorai LFX12A1-BS12
Dakle, što imamo? Spremnik je označen u "olovnom ekvivalentu", tj. očitavamo 12 Ah - još uvijek imamo na raspolaganju istih 6 Ah! Za te pare - ne pristajem. Brza pretraga informacija drugih proizvođača sličnih baterija također mi se nije svidjela - posvuda je mali kapacitet, gdje je pošteno označen, a gdje je opet prepolovljen, "PB EQ".
Kažeš da je zasjeda. Nije za DIYer))
Zatim će biti puno terminologije koja će biti razumljiva modelarima, električarima i kolegama DIYerima. Ako išta, pitajte me u komentarima ili mučite Google.
Prije dvije godine ozbiljno sam se zainteresirao za mogućnost sastavljanja električnog bicikla od nule, pa sam ga sastavio, a zadnjih godinu i pol dana ga koristim prema namjeni. Vučna baterija je sastavljena od velika količina elemenata i elektronike za praćenje njegovog stanja. Ovako izgleda bez naslovnice:
I mene plaši broj žica, da)
Vještine i informacije stečene tijekom procesa bile su od velike pomoći pri sastavljanju nove baterije.
Dakle, uvodno: LiFePo4 elementi, maksimalni kapacitet unutar dimenzija olovne baterije, maksimalna izlazna struja, sustav upravljanja za dug i sretan život, minimalna cijena.
Još jednom kopajući po divljini mreže, pronašao sam nekoliko prikladnih opcija, a dvije su postale finalistice:
A123 ANR26650M1A
nazivni napon 3,3V
nazivni kapacitet 2,3 Ah
nazivna struja pražnjenja 30C (69A po elementu)
maksimalna struja pražnjenja do 60C (do 138A po elementu)
nazivna struja punjenja 10C (do 23A po ćeliji)
dimenzije 26mm x 66,5mm
težina 70g.
nazivni napon 6,6V (3,3V za svaki par elemenata)
nazivni kapacitet 3,6 Ah (1,8 Ah po ćeliji)
nazivna struja pražnjenja 30C (54A po elementu)
maksimalna struja pražnjenja do 40C (do 72A po elementu)
nazivna struja punjenja 2C (do 3,6A po ćeliji)
dimenzije 139mm x 21mm x 45mm
težina 262g.
Volumen koji nam je dostupan odgovara 24 A123 ćelije (krug 4S6P, kapacitet 13,8 Ah, struja punjenja do 138 A, struja pražnjenja 414 A/828 A, težina 1680 g) ili 8 Zippy baterija (krug 4S8P, kapacitet 14,4 Ah, struja punjenja do 28 , 8A, struja pražnjenja 432A/576A, težina 2100g).
Sve je sjajno i veselo, ali sada počinje utjecati tako važan faktor kao što je trošak. 24 ćelije A123 koštat će otprilike 6000 rubalja, 8 Zippy baterija koštat će 5600 rubalja, sve s isporukom. Koliko? To sam i ja mislio.
Stoga sam donekle ublažio svoje apetite i naručio 6 Zippy baterija, koje su me koštale 4200 rubalja. Parametri su se, naravno, pokazali skromnijim, ali još uvijek ugodnim za oko - 4S6P krug, kapacitet 10,8 Ah, struja punjenja do 21,6 A, struja pražnjenja 324A/432A, težina 1570g.
A uz to srećom sve je u jednom dućanu uzeo sam i ovu sitnicu koja se u svijetu zove Battery Checker & Balancer
Ovaj mali gadget će se pobrinuti za zdravlje baterije, drugim riječima, izjednačavat će napon ćelija baterije jedne u odnosu na drugu. Jedino "ali" je da je tester dizajniran prvenstveno za LiPo baterije, a ne LiFePo4, tako da će napunjenost baterije u % biti prikazana netočno. To ne ometa balansiranje elemenata. Stoga sam jednostavno prekrio lijevi kut zaslona indikatorom napunjenosti baterije - zbunjujuće je)
Pa, neke sitnice - balansni kablovi za tester i zaštitne kape. zgodno! ©
Zatim je uz pomoć Ruske pošte došlo do kratke pauze - prva pošiljka je trajala oko 1,5 mjeseca, druga 2,5 mjeseca.
Napokon je sve stiglo i balansirao sam sve baterije pojedinačno na modelnom punjaču. Ovo je kako bi se izbjeglo dobivanje malog "badabuma" prilikom međusobnog povezivanja baterija. Istovremeno sam provjerio kapacitet, stabilnost napona na elementima tijekom pražnjenja i općenito...
Sljedeća faza je lemljenje i montaža:
1) Paralelno zalemljene 2 grupe od po 3 baterije (2S6P + 2S6P)
iz drugog kuta
Usput sam sve popravio ojačanom trakom - ovo je pouzdanije i manje je vjerojatno da će oštetiti tanke polietilenske ljuske elemenata.
2) Ovako izgleda punjenje baterije kada se sastavi
Dvije debele žice s konektorima potrebne su za međusobno serijsko spajanje dijelova baterije. Također su vidljive 2S igle za balansiranje sa svakog dijela.
3) Plastični kanal za zrak izrezan na komade služit će kao kruto kućište baterije
5) Sve sam povezao armiranom trakom dok nisam bio potpuno zadovoljan, a kontakte napravio u "prstenove" od samih terminala (nije bilo odgovarajućih kontaktnih prstenova pri ruci)
6) Postavite da bude uravnotežen, zalet između elemenata je minimalan
U par minuta sve se svodi na zajednički nazivnik
I zaspim da ne potrošim novu bateriju
To je sve, onda je baterija postavljena na pravo mjesto i radi kako treba.
Oni. Xenon se pali brzo i bez dosadnog žmirkanja, anlaser vrti kao navijen, a farovi se mogu ostaviti upaljeni sat-dva bez da se baterija isprazni do nule. Kad ugradim protuprovalni sustav, mogu ga ostaviti uključenog puno duže. Volim i dobro svjetlo, pa ću uskoro xenonke od 35W zamijeniti boljim - 55/75W ili čak diodne. Baterija dopušta)
U sljedećem članku ću vam reći kako sam napravio marker/kočni signal od snažnih dioda za zamjenu halogenih žarulja.
DIY litij-ionska baterija
Odlučio sam da ću svoj prvi post posvetiti nečemu zanimljivijem od toga kako sam došao do ovog života)) Motik. Kako i zašto sam to učinio litijska baterija
Element, ćelija, "tegla", "baterija"- nešto što akumulira i oslobađa energiju. Sve karakteristike baterije ovise o baterijskim ćelijama.
Baterija- ovo je već skup mnogih elemenata. Više ćelija spaja se u bateriju kada karakteristike jedne ćelije nisu dovoljne. Ako se spojite, napon se povećava. Ako - kapacitet baterije se povećava. Može uključivati ne samo banke, već i sve vrste upravljačke elektronike.
napon- ovo je snaga kojom baterija može šokirati potrošača. Ovo je samo karakteristika baterije i ne ovisi o potrošaču. Mjereno u voltima (V).
Snaga struje- što je veći, potrošač troši više električne energije. Mjereno u amperima (A).
Kapacitet- karakteristike baterije, mjerene u amper-satima (Ah). Na primjer, kapacitet od 2Ah znači da baterija može opskrbljivati strujom od 1A dva sata i 2A jedan sat.
Kapacitet baterije također ovisi o struji pražnjenja. Tipično, što je veći, to je manji kapacitet. Proizvođači baterija obično navode kapacitet dobiven pražnjenjem s malom strujom od 100 mA.
Desno su prikazane karakteristike Li-ion baterije koja se prazni pri različitim razinama struje. Što je veća struja, niža je krivulja pražnjenja.
C- slovo latinične abecede kojim se mjeri omjer struje i kapaciteta baterije, odnosno koliko puta struja premašuje kapacitet. Ako baterija ima kapacitet od 2Ah i prazni se pri struji od 4A, onda možemo reći da se prazni pri struji od 2C. Čitava stvar je u tome što što je veći kapacitet baterije, to joj je lakše opskrbljivati strujom, pa je stoga ova karakteristika praktičnija za korištenje od samo ampera.
energija- karakteristika koja vam omogućuje usporedbu baterija s različitim naponima. Mjereno u vat-satima, grubo se izračunava množenjem napona baterije s njezinim kapacitetom. Brojčano jednaka površini slike ispod krivulje pražnjenja.
Parrots kapacitet i vat-sati energije
Pretpostavimo da imamo dvije baterije istog kapaciteta - 2200mAh. Ali jedan od njih je litij-ionski, a drugi nikal-metalni hidrid.
Pitanje: Znači li to da obje baterije imaju istu količinu energije? Hoće li isti uređaj raditi na obje limenke isto vrijeme?
u odnosu na 
Zapravo, gledajući samo karakteristiku kapaciteta, ne može se uspoređivati energije, koje baterija može akumulirati i osloboditi. Da biste to učinili, morate znati nazivni napon na njemu.
Možete grubo procijeniti količinu energije u vat-satima množenjem nazivnog napona baterije s njezinim kapacitetom. I dobit ćemo:
- Za NiMH: 1,2 volta * 2,2 amper sata = 2,64 vat sata
- Za Li-ion: 3,7 volta * 2,2 amper sata = 8,14 vat sati
Da je energija Li-ion baterije istog kapaciteta 3 puta veća od NiMH.
Ali ovo je samo gruba procjena. Dakle, napon od 1,2 volta na NiMH ćeliji je maksimalni napon koji odgovara potpuno napunjenoj bateriji. Kada se isprazni, samo će pasti, a stvarna energija bit će nešto manja od 2,64 vat-sata. No, ovo je metoda izračuna energije baterije koju ćemo koristiti za usporedbu njihovih karakteristika.
Vrste baterija
| tip | NiMH | Li-ion | Li-polimer | LiFePO 4 | Olovna kiselina |
| nazivni napon po ćeliji | 1,2 V | 3,7 V | 3,3 V | 2,105 V | |
| raspon napona | 0-1,2 V | 2,5-4,2 V | 2,0-3,65 V | 1,75-2,1 V | |
| broj ciklusa punjenja/pražnjenja dok se ne izgubi 20% kapaciteta | 500-1500 | 1000 | 2000-8000 | 200-800 | |
| rok trajanja do gubitka 20% kapaciteta | do 2 godine | ~1,5 godina | 5-10 godina | ||
| jednostavno vrijeme punjenja | do 16 sati | 1-2 sata | 45 minuta | 6-10 sati | |
| brzo vrijeme punjenja | 1-2 sata | 45 minuta | 15 minuta | 15 minuta | 1-2 sata |
| gustoća energije, vat-sati po kg | 80 | 200 | 150 | 100 | 40 |
| cijena po vat satu | $0.5-$1.3 | $0.5-$0.7 | od 0,3 dolara | $0.5-$2.2 | $0.1-$0.3 |
NiMH - nikal metal hidrid
Baterije ove vrste su zastarjele i dodane za usporedbu. Ali ponekad ima smisla razmisliti o njihovoj kupnji - na primjer, kada trebate napraviti zamjenu za istrošenu NiCd ili NiMH bateriju. To su oni koje stavljaju u jeftine radio-kontrolirane modele.
−
Hiroviti su u punjenju i zahtijevaju složene uređaje za brzo punjenje.
−
S vremenom gube naboj. LSD (Long Self Discharge) baterije nemaju ovaj nedostatak.
−
Imaju “efekt pamćenja”, odnosno privremeno gube dio svog kapaciteta tijekom djelomičnog pražnjenja. Vole samo pune redove. LSD baterije također nemaju ovaj nedostatak.
−
Imaju nisku gustoću energije.
+
Premalo i prekomjerno punjenje je za njih štetno, ali nije opasno, pa se od ovih limenki može napraviti baterija samo tako, bez zaštitne elektronike.
Najpopularnija veličina za ove "limenke" je obična AA, odnosno veličina AA baterije.
Li-ion - litij-ion
+ Imaju najveću gustoću energije.
− Brzo ispražnjen kada se koristi po hladnom vremenu.
Možda ste iskusili ovo štetno svojstvo ako ste koristili mobitel vani zimi. Baterija se magično prazni i ostajete bez komunikacije.
−
Oni se pokvare kada se isprazne ispod 2,5 V.
−
Eksplozivno kada se prepuni iznad 4,2 V.
Popularna standardna veličina za litij-ionske "limenke" je 18650 (širine 18 mm i duljine 65 mm). To su one koje se koriste u baterijama prijenosnih računala. Možda ih nikada nećete vidjeti iza plastičnog kućišta baterije, ali ponekad ih možete osjetiti tamo. Isti se koriste u električnom sportskom automobilu Tesla Roadster.
Li-polimer - litij polimer
+
Potpuno kompatibilan s Li-ion.
+
Za razliku od Li-iona, mogu isporučiti jake struje - 10-40C.
+
Može biti bilo koje debljine i oblika. Prikladno za napajanje vrlo minijaturnih uređaja, poput špijunskih naprava.
+
Obično se prodaju s već montiranom baterijom, sa zaštitnim pločama i kabelima za balansiranje - povoljno!
−
Još opasnije od eksplozije i požara.
−
Još gore rade na hladnoći. Pogledajte, na primjer, ovaj grafikon pražnjenja:
LiFePO 4 - litij željezo fosfat
Daljnji razvoj litijevih baterija. Baterije budućnosti. Za razliku od Li-iona, oni:
+
ne boje se mraza;
+
nije opasan od požara;
+
isporučuju struje do 50C;
+
može se napuniti visokom strujom za 15 minuta;
+
imaju veliki broj ciklusa punjenja i pražnjenja (2000-8000 prije gubitka 20% kapaciteta);
+
praktički ne podliježe gubitku kapaciteta tijekom skladištenja.
Nedostaci u usporedbi s Li-ionom:
−
su skuplji i imaju manji kapacitet;
−
imaju manji energetski intenzitet;
−
nije kompatibilan s konvencionalnim Li-ion ćelijama zbog različitog raspona napona - 2-3.65V.
− I baš kao i Li-ion, zahtijevaju usklađenost s njihovim rasponom napona - 2-3,65 V.
Najcjenjenija tvrtka na tržištu LiFePO 4 baterija je A123 Systems. Ona je također razvila ovu tehnologiju.
Popularna standardna veličina za "limenke" - 26650 (26 mm široka i 65 mm duga) - uvedena je od strane istog sustava A123.
LiFeYPO 4 - litij željezo itrij fosfat
Vrsta litijske baterije o kojoj ne znam ništa, osim da se dodavanjem itrija povećava broj ciklusa punjenja i pražnjenja. Pa, pričekat ćemo i vidjeti.
Lead-Acid - olovno-kiselina
−
Imaju najmanju gustoću energije.
−
Puni se polako - do nekoliko sati!
−
Pri visokim strujama (prema njihovim standardima, to je ono što je iznad 0,1C) možda se neće odreći ni polovice kapaciteta baterije.
−
Vrlo osjetljiv na temperature.
−
Imaju mali broj ciklusa punjenja i pražnjenja - od 200 s oštrim rukovanjem do 800 s nježnim rukovanjem.
−
U slučaju servisne baterije, ona zahtijeva održavanje.
+
Prokleto jeftino!
Ovdje bih želio spomenuti dobre stare olovne baterije. Jer svaki čitatelj će vjerojatno imati pitanje - zašto je, dovraga, sve ovo potrebno kada kutiju od 12 volti možete kupiti u bilo kojoj trgovini autodijelova? Zašto ih ovdje ne bismo razmotrili?
- Prvo, jer se olovne baterije prodaju već sklopljene u bateriju od 6-12 V, što nikako ne pristaje uz naslov ovog članka.
- Drugo, olovno-kiselinski akumulatori toliko su široka tema da zaslužuju još nekoliko članaka.
- Treće, smatram ih preteškima za razne zanimljive stvari.
Usporedba
Na internetu postoji mnogo tablica koje uspoređuju karakteristike različiti tipovi baterije. I sve takve tablice imaju isti nedostatak - uspoređuju sferne konje u vakuumu. Pa sam napravio svoj, s konkretnim primjerima:
| tip | primjer | vat sati po: | $ po vat-satu kapaciteta | centi po vat-satu energije | |
|---|---|---|---|---|---|
| kg | litra | ||||
| NiMH | Turnigy AA LSD 2550mAh iz hobbykinga, cijena bez dostave | 99 | 370 | 0.77 | 0,148 (500 ciklusa) |
| Eneloop AA LSD 2000mAh s eBaya | 89 | 309 | 1.24 | 0,076 (1500 ciklusa) | |
| Li-ion | 132 | 425 | 0.67 | 0,067 (1000 ciklusa) | |
| 145 | 391 | 0.51 | 0.051 (1000 ciklusa) | ||
| 360 | 675 | 0.79 | 0,079 (1000 ciklusa) | ||
| 251 | 479 | 0.84 | 0,084 (1000 ciklusa) | ||
| LiPo | Hobbying baterija 14.8V 5Ah cijena bez dostave | 140 | 269 | 0.30 | 0.030 (1000 ciklusa) |
| LiFePO 4 | 111 | 269 | 1.11 | 0,045 (2000 ciklusa) | |
| A123 18650 iz Hobbykinga, cijena bez dostave | 66 | 219 | 2.22 | 0,111 (2000 ciklusa) 0.027 (8000 ciklusa) |
|
| A123 ANR26650M1A s ebaya | 104 | 220 | 1.30 | 0,065 (2000 ciklusa) 0.016 (8000 ciklusa) |
|
| “limenka” za 8Ah s ev-power.eu, uz 20% PDV-a | 98 | 209 | 0.65 | 0.032 (2000 ciklusa) | |
| velika “limenka” za 20Ah, sa istog mjesta, sa 20% PDV-a | 70 | 141 | 0.52 | 0.026 (2000 ciklusa) | |
| Kineska “baterija” za 36 megavat sati | - | - | 0.07 | ? | |
| LiFeYPO 4 | Winston (Thunder Sky) za 100Ah sa ebaya | 91 | ? | 0.42 | 0.014 (3000 ciklusa) |
| Olovna kiselina | nasumična baterija bez održavanja 12V/17Ah | 40 | 88 | 0.23 | 0,046 (500 ciklusa) |
| slučajni auto akumulator 12V/50Ah | 46 | 91 | 0.13 | 0.026 (500 ciklusa) | |
Na primjer, napravio sam sljedeće zaključke:
- LiFePO 4 je budućnost. Dugoročno, cijenom pobjeđuju čak i olovne baterije. Pa, još više s prednostima željeznog fosfata i nedostacima olova. To je jedino od čega se mogu sastaviti električna vozila. I jedino što se može izvući na hladnoću.
- Najveća gustoća energije je y. Ako ih morate nositi sami, onda je ovo najrazumniji izbor.
- Ponekad ima smisla uzeti gotovu litij-polimersku bateriju i ne brinuti se o tome.
Spajanje elemenata u bateriju
Serijska veza
To je kada je pozitivni (+) pol svakog elementa povezan s negativnim (−) polom sljedećeg:
U tom slučaju naponi elemenata se zbrajaju, ali kapacitet ostaje isti.
Serijski povezani elementi zahtijevaju balansiranje.
Činjenica je da čak i limenke iz iste serije imaju nešto drugačije karakteristike. I pune se različitim brzinama.
Uzmimo bateriju od tri serijski spojena elementa. Napon na potpuno napunjenom elementu je 4,2 V. To znači da bi potpuno napunjena baterija trebala imati napon od 12,6 volti. Neki od elemenata - na primjer, u sredini - mogu se puniti brže, a pri naponu od 12,2 V imat ćemo sljedeću sliku:
Ako nastavite s punjenjem, baterija u sredini će se ponovno napuniti do napona od 12,6 V:
Rezultat je izgaranje elementa i bolna smrt od gušenja. Da se to ne dogodi, koriste se balanseri koji preuzimaju dio struje ako se napon na zasebnom elementu približi kritičnom:
Kao rezultat toga, svi će elementi biti potpuno napunjeni:
Paralelna veza
To je kada su pozitivni (+) polovi spojeni s pozitivnim, a negativni (−) polovi spojeni s negativnim:
Kada su elementi spojeni paralelno, njihov napon ostaje isti, ali se kapaciteti zbrajaju. Ispada da je to jedna velika baterija.
Balansiranje nije potrebno u slučaju čiste paralelne veze. Međutim, ako baterija također ima serijske veze - kao u ovom 4S2P krugu - tada bi bilo dobro zalemiti kabel za balansiranje:
O lemljenju litijevih ćelija
Litijske baterije ne mogu se lemiti. Zagrijavanje lemilom će ih oštetiti.
S druge strane, za precizno balansiranje lemljenja preporučeno, budući da preveliki otpor može iskriviti podatke o naponu koje prima punjač.
Dakle, ako stvarno želite, onda možete. Ali u ovom slučaju, bolje je uzeti "limenke" s terminalima i dodirivati ih lemilicom ne dulje od nekoliko sekundi.
Ako još uvijek smognete hrabrosti lemiti limenke u bateriju, pročitajte neslužbeni priručnik na engleskom jeziku tvrtke Hyperion HK Ltd. za lemljenje baterija od A123. Taj je proces tamo detaljno opisan s ilustracijama.
Ako ne, onda pogledajmo alternativne opcije.
 | Mogu se koristiti kao kontakti. Vrlo su jaki - ne možete ih odvojiti jedno od drugog. Izvana je obložen niklom ili cinkom koji ne oksidiraju. Kontakt sa staklenkom je odličan. Za potpunu sreću, možete na njih lemiti žice, ali to radite vrlo pažljivo: Curiejeva temperatura za njih - na kojoj se magneti pretvaraju u bundevu - je oko 300 stupnjeva. Možete koristiti samo lem s niskim talištem i toplinski stabilizirano lemilo - ovako nešto. |
 | Ili kupite poseban držač, kao za obične AA/AAA baterije. Velika prednost ovog rješenja je što baterije neće biti čvrsto zalemljene, a rezervne napunjene mogu se umetnuti umjesto mrtvih limenki. I ne morate kupovati skupe punjače s balanserima - možete puniti 2 baterije odjednom. |
| Na eBayu možete pronaći takav već gotov čudo držač baterija s ugrađenom zaštitom za Li-ion elemente. I ne morate ništa lemiti - samo umetnite nezaštićene Li-ion baterije i krenite. |
Zaštita limenki od prekomjernog pražnjenja i prepunjavanja
Kao što sam već rekao, litijeve ćelije vam neće oprostiti ni jedno ni drugo.
Najlakši način da izbjegnete ovaj problem je koristiti protected (zaštićen) baterije. To su oni koje kupuju svima LED svjetla. Zaštićene baterije imaju ovaj mali šal unutar kućišta:
Druga opcija je staviti jednu veliku ploču za cijelu bateriju. Na primjer, ovaj. Ovdje je njegov dijagram spajanja u konfiguraciji 4S2P - 4 baterije spojene u seriju, po 2 paralelne baterije:
Gdje su P+ i P- terminali za punjač ili potrošač.
Ne zaboravite da LiFePO 4 nije kompatibilan s običnim Li-ion ćelijama i one zahtijevaju posebne zaštitne ploče.
Modulatori širine impulsa ili DC-DC pretvarači
To su uređaji koji će od voltaže koju vam daje baterija napraviti ono što vam treba. Jer često, ovisno o naponu koji baterija proizvodi, uređaj ili pregori ili ne radi, ili prvi s potpuno napunjenom, a drugi s ispražnjenom baterijom.
Takav jednostavan uređaj možete sami lemiti. Evo uputa za početnike iz DI HALT-a. Ako ste lijeni, onda dobrodošli na ebay.
Kao i svaki uređaj, DC-DC pretvarači imaju svoj dopušteni raspon napona i struje. Unaprijed izračunajte koliko će vašem potrošaču trebati. U slučaju previsokih struja, pretvarač je potrebno ohladiti ili čak zamijeniti snažnijom opcijom.
Popravak baterije laptopa
Nema smisla kupovati nova baterija za prijenosno računalo, kada možete dva-tri puta jeftinije kupiti litij-ionske “limenke” i njima zamijeniti stare. Evo procesa popravka u poznatom videu:
http://www.youtube.com/watch?v=BtqRvAu71Gw
Ostaje samo istaknuti nekoliko stvari.
- Li-ion baterije se boje visokih temperatura, a posebno lemilice. Preporuča se odabrati samo "limenke" s terminalima za lemljenje i ne držati lemilo dulje od nekoliko sekundi. Ako niste pažljivi, možete uništiti bateriju!
- Li-ion baterije su eksplozivne i opasne od požara ako se prepune. Još jednom provjerite jesu li limenke pravilno spojene.
- Neki proizvođači prijenosnih računala stavljaju pametnu elektroniku u svoje baterije koje u biti štite od popravaka. Prvo pročitajte na internetu o iskustvu popravka baterija za prijenosna računala iz vaše serije. Moguće je da ništa neće uspjeti. Sva potraživanja u ovom slučaju odnose se na proizvođača.
Autonomno punjenje mobitela i sve ostalo
Ova stvar će vam dobro doći na putovanjima, planinarenju - svugdje gdje postoje problemi s utičnicama. Za ovo će vam trebati:
 | $14.07 | $2.70 | |||
 | držač baterije | $1.45 |  | komad USB produžnog kabela | ? |
 | $3.08 | ||||
Trebat će vam i multimetar (tester) koji može izdržati struju do 10A.
- Prvo trebate zalemiti žice od držača baterije na PWM: crnu na IN-, crvenu na IN+.
- Zatim ćete morati konfigurirati PWM. Ako to ne učinite, ovaj uređaj može spržiti vaš telefon!
- Prebacite multimetar u način rada za mjerenje istosmjernog napona i dodirnite kontakte OUT+ i OUT- sondama. Multimetar će pokazati napon otvorenog kruga. Uzmite mali odvijač i okrećite prvi potenciometar (onaj lijevo na fotografiji) dok multimetar ne pokaže napon od 5 volti.
- Zatim prebacite multimetar u način rada istosmjerne struje. Također dodirnite sonde OUT+ i OUT-. Podesite snagu Trenutno kratki spoj potenciometar desno na 1 amper.
- Potenciometar u sredini obično ne treba dirati.
- Izvadite baterije iz držača.
- Spojite USB utičnicu na PWM. Da biste to učinili, odrežite ga s USB produžnog kabela i raširite odrezani kraj. Morate zalemiti crnu žicu na OUT-pin, crvenu žicu na OUT+ pin, ali ne morate dirati zelenu, bijelu i ekran. Možete ih sasjeći do vraga ako vam stanu na put. Sve dok ništa ne završe.
Svi. Sada možete staviti baterije u držač, metlu s utikačima u USB utičnicu i puniti bilo što, bilo gdje. Velika prednost ove sheme je što baterije nisu čvrsto uvijene, a mogu se zamijeniti rezervnim kada se isprazne.
Takvim glupostima možete pet puta napuniti mobitel. Ako vam samo treba dugotrajni rad vašeg mobilnog telefona, možete izvaditi bateriju iz njega - u ovom slučaju energija će se trošiti učinkovitije.
Baterija za Raspberry Pi
Provjerio sam recept. Ne radi! Ostanite s nama za daljnja uređivanja.
Proces punjenja u "normalnom" (klasičnom) načinu rada izgleda otprilike ovako: prvih 4-6 sati su glavni ciklusi punjenja baterije, a zatim se "adaptivno dopunjavanje" kapaciteta baterije odvija različitim učestalostima i intervalima, otprilike još 2-4 sata. Kod punjenja “preko noći”, u pravilu, do jutra baterija je potpuno napunjena do nominalnog kapaciteta.
U "prilagodljivom" (AUTO) načinu rada, punjač može napuniti bateriju do 100% kapaciteta za 50 minuta do 2 sata. (uvelike ovisi o mogućnostima same baterije i strujama punjenja koje baterija može prihvatiti. Za brzo punjenje Struje baterije mogu doseći 0,8-1,5C)
7 Da, znam da ako kratko spojite bateriju, napon na stezaljkama će pasti na nulu.
Danas litijeve baterije dobivaju sve veću popularnost. Pogotovo one s prstima, npr 18650 , na 3,7 V 3000 mA. Ne sumnjam da će za sljedećih 3-5 godina potpuno zamijeniti nikal-kadmij. Istina, pitanje njihove naplate ostaje otvoreno. Ako je sve jasno sa starim baterijama - sakupite ih u bateriju i kroz otpornik na bilo koje prikladno napajanje, onda ovaj trik ovdje ne radi. Ali kako onda možete puniti nekoliko komada odjednom bez korištenja skupih markiranih punjača za balansiranje?
Teorija
Za serijsko spajanje baterija, obično na plus električni dijagram spojite pozitivni pol prvog akumulatora u serijski spoj. Pozitivni terminal drugog akumulatora spojen je na njegov negativni pol, itd. Negativni pol posljednje baterije spojen je na negativni pol jedinice. Dobivena baterija u serijskom spoju ima isti kapacitet kao jedna baterija, a napon takve baterije jednak je zbroju napona baterija koje su u njoj uključene. To znači da ako baterije imaju isti napon, tada je napon baterije jednak naponu jedne baterije pomnoženom s brojem baterija u bateriji.
Energija akumulirana u bateriji jednaka je zbroju energija pojedinačnih baterija (umnožak energija pojedinačnih baterija, ako su baterije iste), bez obzira na to jesu li baterije spojene paralelno ili serijski.
Litij-ionske baterije se ne mogu jednostavno spojiti na jedinicu napajanja - struje punjenja na svakom elementu (banki) moraju biti izjednačene. Balansiranje se provodi pri punjenju akumulatora, kada ima puno energije i ne može se puno uštedjeti, te se stoga bez značajnijih gubitaka može koristiti pasivna disipacija "viška" električne energije.
Nisu potrebne nikal-kadmijeve baterije dodatni sustavi, budući da svaka veza, kada se postigne maksimalni napon punjenja, prestaje primati energiju. Znakovi potpuno napunjenog Ni-Cd su porast napona na određena vrijednost, a zatim pada za nekoliko desetaka milivolti, a temperatura raste - tako da višak energije odmah prelazi u toplinu.
Suprotno vrijedi za litijeve baterije. Pražnjenje do niskih napona uzrokuje degradaciju kemije i nepovratno oštećenje elementa, s povećanjem unutarnji otpor. Općenito, nisu zaštićeni od prekomjernog punjenja i možete potrošiti puno dodatne energije, čime se dramatično smanjuje njihov životni vijek.
Ako spojimo nekoliko litijevih ćelija u nizu i uvedemo ih kroz stezaljke na oba kraja bloka, tada ne možemo kontrolirati napunjenost pojedinačnih ćelija. Dovoljno je da će jedan od njih imati nešto veći otpor ili nešto manji kapacitet, pa će ta karika znatno brže postići napon punjenja od 4,2 V, dok će ostale i dalje imati 4,1 V. A kada napon cijelog paketa bude smanjen dosegne napon punjenja, može biti da su te slabe karike napunjene do 4,3 volta ili čak i više. Sa svakim takvim ciklusom, parametri će se pogoršati. Osim toga, Li-Ion je nestabilan i, ako je preopterećen, može doseći visoke temperature i, posljedično, eksplodirati.
Najčešće se na izlazu izvora napona punjenja instalira uređaj koji se naziva "balanser". Najjednostavniji tip Balanser je limitator napona. To je komparator koji uspoređuje napon na Li-Ion banci s vrijednošću praga od 4,20 V. Nakon dostizanja te vrijednosti, otvara se moćna tranzistorska sklopka, spojena paralelno s elementom, propuštajući većinu struje punjenja kroz sebe i pretvaranje energije u toplinu. U ovom slučaju, sama limenka prima izuzetno mali dio struje, što praktički zaustavlja njeno punjenje, dopuštajući svojim susjedima da se ponovno napune. Izjednačavanje napona na baterijskim ćelijama s takvim balanserom događa se tek na kraju punjenja kada elementi dostignu vrijednost praga.
Pojednostavljeni dijagram balansera za bateriju
Ovdje je pojednostavljeni dijagram strujnog balansera temeljen na TL431. Otpornici R1 i R2 postavljaju napon na 4,20 V, ili možete odabrati druge ovisno o vrsti baterije. Referentni napon za regulator uklanja se s tranzistora, a već na granici od 4,20 V sustav će početi lagano otvarati tranzistor kako bi spriječio prekoračenje navedenog napona. Minimalno povećanje napona uzrokovat će vrlo brz rast struja tranzistora. Tijekom ispitivanja, već na 4,22 V (povećanje od 20 mV), struja je bila veća od 1 A.
Ovdje uglavnom stane bilo tko. PNP tranzistor, koji rade u rasponu napona i struja koji nas zanimaju. Ako se baterije trebaju puniti strujom od 500 mA. Izračun njegove snage je jednostavan: 4,20 V x 0,5 A = 2,1 V, a toliko tranzistor mora izgubiti, što će vjerojatno zahtijevati malo hlađenja. Za struju punjenja od 1 A ili veću, gubitak snage se u skladu s tim povećava i bit će sve teže riješiti se topline. Tijekom testa testirano je nekoliko različitih tranzistora, posebno BD244C, 2N6491 i A1535A - svi se ponašaju isto.
Razdjelnik napona R1 i R2 treba odabrati tako da se dobije potreban napon ograničenja. Radi praktičnosti, evo nekoliko vrijednosti, nakon čije ćemo primjene dobiti sljedeće rezultate:
- R1 + R2 = Vo
- 22K + 33K = 4,166 V
- 15K + 22K = 4,204 V
- 47K + 68K = 4,227 V
- 27K + 39K = 4,230 V
- 39K + 56K = 4,241 V
- 33K + 47K = 4,255 V
Ovo je analog snažne zener diode opterećene opterećenjem niskog otpora, čiju ulogu ovdje igraju diode D2...D5. Mikrokrug D1 mjeri napon na plusu i minusu baterije i ako poraste iznad praga, otvara snažan tranzistor, prolazeći svu struju iz punjača kroz sebe. Kako je sve to spojeno zajedno i na napajanje - pogledajte u nastavku.
Blokovi su stvarno mali i možete ih sigurno postaviti izravno na element. Samo trebate imati na umu da potencijal negativnog pola baterije nastaje na tijelu tranzistora i morate biti oprezni pri postavljanju zajedničkih sustava radijatora - morate koristiti izolaciju tijela tranzistora jedno od drugog.
Testovi
Odmah je bilo potrebno 6 komada balansnih blokova za istovremeno punjenje 6 baterija 18650. Elementi su vidljivi na slici ispod.
Svi elementi su bili napunjeni točno na 4,20 volti (napon je postavljen potenciometrima), a tranzistori su se zagrijali, iako nije bilo dodatnog hlađenja - punjenja strujom od 500 mA. Stoga možemo sa sigurnošću preporučiti ovu metodu za istovremeno punjenje više litijevih baterija iz zajedničkog izvora napona.
Raspravite o članku ISTODOBNO PUNJENJE VIŠE BATERIJA
Industrija već dugo proizvodi odvijače i mnogi ljudi imaju starije modele s nikal-kadmijevim i nikal-metal-hidridnim baterijama. Pretvaranje odvijača u litij poboljšat će performanse uređaja bez kupnje novog alata. Sada mnoge tvrtke nude usluge za pretvorbu baterija odvijača, ali to možete učiniti sami.
Prednosti litij-ionskih baterija
Nikal-kadmijeve baterije imaju nisku cijenu, podnose mnoge cikluse punjenja i ne boje se niskih temperatura. Ali kapacitet baterije će se smanjiti ako je punite prije nego što se potpuno isprazni (efekt memorije).
Litij-ionske baterije imaju sljedeće prednosti:
- veliki kapacitet, koji će osigurati duže vrijeme rada odvijača;
- manja veličina i težina;
- Dobro zadržava napunjenost kada se ne koristi.
Ali litijeva baterija za odvijač ne podnosi dobro potpuno pražnjenje, pa su tvornički alati na takvim baterijama opremljeni dodatnim pločama koje štite bateriju od pregrijavanja, kratkog spoja i prekomjernog punjenja kako bi se izbjegla eksplozija ili potpuno pražnjenje. Kada je mikro krug ugrađen izravno u bateriju, krug se otvara ako se neiskorištena baterija nalazi odvojeno od alata.
Poteškoće u preradi
U Li-Ion baterije Postoje objektivni nedostaci, poput lošeg rada na niskim temperaturama. Osim toga, prilikom pretvaranja odvijača u 18650 litijske baterije možete naići na niz poteškoća:
- Standard 18650 znači da je promjer jedne ćelije baterije 18 mm s duljinom od 65 mm. Ove se dimenzije ne podudaraju s dimenzijama nikal-kadmijevih ili nikal-metal-hidridnih elemenata prethodno ugrađenih u odvijač. Zamjena baterija zahtijevat će njihovo stavljanje u standardno kućište za baterije, plus instaliranje zaštitnog mikro kruga i spojnih žica;
- Izlazni napon za litijeve ćelije je 3,6 V, a za nikal-kadmijeve ćelije - 1,2 V. Recimo nazivni napon stara baterija– 12 V. Takav napon se ne može osigurati pri serijskom spajanju Li-Ion elemenata. Opseg fluktuacija napona tijekom ciklusa punjenja i pražnjenja ionske baterije također se mijenja. Sukladno tome, preinačene baterije možda neće biti kompatibilne s odvijačem;
- Ionske baterije razlikuju se po specifičnostima rada. Ne podnose napone prenapunjenja veće od 4,2 V i napone pražnjenja manje od 2,7 V dok ne pokvare. Stoga, kada se baterija ponovno izgradi, zaštitna ploča mora biti ugrađena u odvijač;
- Postojeći punjač se možda neće moći koristiti za odvijač s Li-Ion baterijom. Također ćete ga morati preraditi ili kupiti drugi.
Važno! Ako su bušilica ili odvijač jeftini i ne baš visoke kvalitete, bolje je ne prepravljati ih. To može koštati više od cijene samog alata.
Izbor baterije
Odvijači često koriste baterije od 12 V. Čimbenici koje treba uzeti u obzir pri odabiru Li-Ion baterije za odvijač:
- Takvi instrumenti koriste elemente s visokim vrijednostima struje pražnjenja;
- U mnogim je slučajevima kapacitet elementa obrnuto proporcionalan struji pražnjenja, tako da ga ne možete odabrati samo na temelju kapaciteta. Glavni pokazatelj je struja. Vrijednost radne struje odvijača može se naći u putovnici alata. Obično je od 15 do 30-40 A;
- Prilikom zamjene baterije odvijača s Li-Ion 18650, ne preporučuje se korištenje ćelija s različitim vrijednostima kapaciteta;
- Ponekad postoje savjeti za korištenje litijske baterije iz starog prijenosnog računala. Ovo je apsolutno neprihvatljivo. Dizajnirani su za puno manju struju pražnjenja i imaju neprikladne tehničke karakteristike;
- Broj elemenata izračunava se na temelju približnog omjera - 1 Li-Ion prema 3 Ni-Cd. Za bateriju od 12 volti morat ćete zamijeniti 10 starih limenki s 3 nove. Razina napona će se malo smanjiti, ali ako instalirate 4 elementa, onda povećani napon skratit će vijek trajanja elektromotora.
Važno! Prije montaže potrebno je u potpunosti napuniti sve elemente za izjednačavanje.
Rastavljanje kućišta baterije
Kućište se često sastavlja pomoću samoreznih vijaka, druge opcije se sastavljaju pomoću zasuna ili ljepila. Zalijepljeni blok najteže je rastaviti, morate koristiti poseban čekić s plastičnom glavom kako ne biste oštetili dijelove tijela. Sve iznutra je uklonjeno. Možete ponovno koristiti samo kontaktne ploče ili cijeli sklop terminala za spajanje na alat ili punjač.
Spajanje baterijskih ćelija
SpojLi– Ionbaterije za odvijačeizvodi se na više načina:
- Korištenje posebnih kazeta. Metoda je brza, ali kontakti imaju visok prijelazni otpor i mogu se brzo uništiti relativno visokim strujama;
- Lemljenje. Metoda prikladna za one koji znaju lemiti, jer morate imati određene vještine. Lemljenje se mora obaviti brzo, jer se lem brzo hladi, a dugotrajno zagrijavanje može oštetiti bateriju;
- Točkasto zavarivanje. Je preferirana metoda. Nema svatko aparat za zavarivanje, takve usluge mogu pružiti stručnjaci.
Važno! Elementi moraju biti spojeni u seriju, tada se dodaje napon baterije, ali se kapacitet ne mijenja.
U drugoj fazi, žice su zalemljene na kontakte sklopljene baterije i na zaštitnu ploču prema dijagramu spajanja. Žice s površinom poprečnog presjeka od 1,5 mm² zalemljene su na kontakte same baterije za strujne krugove. Za druge krugove možete uzeti tanje žice - 0,75 mm²;
Komad termoskupljajuće cijevi zatim se postavlja preko baterije, ali to nije potrebno. Također možete staviti toplinski skupljač na zaštitni mikro krug kako biste ga izolirali od kontakta s baterijama, inače oštre izbočine lemljenja mogu oštetiti ljusku elementa i uzrokovati kratki spoj.
Daljnja zamjena baterije sastoji se od sljedećih koraka:
- Rastavljeni dijelovi tijela su dobro očišćeni;
- Budući da će dimenzije novih baterijskih ćelija biti manje, potrebno ih je sigurno učvrstiti: zalijepiti na unutarnju stijenku kućišta s Moment ljepilom ili brtvilom;
- Pozitivne i negativne žice zalemljene su na staru stezaljku, postavljene su na izvorno mjesto u kućištu i fiksirane. Zaštitna ploča je postavljena, dijelovi baterije su spojeni. Ako su prethodno bili zalijepljeni, tada se ponovno koristi "Moment".
Litij-ionska baterija odvijača neće moći pravilno funkcionirati bez BMS zaštitne ploče. Prodani primjerci imaju različite parametre. Oznaka BMS 3S pretpostavlja, na primjer, da je ploča dizajnirana za 3 elementa.
Na što trebate obratiti pozornost kako biste odabrali odgovarajući mikro krug:
- Prisutnost balansiranja kako bi se osiguralo ravnomjerno punjenje elemenata. Ako postoji, opis tehničkih podataka treba sadržavati vrijednost struje uravnoteženja;
- Maksimalna vrijednost radne struje koja se može izdržati dulje vrijeme. U prosjeku se trebate usredotočiti na 20-30 A. Ali to ovisi o snazi odvijača. One male snage trebaju 20 A, one velike snage - od 30 A;
- Napon pri kojem se baterije isključuju kada se prekomjerno pune (oko 4,3 V);
- Napon pri kojem se odvijač isključuje. Ova se vrijednost mora odabrati na temelju tehničkih parametara baterije (minimalni napon - oko 2,6 V);
- Struja zaštite od preopterećenja;
- Otpor elemenata tranzistora (odaberite minimalnu vrijednost).
Važno! Veličina radne struje tijekom preopterećenja nema od velike važnosti. Ova vrijednost je prilagođena radnoj struji opterećenja. U slučaju kratkotrajnih preopterećenja, čak i ako se alat isključio, morate otpustiti gumb za pokretanje, a zatim možete nastaviti s radom.
Ima li kontroler funkciju automatskog pokretanja može se utvrditi prisutnošću unosa "Automatski oporavak" u tehničkim podacima. Ako nema takve funkcije, da biste ponovno pokrenuli odvijač nakon aktiviranja zaštite, morat ćete izvaditi bateriju i spojiti je na punjač.
Punjač
Litij-ionska baterija odvijača ne može se puniti spajanjem na uobičajeni izvor napajanja. Za to se koristi punjač. Napajanje jednostavno proizvodi stabilan napon punjenja unutar zadanih granica. A u punjaču je odlučujući parametar struja punjenja, koja utječe na razinu napona. Njegovo je značenje ograničeno. Krug punjača sadrži čvorove odgovorne za zaustavljanje procesa punjenja i druge zaštitne funkcije, na primjer, isključivanje u slučaju netočnog polariteta.
Najjednostavniji punjač je napajanje s otporom uključenim u krug za smanjenje struje punjenja. Ponekad povezuju i mjerač vremena koji se aktivira nakon što prođe određeno vremensko razdoblje. Sve te opcije ne doprinose dugom trajanju baterije.
Metode punjenjaLI Ionbaterije za odvijače:
- Korištenje tvorničkog punjača. Često je prikladan i za punjenje nove baterije;
- Prerada kruga punjača, s ugradnjom dodatnih elemenata kruga;
- Kupnja gotove memorije. Dobra opcija– IMax.
Recimo, postoji stari punjač Makita DC9710 za punjenje Ni-Cd baterije od 12 V, koji ima indikaciju u obliku zelene LED diode koja označava kraj procesa. Prisutnost BMS ploče omogućit će vam da zaustavite punjenje kada se dostignu navedena ograničenja napona po elementu. Zelena LED dioda neće svijetliti, ali će se crvena jednostavno ugasiti. Punjenje je završeno.
Punjač Makita DC1414 T dizajniran je za punjenje širokog spektra baterije 7,2-14,4 V. U njemu, kada se zaštitno isključivanje aktivira na kraju punjenja, indikacija neće raditi ispravno. Crvena i zelena lampica trepću, što također signalizira kraj punjenja.
Cijena zamjene baterija odvijača litij-ionskim ovisi o snazi alata, potrebi kupnje punjača itd. Ali ako je bušilica/odvijač u dobrom funkcionalnom stanju i punjač ne zahtijeva veće izmjene ili zamjenu, tada za nekoliko tisuća rubalja možete dobiti poboljšani električni alat s produljenim trajanjem baterije.
Video