Mnogi ljudi vjerojatno imaju problem s punjenjem Li-Ion baterije bez kontrolera, ja sam imao takvu situaciju. Dobio sam mrtav laptop, au bateriji su bile 4 SANYO UR18650A limenke koje su bile žive.
Odlučio sam zamijeniti LED svjetiljku s tri AAA baterije. Postavilo se pitanje njihove naplate.
Nakon kopanja po Internetu pronašao sam hrpu dijagrama, ali detalji su malo skučeni u našem gradu.
Probao sam puniti s punjaca za mobitel, problem je u kontroli punjenja, treba stalno pratiti grijanje, samo se pocne grijati, treba se odspojiti s punjenja, inace ce se baterija u najboljem slucaju ostetiti, inace možete zapaliti vatru.
Odlučio sam to učiniti sam. Kupio sam krevet za bateriju u trgovini. Punjač sam kupio na buvljaku. Kako biste lakše pratili kraj punjenja, preporučljivo je pronaći onaj s dvobojnim LED-om koji signalizira kraj punjenja. Prebacuje se iz crvene u zelenu kada je punjenje završeno.
Ali možete koristiti i običnu. Punjač se može zamijeniti USB kabelom i puniti s računala ili punjača s USB izlazom.
Moj punjač je samo za baterije bez kontrolera. Uzeo sam kontroler sa stare baterije mobitel. Osigurava da se baterija ne prepuni iznad napona od 4,2 V, niti da se isprazni ispod 2...3 V. Također, zaštitni krug spašava od kratkih spojeva tako što odvaja samu banku od potrošača u trenutku kratkog spoja.
Sadrži DW01 čip i sklop od dva SM8502A MOSFET tranzistora (M1, M2). Postoje i druge oznake, ali sklopovi su slični ovome i rade na sličan način.
Regulator punjenja baterije mobitela.
Regulatorski krug.
Još jedan regulatorski krug.
Glavna stvar je ne brkati polaritet lemljenja kontrolera na krevet i kontrolera na punjač. Upravljačka ploča ima kontakte "+" i "-".
Preporučljivo je napraviti jasno vidljiv indikator u krevetu u blizini pozitivnog kontakta, koristeći crvenu boju ili samoljepljivu foliju, kako biste izbjegli promjenu polariteta.
Sve sam spojio i evo što se dogodilo.
Naplaćuje super. Kada napon dosegne 4,2 volta, kontroler isključuje bateriju iz punjenja i LED dioda prelazi iz crvene u zelenu. Punjenje je završeno. Možete puniti druge Li-Ion baterije, samo koristite drugi krevet. Sretno svima.
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. Oni su dizajnirani za mnogo nižu struju pražnjenja i neprikladni su tehnički podaci;
- 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 struje okidanja tijekom preopterećenja nije jako važna. 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 pogodan i za punjenje nova baterija;
- 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 raspona baterija od 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
Već nekoliko desetljeća odvijači se koriste za razne poslove. Ovi uređaji se napajaju nikalnim ili kadmijevim baterijama. Ali napredak ne stoji, znanstvenici su pronašli zamjenu za takve zastarjele baterije. Zamijenjeni su litijevim analozima. Za korištenje takve baterije potrebno je modificirati odvijač. Litijska baterija poboljšat će rad starog alata. Štoviše, takve izmjene moguće je izvršiti samostalno, bez pribjegavanja uslugama posebnih tvrtki.
Litijeva baterija odvijača ima niz prednosti koje su bile odsutne u analozima kadmija.
Gustoća energije litij-ionske baterije odvijača mnogo je veća. Baterija s litijevim bankama je lagana, a napon od 12 volti, kao i kapacitet baterije, ostaju nepromijenjeni. Litijske baterije se pune brže od ionskih. Sigurno punjenje traje otprilike 60 minuta.
Litij-ionske baterije nemaju “efekt pamćenja”. Drugim riječima, ne moraju biti potpuno ispražnjeni da bi se napunili. Među pozitivnim svojstvima litijske baterije postoji i niz nedostataka koje treba uzeti u obzir:
- Punjač litijske baterije ne smije biti veći od 4,2 volta, a pražnjenje ne smije biti veće od 2,7 volta. Ali ovo su teorijski podaci. U stvarnom životu, interval postaje još gori. Ako se zadane vrijednosti ne poštuju, baterija će jednostavno prestati raditi. Da biste izbjegli ovu situaciju, nakon pretvaranja odvijača u litij, morate u odvijač ugraditi poseban regulator pražnjenja, kao i njegovo punjenje.
- Jedan Li ion ima napon od 3,63,7 V. Za bateriju od nikla to nije više od 1,2 volta. Drugim riječima, pretvaranje odvijača u litij-ionski materijal uzrokuje probleme povezane s procesom sastavljanja baterije, čiji je nazivni napon 12 volti. Tri serije litija spojene u seriju daju napon od 11,1 volti, četiri 14,8 V. Granice napona punjenja će se promijeniti. Drugim riječima, prerada baterije za odvijač povezana je s rješavanjem problema kompatibilnosti nove baterije s alatom.
- Za preradu kadmijeve baterije odvijača, obrtnici koriste litijske limenke 18650. Njihove dimenzije razlikuju se od limenki od nikla. Prerada baterije za odvijač također zahtijeva ugradnju kontrolera, što će zahtijevati dodatni prostor.
- Nakon preinake morat će se modificirati punjač za nikl baterije ili koristiti univerzalni punjač.
- Temperature ispod ništice negativno utječu na rad ionske baterije. Stoga se takav prerađeni odvijač ne može uvijek koristiti na otvorenom.
- Troškovi litijevih baterija puno su veći od njihovih kadmijskih analoga.
Algoritam za pretvaranje baterije u litij-ionsku bateriju
Kako modificirati odvijač za najbolje performanse? Da biste to učinili, potrebno je strogo slijediti određeni tehnološki slijed.
Odabir prave baterije
Baterije su spojene u seriju, tako da se nazivni napon svakog elementa dodaje sljedećem. Odnosno, da biste dobili 14,4 volta, trebat će vam četiri elementa s naponom od 3,3 V.
Da biste pretvorili akumulatorski odvijač, morate kupiti minijaturne baterije samo od poznatog proizvođača. Na primjer, LiFePO4 baterije proizvođača Sistem A123. Kapacitet ćelije doseže 2300 mAh. Ova vrijednost je dovoljna za učinkovit rad električni alat. Jeftine baterije proizvedene u Kini neće imati puno učinka. Brzo će propasti.
Prilikom odabira baterije za pretvorbu potrebno je imati bakrene trake na terminalima. Lemljenje takvih elemenata mnogo je lakše.
Odabir alata i materijala
Tehnologija lemljenja ističe se svojim specifičnostima. Temperatura vrha lemilice je stalno visoka. Ako je baterija dulje vrijeme izložena takvoj toplini, brzo će se pokvariti. Stoga bi zagrijavanje lemilice trebalo biti minimalno.
Da bi se to dogodilo, potrebno je zamijeniti običnu smolu kiselinom za lemljenje. Može se kupiti u trgovini radiodijelova. Za takav postupak morat ćete kupiti i lemilo dovoljno snage da otopi lem u najkraćem mogućem vremenu. Najprikladnije bi bilo kućansko lemilo snage 65 vata. Na 100 W baterija će se stalno pregrijavati.
Rad na lemljenju zahtijeva puno iskustva. Na primjer, lemilo od 40 W dugo će se zagrijavati, možete ga jednostavno "pretjerati". Za početak pretvorbe ionskih baterija morate kupiti sljedeće dijelove:
- 18650 baterija.
- BMS ploča CF-4S30A-A/
- Žice, presjek 2,5 sq. mm.
- Lemilica.
- Kućište stare baterije.
Nekoliko riječi o BMS ploči
Dizajniran je za kontrolu punjenja ili pražnjenja baterije. CF-4S30A-A dizajniran je za četiri grupe od 18650 baterija, dajući struju pražnjenja od 30 A. Ploča je opremljena posebnim "balanserom". Obavlja funkcije kontrole punjenja za svaki element zasebno. Time se u potpunosti eliminira mogućnost neravnomjernog punjenja. Da bi ploča ispravno radila, baterije u sklopu moraju imati isti kapacitet. Poželjno je da budu uzeti iz istog bloka.
Industrija proizvodi veliki broj BMS ploče, koje se razlikuju po svojim tehnološkim karakteristikama. Za pretvaranje baterije odvijača, ploča koja radi na strujnoj vrijednosti manjoj od 30 A nije baš prikladna. Stalno će uključiti način zaštite.
Za ponovno uspostavljanje rada, neke ploče zahtijevaju kratkotrajnu opskrbu strujom punjenja. Da biste to učinili, morat ćete izvaditi bateriju iz kućišta i ponovno na nju spojiti punjač. Ploča CF-4S30A-A nema ovaj nedostatak. Dovoljno je otpustiti okidač odvijača ako nema strujnog uzročnika kratki spoj, ploča će se automatski uključiti.
Prerađena baterija na ovoj ploči može se puniti univerzalnim punjačem. Najnoviji modeli tvrtke Interskol opremljeni su višenamjenskim punjačima.
Ugradnja litij-ionske baterije
Naravno, svaka instalacija zahtijeva prethodnu pripremu. Uključuje nekoliko vrlo važne točke. Prije nego počnete lemiti dijelove, morate odrediti kako će biti raspoređen odjeljak za montažu baterije. Svi potrebni elementi trebali bi lako stati u njega.
Nove litijske baterije zatim se spajaju trakom. Budući da kontakti s vremenom oksidiraju, prije lemljenja se čiste fino zrnatim brusnim papirom.
Nijanse procesa lemljenja
Prvo se temeljito odmasti kontaktni dio baterije. Zatim se izvodi kositrenje zagrijavanjem nanesenog lema. POS-40 lem je najprikladniji za kalajisanje.
Kontakt lemilice s kontaktom baterije ne smije biti duži od 2 sekunde. Postupak lemljenja baterije plus zahtijeva posebnu pozornost. Najprikladniji su skakači izrađeni od bakrenih žica s poprečnim presjekom većim od 2,5 mm. kvadrat Sve žice su prekrivene kambrikom, koji djeluje kao dobar izolator.
Spajanje mini-baterija mora se izvesti posebnim skakačima prema razvijenom dijagramu. Skakači mogu biti metalne trake ili tanke žice.
Na završna fazaŽice su spojene na stezaljke odjeljka namijenjene bateriji. Ako je ugradnja montažnog bloka teška, potrebno je ukloniti ukrute. Budući da su izrađene od plastike, lako ih je zagristi običnim bočnim rezačima.
Dijagram ožičenja kontakata
Za spajanje na punjač trebate odabrati odgovarajuće priključke specifični model. Lemljenje spojnih kabela provodi se prema električnoj shemi:
Konektori za spajanje na punjač odabiru se ovisno o njegovom modelu. Oba spojna kabela su zalemljena prema shemi.
- "+" - 5 i 9.
- “–” – 1 i 6.
- Kontakti za balansiranje (uzlazni) – 2, 7, 3, 8 i 4.
Naravno, ugradnja litij-ionskih baterija ima veliki broj pozitivne kvalitete:
- Nedostatak "pamćenja".
- Minimalno samopunjenje.
- Alat možete koristiti na temperaturama ispod nule.
- Dugi vijek trajanja (8 godina).
Međutim, te su baterije vrlo osjetljive na tehnološki proces punjenje. Napon bi uvijek trebao biti minimalne vrijednosti, inače će Li-ion baterija brzo postati neupotrebljiva. Da biste ispunili takve uvjete, potreban vam je još jedan memorijski uređaj, čija je cijena red veličine veća. Izvorni punjač odvijača neće moći napuniti litij-ionsku bateriju.
Nemoguće je nedvosmisleno reći koja je baterija bolja za odvijač. Njihov vijek trajanja ovisi o pažljivom rukovanju i strogom pridržavanju uputa proizvođača.
Popularni modeli
Danas baterije proizvode mnogi proizvođači. Među tako velikim asortimanom litij-ionskih sustava, najpopularniji su: "Bosh" 10.8, s tehničkim karakteristikama:
- Kapacitet – 1,3 A/sat.
- Napon – 10,8 V.
- Dimenzije -110 x 54 x 52 mm.
- Jamstvo - 1 godina.
- Snaga - prosječna.
Ako govorimo o nikal-kadmijevim baterijama, najpopularniji brendovi ostaju:
- "Bort".
- Hitachi.
Ruske baterije dizajnirane su za niski napon, razlikuju se od uvezenih modela samo po cijeni. Oni su mnogo jeftiniji, ali u isto vrijeme nisu inferiorni u svojim tehničkim pokazateljima. Najpoznatiji modeli su:
- "Kraton".
- "ZAKB".
Zaključak
Litijske baterije oduvijek su se smatrale tehnološki najnaprednijim uređajima. Ali alat s takvim baterijama košta mnogo više. Možete, naravno, preraditi svoj uređaj i riješiti se kadmijevih baterija. Međutim, to će uzrokovati druge probleme. Stoga svatko sam odlučuje o preradi odvijača na litij, ovisno o okolnostima.
Zanimljivi videozapisi o pretvaranju baterije odvijača
Ono o čemu će biti riječi u ovom članku pomoći će mnogim ljudima da razumiju prehranu. domaći uređaji autonomnog tipa. Nudi metodu prema kojoj možete dobiti litij-ionske baterije bilo koje veličine. Iz udžbenika fizike znamo da je jednostavna baterija uređaj koji se sastoji od bakreno-cinkanih ploča između kojih se nalazi elektrolitička otopina. Takav uređaj stvorio je Volt (iako je to pitanje kontroverzno; Luigi Galvani je prvi otkrio učinak, ali nije mogao dati logično objašnjenje za ovaj fenomen).
Od tada je prošlo više od 200 godina, danas živimo u dobu digitalne tehnologije, ali baterija je i dalje neizostavan izvor energije bez kojeg ne može raditi niti jedan autonomni uređaj. Moderne litijeve baterije naširoko se koriste u Moderna tehnologija, postoji mnogo razloga za to - mala težina, dug radni vijek, veliki kapacitet i mnogi drugi parametri čine baterije nezamjenjivim u prijenosnim uređajima.
Ali s vremenom i litij-ionska baterija propada. Neki dan mi se ista stvar dogodila s baterijom telefona. Baterija je od licenciranog proizvođača, tako da je trajala jako dugo i još uvijek bi mogla vjerno služiti da nije bilo moje loše ideje da je probušim. Činjenica je da je baterija s vremenom nabubrila, ali je nastavila raditi s praskom, pa je odlučeno da se probuši. Nakon male operacije, baterija više nije bila što je bila prije, nagli pad kapaciteta u samo tjedan dana.
Zamijenjena je drugom baterijom, ali šteta je baciti je (i nije potrebno, štetna je za okoliš!), pa što učiniti s njom? Odlučeno je stvoriti novu bateriju na temelju stare. Prije rada, želim vas upozoriti - neki spojevi litija su otrovni, stoga je preporučljivo koristiti rukavice i raditi na svježem zraku. Pa, kao i uvijek, kršim sva sigurnosna pravila, bez rukavica, baterija je rastavljena u dnevnoj sobi. Kao i uvijek, neobičan miris litijevih napajanja ne može se zamijeniti ni s čim. Za rezanje aluminijskog kućišta korišteni su obični montažni nož i kliješta.
Nakon nekoliko minuta aluminijska kapsula je uklonjena i došlo je vrijeme da se krene dalje.
Tu počinje najprljaviji posao, potrebno je rastaviti bateriju. Litijske baterije, kao i svaki drugi izvor napona, sastoje se od pozitivno i negativno nabijenih ploča, s izolacijskim slojem između njih. Sada uzimamo pastu iz gel olovke i takoreći je "namotamo" na pastu.
Morate biti iznimno oprezni da ne dođe do kratkog spoja ploča. Tijekom procesa namatanja ploča možete promatrati stvaranje topline, nemojte se uznemiriti, tako bi trebalo biti. Zatim biste trebali omotati obradak trakom, ali morate unaprijed očistiti ploče.
Zalemite kontaktne žice na očišćena područja. Možete jednostavno uzeti dvije bakrene žice (upletene) i jednostavno ih zalijepiti na kontakte koristeći istu traku.
Jedan od kontakata je zalemljen za tijelo, drugi je izvučen. Tijelo bi trebalo biti zapečaćeno, za to sam koristio univerzalno ljepilo "moment". Odmah nakon stvaranja takve baterije, mjerimo napon, nalazi se u rasponu od 2,2-2,8 volta, u slučaju da je već 2,8-3,3 volta. Sljedećeg jutra napon je već oko 3,6-3,65 volti.
Litijske baterije boje se temperatura ispod nule; na temperaturama ispod nule litij-ionska baterija se uopće ne puni.
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. Kao rezultat serijske veze akumulatorska baterija 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