Veľa ľudí má asi problém s nabíjaním Li-Ion batérie bez ovládača, ja som mal takúto situáciu. Dostal som mŕtvy notebook a v batérii boli 4 živé plechovky SANYO UR18650A.
Rozhodol som sa vymeniť LED baterku za tri AAA batérie. Vyvstala otázka ich spoplatnenia.
Po prehrabávaní sa na internete som našiel kopu schém, no v našom meste sú detaily trochu tesné.
Skúšal som nabíjanie z nabíjačky mobilu, problém je v kontrole nabíjania, treba neustále sledovať zahrievanie, len sa to začne zahrievať, treba odpojiť od nabíjania, inak sa v lepšom prípade poškodí batéria, inak môžete založiť oheň.
Rozhodol som sa to urobiť sám. Kúpil som si v obchode posteľ na batériu. Kúpil som si nabíjačku na blšom trhu. Na uľahčenie sledovania konca nabíjania je vhodné nájsť taký s dvojfarebnou LED diódou, ktorá signalizuje koniec nabíjania. Po dokončení nabíjania sa zmení z červenej na zelenú.
Ale môžete použiť aj obyčajný. Nabíjačku je možné vymeniť za USB kábel a nabíjať z počítača alebo nabíjačky s USB výstupom.
Moja nabíjačka je len na batérie bez ovládača. Ovládač som zobral zo starej batérie mobilný telefón. Zabezpečuje, aby nedošlo k prebitiu batérie nad napätie 4,2 V, ani k vybitiu pod 2...3 V. Ochranný obvod tiež šetrí skratom tým, že v momente skratu odpojí samotnú banku od spotrebiteľa.
Obsahuje čip DW01 a zostavu dvoch tranzistorov MOSFET SM8502A (M1, M2). Existujú aj iné označenia, ale obvody sú podobné tomuto a fungujú podobne.
Ovládač nabíjania batérie mobilného telefónu.
Obvod regulátora.
Ďalší obvod regulátora.
Hlavná vec je nezameniť polaritu spájkovania ovládača na lôžko a ovládača do nabíjačky. Riadiaca doska má kontakty „+“ a „-“.
Odporúča sa urobiť dobre viditeľný indikátor v lôžku v blízkosti pozitívneho kontaktu pomocou červenej farby alebo samolepiacej fólie, aby sa predišlo prepólovaniu.
Všetko som dal dokopy a stalo sa toto.
Nabíja skvelé. Keď napätie dosiahne 4,2 voltu, ovládač odpojí batériu od nabíjania a LED sa prepne z červenej na zelenú. Nabíjanie je dokončené. Môžete nabíjať iné Li-Ion batérie, stačí použiť iné lôžko. Veľa šťastia všetkým.
Priemysel vyrába skrutkovače už dlho a veľa ľudí má staršie modely s nikel-kadmiovými a nikel-metal hydridovými batériami. Konverzia skrutkovača na lítium zlepší výkonové charakteristiky zariadenia bez nákupu nového nástroja. Teraz veľa spoločností ponúka služby na konverziu batérií skrutkovačov, ale môžete to urobiť sami.
Výhody lítium-iónových batérií
Nikel-kadmiové batérie majú nízku cenu, vydržia veľa nabíjacích cyklov a neboja sa nízkych teplôt. Kapacita batérie sa však zníži, ak ju nabijete pred úplným vybitím (pamäťový efekt).
Lítium-iónové batérie majú nasledujúce výhody:
- vysoká kapacita, ktorá zabezpečí dlhší prevádzkový čas skrutkovača;
- menšia veľkosť a hmotnosť;
- Dobre sa nabije, keď sa nepoužíva.
Lítiová batéria pre skrutkovač však nevydrží dobre úplné vybitie, takže výrobné nástroje na takýchto batériách sú vybavené prídavnými obvodovými doskami, ktoré chránia batériu pred prehriatím, skratom a prebitím, aby sa zabránilo výbuchu alebo úplnému vybitiu. Keď je mikroobvod nainštalovaný priamo do batérie, okruh sa otvorí, ak je nepoužitá batéria umiestnená oddelene od náradia.
Ťažkosti pri prepracovaní
IN Li-Ion batérie Existujú objektívne nevýhody, napríklad slabý výkon pri nízkych teplotách. Okrem toho pri premene skrutkovača na lítiové batérie 18650 sa môžete stretnúť s množstvom problémov:
- Norma 18650 znamená, že priemer jedného článku batérie je 18 mm s dĺžkou 65 mm. Tieto rozmery sa nezhodujú s rozmermi nikel-kadmiových alebo nikel-metalhydridových prvkov predtým inštalovaných v skrutkovači. Výmena batérií bude vyžadovať ich umiestnenie do štandardného puzdra na batérie plus inštaláciu ochranného mikroobvodu a spojovacích vodičov;
- Výstupné napätie pre lítiové články je 3,6 V a pre nikel-kadmiové články - 1,2 V. Povedzme nominálne napätie stará batéria– 12 V. Takéto napätie nie je možné poskytnúť pri sériovom zapojení Li-Ion prvkov. Rozsah kolísania napätia počas cyklov nabíjania a vybíjania iónovej batérie sa tiež mení. Preto konvertované batérie nemusia byť kompatibilné so skrutkovačom;
- Iónové batérie sa líšia špecifikami ich prevádzky. Nevydržia prebíjacie napätie väčšie ako 4,2 V a vybíjacie napätie menšie ako 2,7 V až do zlyhania. Preto pri prestavbe batérie musí byť v skrutkovači nainštalovaná ochranná doska;
- Je možné, že existujúcu nabíjačku nebude možné použiť pre skrutkovač s Li-Ion batériou. Budete ho tiež musieť prerobiť alebo kúpiť iný.
Dôležité! Ak je vŕtačka alebo skrutkovač lacná a nie veľmi kvalitná, potom je lepšie ju neprerábať. To môže stáť viac ako náklady na samotný nástroj.
Výber batérie
Skrutkovače často používajú 12 V batérie. Faktory, ktoré je potrebné zvážiť pri výbere Li-Ion batérie pre skrutkovač:
- Takéto prístroje používajú prvky s vysokými hodnotami vybíjacieho prúdu;
- V mnohých prípadoch je kapacita prvku nepriamo úmerná vybíjaciemu prúdu, takže ju nemôžete vybrať len na základe kapacity. Hlavným ukazovateľom je aktuálny. Hodnotu prevádzkového prúdu skrutkovača nájdete v pase nástroja. Zvyčajne je to od 15 do 30-40 A;
- Pri výmene batérie skrutkovača za Li-Ion 18650 sa neodporúča používať články s rôznymi hodnotami kapacity;
- Niekedy existujú tipy na použitie lítiovej batérie zo starého notebooku. To je absolútne neprijateľné. Sú určené na oveľa nižší vybíjací prúd a majú nevhodné technické údaje;
- Počet prvkov sa vypočíta na základe približného pomeru - 1 Li-Ion ku 3 Ni-Cd. Pre 12-voltovú batériu budete musieť vymeniť 10 starých plechoviek za 3 nové. Úroveň napätia sa mierne zníži, ale ak nainštalujete 4 prvky, potom zvýšené napätie skráti životnosť elektromotora.
Dôležité! Pred montážou je potrebné úplne nabiť všetky prvky na vyrovnanie.
Demontáž puzdra batérie
Puzdro sa často montuje pomocou samorezných skrutiek, ďalšie možnosti sa montujú pomocou západiek alebo lepidla. Najťažšie sa rozoberá lepený blok, musíte použiť špeciálne kladivo s plastovou hlavicou, aby ste nepoškodili časti tela. Všetko zvnútra je odstránené. Na pripojenie k náradiu alebo nabíjačke môžete opätovne použiť iba kontaktné dosky alebo celú zostavu svoriek.
Pripojenie článku batérie
ZlúčeninaLi– Iónbatérie do skrutkovačavykonávané niekoľkými spôsobmi:
- Použitie špeciálnych kaziet. Metóda je rýchla, ale kontakty majú vysoký prechodový odpor a môžu byť rýchlo zničené relatívne vysokými prúdmi;
- Spájkovanie. Metóda vhodná pre tých, ktorí vedia spájkovať, pretože musíte mať určité zručnosti. Spájkovanie sa musí vykonať rýchlo, pretože spájka sa rýchlo ochladzuje a dlhodobé zahrievanie môže poškodiť batériu;
- Bodové zváranie. Je preferovanou metódou. Nie každý má zvárací stroj, takéto služby môžu poskytovať špecialisti.
Dôležité! Prvky musia byť zapojené do série, potom sa pridá napätie batérie, ale kapacita sa nemení.
V druhej fáze sú vodiče prispájkované na kontakty zostavenej batérie a na ochrannú dosku podľa schémy zapojenia. Drôty s prierezom 1,5 mm² sú prispájkované na kontakty samotnej batérie pre silové obvody. Pre ostatné obvody môžete použiť tenšie drôty - 0,75 mm²;
Kus teplom zmršťovacej hadičky sa potom umiestni na batériu, ale nie je to potrebné. Ochranný mikroobvod môžete tiež zmrštiť teplom, aby ste ho izolovali od kontaktu s batériami, inak by ostré výstupky spájky mohli poškodiť plášť prvku a spôsobiť skrat.
Ďalšia výmena batérie pozostáva z nasledujúcich krokov:
- Demontované časti tela sú dobre vyčistené;
- Keďže rozmery nových batériových článkov budú menšie, je potrebné ich bezpečne upevniť: prilepiť na vnútornú stenu puzdra lepidlom alebo tmelom Moment;
- Kladné a záporné vodiče sú prispájkované k starej svorkovnici, tá sa umiestni na pôvodné miesto v puzdre a zafixuje. Ochranná doska je položená, časti batérie sú spojené. Ak boli predtým prilepené, znova sa použije „Moment“.
Lítium-iónová batéria skrutkovača nebude môcť správne fungovať bez ochrannej dosky BMS. Predávané kópie majú rôzne parametre. Označenie BMS 3S napríklad predpokladá, že doska je určená pre 3 prvky.
Na čo musíte venovať pozornosť pri výbere vhodného mikroobvodu:
- Prítomnosť vyváženia na zabezpečenie rovnomerného nabitia prvkov. Ak je prítomný, popis technických údajov by mal obsahovať hodnotu vyrovnávacieho prúdu;
- Maximálna hodnota prevádzkového prúdu, ktorá môže byť dlhodobo vydržaná. V priemere sa musíte zamerať na 20-30 A. Ale to závisí od výkonu skrutkovača. Nízkoenergetické potrebujú 20 A, vysokovýkonné – od 30 A;
- Napätie, pri ktorom sú batérie vypnuté pri prebíjaní (asi 4,3 V);
- Napätie, pri ktorom sa skrutkovač vypne. Táto hodnota musí byť zvolená na základe technických parametrov batériového článku (minimálne napätie - asi 2,6 V);
- Prúd ochrany proti preťaženiu;
- Odpor tranzistorových prvkov (zvoľte minimálnu hodnotu).
Dôležité! Veľkosť vypínacieho prúdu pri preťažení nie je veľmi dôležitá. Táto hodnota je prispôsobená prevádzkovému zaťažovaciemu prúdu. V prípade krátkodobého preťaženia, aj keď je nástroj vypnutý, musíte uvoľniť tlačidlo štart a potom môžete pokračovať v práci.
Či má ovládač funkciu automatického spustenia, sa dá určiť prítomnosťou položky „Automatické obnovenie“ v technických údajoch. Ak takáto funkcia neexistuje, na opätovné spustenie skrutkovača po aktivácii ochrany budete musieť vybrať batériu a pripojiť ju k nabíjačke.
Nabíjačka
Lítium-iónový akumulátor skrutkovača nie je možné nabíjať pripojením k bežnému zdroju napájania. Na to slúži nabíjačka. Napájací zdroj jednoducho vytvára stabilné nabíjacie napätie v rámci stanovených limitov. A v nabíjačke je určujúcim parametrom nabíjací prúd, ktorý ovplyvňuje úroveň napätia. Jeho význam je obmedzený. Obvod nabíjačky obsahuje uzly zodpovedné za zastavenie procesu nabíjania a ďalšie ochranné funkcie, napríklad vypnutie v prípade nesprávnej polarity.
Najjednoduchšia nabíjačka je napájací zdroj s odporom zahrnutým v obvode na zníženie nabíjacieho prúdu. Niekedy pripájajú aj časovač, ktorý sa spustí po uplynutí nastaveného časového obdobia. Všetky tieto možnosti neprispievajú k dlhej výdrži batérie.
Spôsoby nabíjaniaLI Iónbatérie do skrutkovača:
- Použitie továrenskej nabíjačky. Často je vhodný aj na nabíjanie nová batéria;
- Prepracovanie obvodu nabíjačky s inštaláciou ďalších prvkov obvodu;
- Nákup hotovej pamäte. Dobrá voľba– IMax.
Povedzme, že existuje stará nabíjačka Makita DC9710 na nabíjanie 12 V Ni-Cd batérie, ktorá má indikáciu v podobe zelenej LED signalizujúce koniec procesu. Prítomnosť dosky BMS vám umožní zastaviť nabíjanie, keď sa dosiahnu špecifikované limity napätia na prvok. Zelená LED sa nerozsvieti, ale červená jednoducho zhasne. Nabíjanie je dokončené.
Nabíjačka Makita DC1414 T je určená na nabíjanie širokej škály batérií 7,2-14,4 V. V nej pri spustení ochranného vypnutia na konci nabíjania nebude indikácia fungovať správne. Červená a zelená kontrolka blikajú, čo zároveň signalizuje koniec nabíjania.
Náklady na výmenu batérií do skrutkovačov za lítium-iónové závisia od výkonu náradia, potreby zakúpenia nabíjačky atď. Ak je však vŕtačka/skrutkovač v dobrom funkčnom stave a nabíjačka nevyžaduje veľkú úpravu alebo výmenu, potom za pár tisíc rubľov môžete získať vylepšené elektrické náradie so zvýšenou výdržou batérie.
Video
Už niekoľko desaťročí sa skrutkovače používajú na rôzne práce. Tieto zariadenia sú napájané niklovými alebo kadmiovými batériami. Pokrok však nestojí, vedci našli náhradu za takéto zastarané batérie. Boli nahradené analógmi lítia. Na použitie takejto batérie je potrebné upraviť skrutkovač. Lítiová batéria zlepší výkon starého náradia. Okrem toho je možné takéto zmeny vykonávať nezávisle bez toho, aby ste sa uchýlili k službám špeciálnych spoločností.
Lítiová batéria skrutkovača má množstvo výhod, ktoré v analógoch kadmia chýbali.
Energetická hustota batérie Li-ion skrutkovača je oveľa vyššia. Batéria s lítiovými bankami je ľahká a napätie 12 voltov, ako aj kapacita batérie zostávajú nezmenené. Lítiové batérie sa nabíjajú rýchlejšie ako iónové batérie. Bezpečné nabíjanie trvá približne 60 minút.
Lítium-iónové batérie nemajú „pamäťový efekt“. Inými slovami, na nabíjanie sa nemusia úplne vybiť. Medzi pozitívne vlastnosti lítiovej batérie patrí aj niekoľko nevýhod, ktoré je potrebné vziať do úvahy:
- Nabíjačka lítiové batérie by nemalo byť vyššie ako 4,2 voltu a výboj by nemal byť vyšší ako 2,7 voltu. Ale to sú teoretické údaje. V reálnom živote sa interval ešte zhorší. Ak sa nastavené hodnoty nedodržia, batéria jednoducho prestane fungovať. Aby ste predišli tejto situácii, po premene skrutkovača na lítium musíte do skrutkovača nainštalovať špeciálny regulátor vybíjania, ako aj jeho nabíjanie.
- Jeden Li ion má napätie 3,63,7 V. Pre niklovú batériu to nie je viac ako 1,2 voltu. Inými slovami, premena skrutkovača na lítium-iónový materiál spôsobuje problémy spojené s procesom montáže batérie, ktorej menovité napätie je 12 voltov. Tri lítiové banky zapojené do série dávajú napätie 11,1 V, štyri 14,8 V. Hranice nabíjacieho napätia sa budú meniť. Inými slovami, prepracovanie batérie pre skrutkovač je spojené s riešením problému kompatibility novej batérie s náradím.
- Na prerobenie kadmiovej batérie skrutkovača používajú remeselníci lítiové plechovky 18650. Ich rozmery sa líšia od niklových plechoviek. Prerobenie batérie na skrutkovač si vyžaduje aj inštaláciu ovládača, čo si vyžiada ďalší priestor.
- Po úprave bude potrebné upraviť nabíjačku na niklové batérie, prípadne použiť univerzálnu nabíjačku.
- Teploty pod nulou majú negatívny vplyv na prácu iónové batérie. Preto takýto prerobený skrutkovač nemôže byť vždy použitý vonku.
- Náklady na lítiové batérie sú oveľa vyššie ako ich kadmiové náprotivky.
Algoritmus na konverziu batérie na lítium-iónovú batériu
Ako upraviť skrutkovač, aby ste dosiahli čo najlepší výkon? K tomu je potrebné prísne dodržiavať určitú technologickú postupnosť.
Výber správnej batérie
Batérie sú zapojené do série, takže menovité napätie každého prvku sa pripočíta k ďalšiemu. To znamená, že na získanie 14,4 voltov budete potrebovať štyri prvky s napätím 3,3 V.
Ak chcete previesť akumulátorový skrutkovač, musíte si kúpiť miniatúrne batérie iba od známeho výrobcu. Napríklad batérie LiFePO4 vyrábané spoločnosťou Sistem A123. Kapacita článku dosahuje 2 300 mAh. Táto hodnota je dostatočná pre efektívnu prácu elektrické náradie. Lacné batérie vyrobené v Číne nebudú mať veľký efekt. Rýchlo zlyhajú.
Pri výbere batérie na prestavbu musíte mať na svorkách medené pásiky. Spájkovanie takýchto prvkov je oveľa jednoduchšie.
Výber nástrojov a materiálov
Technológia spájkovania sa vyznačuje svojimi špecifikami. Teplota hrotu spájkovačky je neustále vysoká. Ak je batéria vystavená takémuto teplu dlhší čas, rýchlo sa znehodnotí. Preto by malo byť zahrievanie spájkovačky minimálne.
Aby sa to stalo, je potrebné nahradiť obyčajnú kolofóniu kyselinou na spájkovanie. Dá sa kúpiť v obchode s rádiovými súčiastkami. Pre takýto proces si budete musieť kúpiť aj spájkovačku s dostatočným výkonom na roztavenie spájky v čo najkratšom čase. Najvhodnejšia by bola spájkovačka pre domácnosť s výkonom 65 wattov. Pri 100 wattoch sa batéria neustále prehrieva.
Spájkovanie si vyžaduje veľa skúseností. Napríklad 40-wattová spájkovačka sa zahreje dlho, môžete to jednoducho „prehnať“. Ak chcete začať s konverziou iónových batérií, musíte si zakúpiť nasledujúce diely:
- Batéria 18650.
- BMS doska CF-4S30A-A/
- Drôty, prierez 2,5 m2. mm.
- Spájkovačka.
- Starý kryt batérie.
Pár slov o doske BMS
Je určený na kontrolu nabíjania alebo vybíjania batérie. CF-4S30A-A je navrhnutý pre štyri batérie 18650 batérií, ktoré poskytujú vybíjací prúd 30A. Doska je vybavená špeciálnym „vyvažovačom“. Vykonáva funkcie riadenia nabíjania pre každý prvok samostatne. Tým sa úplne eliminuje možnosť nerovnomerného nabíjania. Pre správnu funkciu dosky musia mať batérie v zostave rovnakú kapacitu. Je žiaduce, aby boli prevzaté z rovnakého bloku.
Priemysel vyrába veľké množstvo BMS dosky, ktoré sa líšia svojimi technologickými vlastnosťami. Na premenu batérie skrutkovača nie je doska pracujúca pri prúdovej hodnote menšej ako 30A veľmi vhodná. Neustále zapína ochranný režim.
Na obnovenie prevádzky vyžadujú niektoré dosky krátkodobú dodávku nabíjacieho prúdu. Ak to chcete urobiť, budete musieť vybrať batériu z puzdra a znova k nemu pripojiť nabíjačku. Doska CF-4S30A-A túto nevýhodu nemá. Stačí uvoľniť spúšť skrutkovača, ak nie je príčinou prúdu skrat, tabuľa sa automaticky zapne.
Prerobenú batériu na tejto doske je možné nabíjať univerzálnou nabíjačkou. Najnovšie modely od firmy Interskol sú vybavené multifunkčnými nabíjačkami.
Inštalácia lítium-iónovej batérie
Každá inštalácia si samozrejme vyžaduje predbežnú prípravu. Zahŕňa niekoľko veľmi dôležité body. Predtým, ako začnete spájkovať diely, musíte určiť, ako bude usporiadaný priestor na upevnenie batérie. Všetky potrebné prvky by sa do nej mali bez problémov zmestiť.
Nové lítiové batérie sú potom spojené páskou. Keďže kontakty časom oxidujú, pred spájkovaním sa čistia jemnozrnným brúsnym papierom.
Nuansy procesu spájkovania
Najprv sa dôkladne odmastí kontaktná časť batérie. Potom sa cínovanie uskutočňuje zahrievaním nanesenej spájky. Spájka POS-40 je najvhodnejšia na cínovanie.
Kontakt spájkovačky s kontaktom batérie by nemal presiahnuť 2 sekundy. Proces spájkovania batérie plus si vyžaduje osobitnú pozornosť. Najvhodnejšie sú prepojky z medených drôtov s prierezom väčším ako 2,5 mm. štvorcových Všetky vodiče sú pokryté cambric, ktorá pôsobí ako dobrý izolant.
Pripojenie minibatérií sa musí vykonať pomocou špeciálnych prepojok podľa vyvinutej schémy. Prepojky môžu byť kovové pásiky alebo tenké drôty.
Zapnuté záverečná fáza Drôty sa pripájajú na svorky priehradky určené pre batériu. Ak je inštalácia prefabrikovaného bloku náročná, je potrebné odstrániť výstuhy. Keďže sú vyrobené z plastu, dajú sa ľahko hrýzť obyčajnými bočnými rezačkami.
Schéma zapojenia kontaktov
Na pripojenie k nabíjačke musíte vybrať zodpovedajúce konektory konkrétny model. Spájkovanie spojovacích káblov sa vykonáva podľa elektrickej schémy:
Konektory na pripojenie k nabíjačke sa vyberajú v závislosti od jej modelu. Oba prepojovacie káble sú prispájkované podľa schémy.
- „+“ – 5 a 9.
- „–“ – 1 a 6.
- Vyvažovacie kontakty (vzostupne) – 2, 7, 3, 8 a 4.
Samozrejmosťou je inštalácia lítium-iónových batérií veľké číslo pozitívne vlastnosti:
- Nedostatok "pamäte".
- Minimálne samonabíjanie.
- Náradie môžete prevádzkovať pri teplotách pod nulou.
- Dlhá životnosť (8 rokov).
Tieto batérie sú však veľmi citlivé na technologický postup nabíjanie. Napätie by malo byť vždy minimálne hodnoty, inak sa lítium-iónová batéria rýchlo stane nepoužiteľnou. Na splnenie takýchto podmienok potrebujete ďalšie pamäťové zariadenie, ktorého cena je rádovo vyššia. Natívna nabíjačka skrutkovača nebude schopná nabiť lítium-iónovú batériu.
Nedá sa jednoznačne povedať, ktorá batéria je lepšia pre skrutkovač. Ich životnosť závisí od starostlivého zaobchádzania a prísneho dodržiavania pokynov dodávaných výrobcom.
Populárne modely
Batérie dnes vyrába veľa výrobcov. Medzi takým veľkým sortimentom lítium-iónových systémov sú najobľúbenejšie: „Bosh“ 10.8 s technickými vlastnosťami:
- Výkon – 1,3 A/hod.
- Napätie – 10,8V.
- Rozmery -110 x 54 x 52mm.
- Záruka - 1 rok.
- Výkon – priemer.
Ak hovoríme o nikel-kadmiových batériách, najobľúbenejšie značky zostávajú:
- "Bort".
- Hitachi.
Ruské batérie sú určené pre nízke napätie, líšia sa od dovážaných modelov iba cenou. Sú oveľa lacnejšie, ale zároveň nie sú horšie vo svojich technických ukazovateľoch. Najznámejšie modely sú:
- "Kraton".
- "ZAKB".
Záver
Lítiové batérie boli vždy považované za technologicky najvyspelejšie zariadenia. Ale nástroj s takýmito batériami stojí oveľa viac. Svoje zariadenie môžete samozrejme prerobiť a zbaviť sa kadmiových batérií. To však spôsobí ďalšie problémy. Preto sa každý v závislosti od okolností rozhodne premeniť skrutkovač na lítium sám.
Zaujímavé videá o premene batérie skrutkovača
To, čo sa bude diskutovať v tomto článku, pomôže mnohým ľuďom pochopiť výživu. domáce zariadenia autonómny typ. Poskytuje metódu, podľa ktorej môžete získať lítium-iónové batérie akejkoľvek veľkosti. Z učebníc fyziky vieme, že jednoduchá batéria je zariadenie pozostávajúce z medeno-zinkových platní, medzi ktorými je elektrolytický roztok. Takéto zariadenie vytvoril Volt (hoci problém je kontroverzný; Luigi Galvani bol prvý, kto objavil tento efekt, ale nedokázal dať logické vysvetlenie tohto javu).
Odvtedy ubehlo viac ako 200 rokov, žijeme v dobe digitálnych technológií, no batéria stále zostáva nepostrádateľným zdrojom energie, bez ktorej nemôže fungovať ani jedno autonómne zariadenie. Moderné lítiové batérie sú široko používané v moderná technológia, je na to veľa dôvodov - nízka hmotnosť, dlhá životnosť, vysoká kapacita a mnohé ďalšie parametre robia batérie nepostrádateľnými v prenosných zariadeniach.
Ale postupom času a lítium-iónová batéria chátra. Druhý deň sa to isté stalo s batériou môjho telefónu. Batéria je od licencovaného výrobcu, takže vydržala veľmi dlho a mohla by stále verne slúžiť, keby nebol môj zlý nápad ju prepichnúť. Faktom je, že v priebehu času sa batéria nafúkla, ale pokračovala v práci s treskom, takže bolo rozhodnuté ju preraziť. Po malej prevádzke už batéria nebola to, čo bola, prudký pokles kapacity len za týždeň.
Bola nahradená inou batériou, ale je škoda ju vyhodiť (a nie je to potrebné, je to škodlivé pre životné prostredie!), takže čo s ňou? Bolo rozhodnuté vytvoriť novú batériu založenú na starej. Pred prácou vás chcem varovať - niektoré zlúčeniny lítia sú toxické, preto je vhodné používať rukavice a vykonávať prácu na čerstvom vzduchu. No, ako vždy, porušujem všetky bezpečnostné pravidlá, bez rukavíc bola batéria rozobratá priamo v obývačke. Ako vždy, zvláštny zápach lítiových napájacích zdrojov sa nedá zameniť s ničím. Na rezanie hliníkového puzdra bol použitý bežný montážny nôž a kliešte.
Po niekoľkých minútach bola hliníková kapsula odstránená a bol čas ísť ďalej.
Tu začína najšpinavšia práca, treba rozobrať batériu. Lítiové batérie, ako každý iný zdroj napätia, pozostávajú z kladne a záporne nabitých dosiek, medzi ktorými je izolačná vrstva. Teraz vyberieme pastu z gélového pera a akoby ju „navinieme“ na pastu.
Je potrebné dávať veľký pozor, aby nedošlo k skratu platní. Počas procesu navíjania dosiek môžete pozorovať tvorbu tepla, nezľaknite sa, tak to má byť. Ďalej by ste mali obrobok zabaliť páskou, ale musíte dosky vyčistiť vopred.
Prispájkujte trolejové drôty na vyčistené miesta. Môžete jednoducho vziať dva medené drôty (splietané) a jednoducho ich prilepiť na kontakty pomocou rovnakej pásky.
Jeden z kontaktov bol prispájkovaný k telu, druhý vyvedený. Telo by malo byť utesnené, na to som použil univerzálne „momentové“ lepidlo. Ihneď po vytvorení takejto batérie zmeriame napätie, leží v rozmedzí 2,2-2,8 voltov, v prípade je to už 2,8-3,3 voltov. Nasledujúce ráno je napätie už okolo 3,6-3,65 voltov.
Lítiové batérie sa obávajú mínusových teplôt, pri teplotách pod nulou sa lítium-iónová batéria vôbec nenabíja.
Lítiové batérie si v súčasnosti získavajú čoraz väčšiu obľubu. Najmä prstové, napr 18650 , pri 3,7 V 3000 mA. Nepochybujem, že o ďalších 3-5 rokov úplne nahradia nikel-kadmium. Je pravda, že otázka ich nabíjania zostáva otvorená. Ak je všetko jasné so starými batériami - zbierajte ich do batérie a cez odpor k akémukoľvek vhodnému zdroju napájania, potom tento trik tu nefunguje. Ale ako potom môžete nabíjať niekoľko kusov naraz bez použitia drahých značkových balančných nabíjačiek?
teória
Pre sériové pripojenie batérií, zvyčajne na plus elektrická schéma pripojte kladný pól prvej batérie do sériového zapojenia. Kladný pól druhej batérie je pripojený k jej zápornému pólu atď. Záporný pól poslednej batérie je pripojený k zápornému pólu jednotky. Výsledkom sériového pripojenia akumulátorová batéria má rovnakú kapacitu ako jedna batéria a napätie takejto batérie sa rovná súčtu napätí batérií, ktoré sú v nej obsiahnuté. To znamená, že ak majú batérie rovnaké napätie, potom sa napätie batérie rovná napätiu jednej batérie vynásobenému počtom batérií v batérii.
Energia akumulovaná v batérii sa rovná súčtu energií jednotlivých batérií (súčin energií jednotlivých batérií, ak sú batérie rovnaké) bez ohľadu na to, či sú batérie zapojené paralelne alebo sériovo.
Lítium-iónové batérie nie je možné jednoducho pripojiť k napájacej jednotke - nabíjacie prúdy na každom prvku (banke) musia byť vyrovnané. Vyvažovanie sa vykonáva pri nabíjaní batérie, keď je veľa energie a nedá sa na nej veľa ušetriť, a preto bez výraznejších strát môžete využiť pasívne odvádzanie „prebytočnej“ elektriny.
Nikel-kadmiové batérie nevyžadujú doplnkové systémy, pretože každý spoj, keď dosiahne svoje maximálne nabíjacie napätie, prestane prijímať energiu. Známky plne nabitého Ni-Cd sú zvýšenie napätia na určitú hodnotu a potom klesne o niekoľko desiatok milivoltov a teplota stúpne - takže prebytočná energia sa okamžite zmení na teplo.
Pri lítiových batériách je to naopak. Výboj na nízke napätie spôsobuje degradáciu chémie a nezvratné poškodenie prvku, s rastúcim vnútorný odpor. Vo všeobecnosti nie sú chránené pred prebíjaním a môžete plytvať množstvom energie navyše, čím sa dramaticky skráti ich životnosť.
Ak spojíme niekoľko lítiových článkov za sebou a nasunieme ich cez svorky na oboch koncoch bloku, potom nemôžeme kontrolovať nabíjanie jednotlivých článkov. Stačí, že jeden z nich bude mať o niečo vyšší odpor alebo o niečo nižšiu kapacitu a tento spoj dosiahne nabíjacie napätie 4,2 V oveľa rýchlejšie, zatiaľ čo zvyšok bude mať stále 4,1 V. A keď napätie celého balenia dosiahne nabíjacie napätie, môže sa stať, že tieto slabé články sú nabité na 4,3 V alebo dokonca viac. S každým takýmto cyklom sa parametre zhoršia. Okrem toho je Li-Ion nestabilný a pri preťažení môže dosiahnuť vysoké teploty a následne explodovať.
Najčastejšie je na výstupe zdroja nabíjacieho napätia inštalované zariadenie nazývané „balancer“. Najjednoduchší typ Balancér je obmedzovač napätia. Ide o komparátor, ktorý porovnáva napätie na Li-Ion banke s prahovou hodnotou 4,20 V. Po dosiahnutí tejto hodnoty sa otvorí výkonný tranzistorový spínač zapojený paralelne s prvkom, ktorý cez seba prepustí väčšinu nabíjacieho prúdu a premenou energie na teplo. V tomto prípade samotná plechovka dostane extrémne malú časť prúdu, čo prakticky zastaví jej nabíjanie, čo umožní jej susedom dobiť sa. K vyrovnaniu napätia na článkoch batérie s takýmto balancérom dochádza až na konci nabíjania, keď prvky dosiahnu prahovú hodnotu.
Zjednodušená schéma balancéra pre batériu
Tu je zjednodušená schéma zapojenia prúdového balancéra založeného na TL431. Rezistory R1 a R2 nastavujú napätie na 4,20 V, prípadne si môžete zvoliť iné v závislosti od typu batérie. Referenčné napätie pre regulátor je z tranzistora odstránené a už na hranici 4,20 V začne systém mierne otvárať tranzistor, aby sa zabránilo prekročeniu určeného napätia. Minimálne zvýšenie napätia spôsobí veľmi rýchly rast tranzistorový prúd. Počas testov, už pri 4,22 V (nárast o 20 mV), bol prúd viac ako 1 A.
Hodí sa sem v podstate každý. PNP tranzistor, pracujúce v rozsahu napätí a prúdov, ktoré nás zaujímajú. Ak sa majú batérie nabíjať prúdom 500 mA. Výpočet jeho výkonu je jednoduchý: 4,20 V x 0,5 A = 2,1 V a toľko musí stratiť tranzistor, ktorý si zrejme vyžiada nejaké chladenie. Pri nabíjacom prúde 1 A alebo viac sa stratový výkon primerane zvýši a bude čoraz ťažšie zbaviť sa tepla. Počas testu bolo testovaných niekoľko rôznych tranzistorov, najmä BD244C, 2N6491 a A1535A - všetky sa správajú rovnako.
Delič napätia R1 a R2 by sa mal zvoliť tak, aby sa získalo požadované napätie obmedzenia. Pre uľahčenie uvádzame niekoľko hodnôt, po použití ktorých získame nasledujúce výsledky:
- 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
Ide o analóg výkonnej zenerovej diódy zaťaženej nízkoodporovou záťažou, ktorej úlohu tu zohrávajú diódy D2...D5. Mikroobvod D1 meria napätie v pluse a mínuse batérie a ak stúpne nad prahovú hodnotu, otvorí výkonný tranzistor, ktorý cez seba prepustí všetok prúd z nabíjačky. Ako je to všetko spojené dohromady a na napájanie - pozri nižšie.
Bloky sú skutočne malé a môžete ich bezpečne nainštalovať priamo na prvok. Len treba myslieť na to, že potenciál záporného pólu batérie vzniká na tele tranzistora a pri montáži bežných radiátorových systémov treba dávať pozor - treba použiť izoláciu telies tranzistorov od seba.
Testy
Okamžite bolo potrebných 6 kusov vyvažovacích blokov na súčasné nabitie 6 batérií 18650. Prvky sú viditeľné na fotografii nižšie.
Všetky prvky boli nabité presne na 4,20 voltov (napätie bolo nastavené potenciometrami) a tranzistory sa zahriali, aj keď nedošlo k dodatočnému chladeniu - nabíjanie prúdom 500 mA. Preto môžeme bezpečne odporučiť túto metódu pre súčasné nabíjanie niekoľkých lítiových batérií zo spoločného zdroja napätia.
Diskutujte o článku SÚČASNÉ NABÍJANIE NIEKOĽKÝCH BATÉRIÍ